WO2005098488A1

WO2005098488A1 - 光学フィルムおよび画像表示装置

Info

Publication number: WO2005098488A1
Application number: PCT/JP2005/004956
Authority: WO
Inventors: Mariko Hirai; Minoru Miyatake; Nao Murakami
Original assignee: Nitto Denko Corporation
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2005-03-18
Publication date: 2005-10-20
Also published as: TW200602698A; JP2005292225A; CN1934467A; US20070202273A1; KR20070011266A

Abstract

　本発明の光学フィルムは、ヨウ素系吸光体を含有する透光性樹脂により形成されるマトリクス中に、微小領域が分散された構造のフィルムからなる散乱−二色性吸収複合型偏光子と、厚さ方向をＺ軸としてその軸方向における屈折率をｎｚ、Ｚ軸に垂直な面内の最大屈折率の方向をＸ軸としてその軸方向における屈折率をｎｘ、Ｚ軸とＸ軸に垂直な方向をＹ軸としてその軸方向における屈折率をｎｙとしたとき、ｎｘ≒ｎｙ＞ｎｚの屈折率異方性を示し、厚さが１０μｍ以下の透明層を有する位相差層を有する。かかる光学フィルムは、広い視野角に亘り高いコントラストを有し、高透過率、かつ高偏光度を有し、黒表示の際の透過率のムラを抑えることができる。

Description

明細書

光学フィルムおよび画像表示装置

技術分野

[0001] 本発明は、散乱一二色性吸収複合型偏光子と液晶セルによる位相差の光学補償等に好適な位相差層を有する光学フィルムに関する。当該光学フィルムは他の光学フィルムと積層して用いることができる。また本発明は、当該光学フィルムを用いた液晶表示装置、有機 EL表示装置、 CRT, PDP等の画像表示装置に関する。特に、本発明の光学フィルムは、垂直配向型液晶表示装置に好適であり、クロスニコルに配置した偏光板間の光遮断を広範囲な方位角で達成でき、視野角やコントラストに優れる良表示品位を奏する。

背景技術

[0002] 時計、携帯電話、 PDA,ノートパソコン、パソコン用モニタ、 DVDプレイヤー、 TVなどでは液晶表示装置が急速に市場展開している。液晶表示装置は、液晶のスィッチングによる偏光状態変化を可視化させたものであり、その表示原理力偏光子が用いられている。特に、 TV等の用途にはますます高輝度かつ高コントラストな表示が求められ、偏光子にも、より明るく（高透過率)、より高コントラスト (高偏光度)のものが開発され導入されている。

[0003] 従来、クロスニコルに配置した偏光板間において法線 (正面)方向では透過軸と吸収軸が正常に機能して光の遮断が達成される場合にお!、ても、光軸に交差するズレ方位で視認すると光漏れが生じその視認の斜視角度を大きくするほど漏れ光が徐々に強くなる問題点があった。かかる問題は、偏光板を液晶セルの両側に偏光子と検光子の関係で機能するように配置して液晶表示装置を形成した場合に、光軸からズレた方位で斜視すると光漏れにより表示が低コントラストィヒして表示品位が低下する難点として表出する。

[0004] 従って、液晶分子がセル基板に対し水平配向し透過時の複屈折で光漏れを生じて表示品位が低下しやす!/、TN型液晶セル等に対し、液晶分子がセル基板に対し略垂直に配向して光が偏光面の変化を殆ど生じずに透過する。これに対し、セルの両側に偏光板をクロスニコルに配置することで外部電圧無印加の非駆動時にセル基板に垂直な表示パネルの正面 (法線)方向にぉ、て光遮断が達成され良好な黒表示が形成されやすい垂直配向型 (VA)の液晶セルにあって、 nx=ny>nzの屈折率異方性を示す位相差板で斜視による液晶セルの複屈折を補償することが提案されている（特許文献 1)。しかし、前記した偏光板に基づく問題のため偏光板の光軸からズレた方位で斜視すると光漏れを生じてコントラストが低下する問題点があった。

[0005] 上記光学補償などにより高コントラストの液晶表示素子が達成されるとともに、更に、良好な視認性が求められるようになつている。特に液晶 TVなどの用途には、非常に高輝度のバックライトが用いられるようになった。

[0006] 二色性吸収型偏光子としては、たとえば、ポリビュルアルコールにヨウ素を吸着させ、延伸した構造のヨウ素系偏光子が高透過率、高偏光度を有することから広く用いられている (特許文献 2参照)。しかし、ヨウ素系偏光子は短波長側の偏光度が相対的に低いため、短波長側では黒表示での青抜け、白表示での黄色みなどの色相上の問題点を有する。

[0007] またヨウ素系偏光子は、ヨウ素吸着の際にムラが発生しやすい。そのため、特に黒表示の際には、透過率のムラとして検出され、視認性を低下させるという問題があつた。この問題を解決する方法としては、たとえば、ヨウ素系偏光子に吸着させるヨウ素の吸着量を増力 tlさせて、黒表示の際の透過率を人間の目の感知限界以下にする方法や、ムラそのものを発生しにくい延伸プロセスを採用する方法などが提案されている。し力しながら、前者は、黒表示の透過率と同時に、白表示の際の透過率も低下させてしまい、表示そのものが暗くなつてしまう問題がある。また、後者は、プロセスそのものを置き換える必要があり、生産性を悪くしてしまう問題があった。

特許文献 1：特開昭 62— 210423号公報

特許文献 2：特開 2001—296427号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] 本発明は、吸収型偏光子と位相差層とが積層されている光学フィルムであって、広い視野角に亘り高いコントラストを有し、高透過率、かつ高偏光度を有し、黒表示の際の透過率のムラを抑えることができる光学フィルムを提供することを目的とする。

[0009] また本発明は、当該光学フィルムに、他の光学フィルムが少なくとも 1枚積層されている光学フィルムを提供すること、さらには当該光学フィルムを用いた画像表示装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0010] 本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す光学フイルムにより前記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

[0011] すなわち本発明は、ヨウ素系吸光体を含有する透光性榭脂により形成されるマトリタス中に、微小領域が分散された構造のフィルム力なる散乱一二色性吸収複合型偏光子と、

厚さ方向を Z軸としてその軸方向における屈折率を nz、 Z軸に垂直な面内の最大屈折率の方向を X軸としてその軸方向における屈折率を nx、 Z軸と X軸に垂直な方向を Y軸としてその軸方向における屈折率を nyとしたとき、 nx^ny>nzの屈折率異方性を示し、厚さが 10 μ m以下の透明層を有する位相差層を有することを特徴とする光学フィルム、に関する。

[0012] 前記吸収複合型偏光子の微小領域は、配向された複屈折材料により形成されていることが好ましい。また前記複屈折材料は、少なくとも配向処理時点で液晶性を示すことが好ましい。

[0013] 上記本発明の偏光子は、透光性榭脂とヨウ素系吸光体で形成される偏光子をマトリタスとし、また前記マトリクス中に、微小領域を分散させている。微小領域は配向された複屈折材料により形成されていることが好ましぐ特に微小領域は液晶性を示す材料により形成されて、ることが好ま、。このようにヨウ素系吸光体による吸収二色性の機能に加えて、散乱異方性の機能を合わせ持たせることにより、 2つの機能の相乗効果によって偏光性能が向上し、透過率と偏光度を両立した視認性の良好な偏光子を得ている。

[0014] 異方散乱の散乱性能は、マトリクスと微小領域の屈折率差に起因する。微小領域を形成する材料が、たとえば、液晶性材料であれば、マトリクスの透光性榭脂に比べて、 Δ ηの波長分散が高いため、散乱する軸の屈折率差が短波長側ほど大きくなり、短波長ほど散乱量が多い。そのため、短波長ほど偏光性能の向上効果が大きくなり、ョゥ素系偏光子のもつ短波長側の偏光性能の相対的低さを補って、高偏光かつ色相カユートラルな偏光子を実現できる。

[0015] かかる散乱 -二色性吸収複合型偏光子と、前記屈折率異方性を示し、厚さが lO /z m以下の透明層を有する位相差層とを組み合わせることにより、広い視野角に亘り高いコントラストを有し、高透過率、かつ高偏光度を有し、黒表示の際の透過率のムラを抑えることができる光学補償機能付き偏光板が得られる。

[0016] 前記光学フィルムにおいて、吸収複合型偏光子の微小領域の複屈折が 0. 02以上であることが好ましい。微小領域に用いる材料は、より大きい異方散乱機能を獲得するという観点力前記複屈折を有するものが好ましく用いられる。

[0017] 前記光学フィルムにお!/ヽて、吸収複合型偏光子の微小領域を形成する複屈折材料と、透光性榭脂との各光軸方向に対する屈折率差は、

最大値を示す軸方向における屈折率差（Δη¹)が 0. 03以上であり、

かつ Δη¹方向と直交する二方向の軸方向における屈折率差（Δη²)が、前記 Δη¹ の 50%以下であることが好ましい。

[0018] 各光軸方向に対する前記屈折率差（Δη¹)、 (Δη )を、前記範囲に制御することで、米国特許第 2123902号明細書で提案されるような、 Δη¹方向の直線偏光のみを選択的に散乱させた機能を有する散乱異方性フィルムとすることができる。すなわち、 Δη¹方向では屈折率差が大きいため、直線偏光を散乱させ、一方、 Δη²方向では屈折率差が小さいため、直線偏光を透過させることができる。なお、 Δη¹方向と直交する二方向の軸方向における屈折率差（Δη²)はともに等し、ことが好まし、。

[0019] 散乱異方性を高くするには、 Δη¹方向の屈折率差 (Δη¹)を、 0. 03以上、好ましくは 0. 05以上、特に好ましくは 0. 10以上とするのが好ましい。また Δη¹方向と直交する二方向の屈折率差（Δη )は、前記 Δη¹の 50%以下、さらには 30%以下であるのが好ましい。

[0020] 前記光学フィルムにおいて、吸収複合型偏光子のヨウ素系吸光体は、当該材料の吸収軸が、 Δη¹方向に配向して、ることが好ま U、。

[0021] マトリクス中のヨウ素系吸光体を、その材料の吸収軸が前記 Δη¹方向に平行になるように配向させることにより、散乱偏光方向である Δη¹方向の直線偏光を選択的に吸収させることができる。その結果、入射光のうち Δη方向の直線偏光成分は、異方散乱性能を有しない従来型のヨウ素系偏光子と同じぐ散乱されることなく透過する。一方、 Δη¹方向の直線偏光成分は散乱され、かつヨウ素系吸光体によって吸収される。通常、吸収は、吸収係数と厚みによって決定される。このように光が散乱された場合、散乱がない場合に比べて光路長が飛躍的に長くなる。結果として Δη¹方向の偏光成分は従来のヨウ素偏光子と比べ、余分に吸収される。つまり同じ透過率でより高い偏光度が得られる。

[0022] 以下、理想的なモデルについて詳細に説明する。一般に直線偏光子に用いられる二つの主透過率 (第 1主透過率 k (透過率最大方位 = Δη²方向の直線偏光透過率）

1

、第 2主透過率 k (透過率最小方向二 !!¹方向の直線偏光透過率)）を用いて以下

2

aiffrnTヲる。

[0023] 市販のヨウ素系偏光子ではヨウ素系吸光体が一方向に配向しているとすれば、平行透過率、偏光度はそれぞれ、

平行透過率 =0. 5 X ( (k ) ²+ (k ) ²)、

1 2

偏光度 = (k k ) Z (k + k )、で表される。

1 2 1 2

[0024] 一方、本発明の偏光子では Δη¹方向の偏光は散乱され、平均光路長は α ( > 1) 倍になっていると仮定し、散乱による偏光解消は無視できると仮定すると、その場合の主透過率はそれぞれ、 k、 k ' = 10^χ (但し、 χは a logkである）、で表される。

1 2 2

[0025] つまり、この場合の平行透過率、偏光度は、

平行透過率 =0. 5 X ( (k ) ²+ (k，）²)、

1 2

偏光度 = (k k ' ) / (k +k ' )、で表される。

1 2 1 2

[0026] 例えば、市販のヨウ素系偏光子（平行透過率 0. 385,偏光度 0. 965 : k =0. 877

1

, k =0. 016)と同条件 (染色量、作製手順が同じ)で本発明の偏光子を作成したと

2

すると、計算上では αが 2倍の時、 k =0. 0003まで低くなり、結果として平行透過率

2

は 0. 385のまま、偏光度は 0. 999に向上する。上記は、計算上であり、もちろん散乱による偏光解消や表面反射および後方散乱の影響などにより幾分機能が低下する。上式力も分力るように αが高い程良ぐヨウ素系吸光体の二色比が高いほど高機能が期待できる。 αを高くするには、散乱異方性機能をできるだけ高くし、 Δη¹方向の偏光を選択的に強く散乱させればよい。また、後方散乱は少ない方が良ぐ入射光強度に対する後方散乱強度の比率は 30%以下が好ましぐさらには 20%以下が好ましい。

[0027] 前記光学フィルムにお!/、て、吸収複合型偏光子として用いるフィルムは、延伸によつて製造されたものを好適に用いることができる。

[0028] 前記光学フィルムにおいて、吸収複合型偏光子の微小領域は、 Δη²方向の長さが 0. 05— 500 mであること力好まし!/ヽ。

[0029] 可視光領域の波長のうち、振動面を Δη¹方向に有する直線偏光を強く散乱させるためには、分散分布している微小領域は、 Δη²方向の長さが 0. 05-500 ^ m,好ましくは 0. 5— 100 mとなるように制御されることが好ましい。微小領域の Δη²方向の長さが波長に比べて短すぎると十分に散乱が起こらない。一方、微小領域の Δη²方向の長さが長すぎるとフィルム強度が低下したり、微小領域を形成する液晶性材料が、微小領域中で十分に配向しないなどの問題が生じるおそれがある。

[0030] 前記光学フィルムにおいて、透明層は有機材料のコーティング膜により形成できる

[0031] 前記光学フィルムにおいて、透明層はコレステリック液晶層を好適に用いることができる。

[0032] 前記吸収複合型偏光子と、位相差層は、アクリル系透明粘着剤を介して固定積層されていることが好ましい。吸収複合型偏光子、位相差層を、ただ重ね置いただけでは間隙なく積層することは難しい。したがって、これらは透光性の接着剤や粘着剤によって貼り合わせることが好ま、。貼り合わせの簡便性の観点より粘着剤が好ましく、透明性、粘着特性、耐候性、耐熱性の観点カゝらアクリル系粘着剤が好ましい。

[0033] 前記光学フィルムにおいて、吸収複合型偏光子は、透過方向の直線偏光に対する透過率が 80%以上、かつヘイズ値が 5%以下であり、吸収方向の直線偏光に対するヘイズ値が 30%以上であることが好まし、。

[0034] 前記透過率、ヘイズ値を有する本発明の吸収複合型偏光子は、透過方向の直線偏光に対しては高い透過率と良好な視認性を保有し、かつ吸収方向の直線偏光に対しては強い光拡散性を有している。したがって、簡便な方法にて、他の光学特性を犠牲にすることなぐ高透過率、かつ高偏光度を有し、黒表示の際の透過率のムラを抑えることができる。

[0035] 本発明の吸収複合型偏光子は、透過方向の直線偏光、すなわち前記ヨウ素系吸光体の最大吸収方向とは直交する方向の直線偏光に対しては、可及的に高い透過率を有するものが好ましぐ入射した直線偏光の光強度を 100としたとき 80%以上の光線透過率を有することが好ましい。光線透過率は 85%以上がより好ましぐさらには光線透過率 88%以上であるのが好ましい。ここで光線透過率は、積分球付き分光光度計を用いて測定された 380nm— 780nmの分光透過率より CIE1931 XYZ表色系に基づき算出した Y値に相当する。なお、偏光子の表裏面の空気界面により約 8%— 10%が反射されるため、理想的極限は 100%からこの表面反射分を差し引いたものとなる。

[0036] また本発明の吸収複合型偏光子は透過方向の直線偏光は表示画像の視認性の明瞭性の観点より散乱されないことが望ましい。そのため、透過方向の直線偏光に対するヘイズ値は、好ましくは 5%以下、さらに好ましくは 3%以下である。一方、吸収複合型偏光子は吸収方向の直線偏光、すなわち前記ヨウ素系吸光体の最大吸収方向の直線偏光は局所的な透過率バラツキによるムラを散乱により隠蔽する観点より強く散乱されることが望ましい。そのため、吸収方向の直線偏光に対するヘイズ値は 30 %以上であることが好ましい。より好ましくは 40%以上、さらに好ましくは 50%以上である。なお、ヘイズ値は、 JIS K 7136 (プラスチック一透明材料の^ ^一ズの求め方 )に基づいて測定した値である。

[0037] 前記光学特性は、偏光子の吸収二色性の機能に加えて、散乱異方性の機能が複合ィ匕されたことによって引き起こされるものである。同様のことが、米国特許第 21239 02号明細書や、特開平 9— 274108号公報ゃ特開平 9— 297204号公報に記載されている、直線偏光のみを選択的に散乱させる機能を有した散乱異方性フィルムと、二色性吸収型偏光子とを散乱最大の軸と吸収最大の軸が平行となるような軸配置にて重畳することによつても達成可能と考えられる。しかし、これらは、別途、散乱異方性フィルムを形成する必要性があることや、重畳の際の軸合わせ精度が問題となること、さらに単に、重ね置いた場合は、前述した吸収される偏光の光路長増大効果が期待できず、高透過、高偏光度が達成されにくい。

[0038] また本発明は、前記光学フィルムに、他の光学フィルムが少なくとも 1枚積層されていることを特徴とする光学フィルム、に関する。

[0039] さらに本発明は、前記光学フィルムが用いられていることを特徴とする画像表示装置、に関する。

[0040] 本発明の光学フィルムは、垂直配向型液晶セルの両側に少なくとも偏光板をクロスにコルに配置している液晶表示装置への適用が好適であり、少なくとも一方の偏光板として前記光学フィルムを当該光学フィルムの位相差層側が液晶セル側になるように配置するのが好ましい。

図面の簡単な説明

[0041] [図 1]本発明の偏光子の一例を示す概念図である。

[図 2]本発明の光学フィルムの一例を示す断面図である。

[図 3]本発明の偏光子の一例を示す断面図である。

[図 4]実施例 1と比較例 1の偏光子の偏光吸光スペクトルを表すグラフである。

符号の説明

[0042] 1 透光性榭脂

2 ヨウ素系吸光体

3 微小領域

10 吸収複合型偏光子

11 保護フィルム

20 位相差層

21 透明層

22 位相差フィルム

発明を実施するための最良の形態

[0043] 本発明の光学フィルムは、散乱 -二色性吸収複合型偏光子と、前記屈折率異方性を示し、厚さが 10 m以下の透明層を有する位相差層と、が積層されている。

[0044] まず本発明の散乱一二色性吸収複合型偏光子を図面を参照しながら説明する。図 1は、本発明の吸収複合型偏光子の概念図であり、ヨウ素系吸光体 2を含有する透光性榭脂 1によりフィルムが形成されており、当該フィルムをマトリクスとして、微小領域 3が分散された構造を有する。このように本発明の吸収複合型偏光子は、ヨウ素系吸光体 2が、マトリクスであるフィルムを形成する透光性熱可塑性榭脂 1中により存在するが、ヨウ素系吸光体 2は、微小領域 3にも光学的に影響を及ぼさない程度に存在させることちでさる。

[0045] 図 1は、微小領域 3と、透光性榭脂 1との屈折率差が最大値を示す軸方向（Δη¹方向）に、ヨウ素系吸光体 2が配向している場合の例である。微小領域 3では、 Δη¹方向の偏光成分は散乱している。図 1では、フィルム面内の一方向にある Δη¹方向は吸収軸となって、る。フィルム面内にぉ、て Δη¹方向に直交する Δη²方向は透過軸となっている。なお、 Δη¹方向に直交するもう一つの Δη²方向は厚み方向である。

[0046] 透光性榭脂 1は、可視光領域において透光性を有し、ヨウ素系吸光体を分散吸着するものを特に制限なく使用できる。透光性榭脂 1としては、透光性の水溶性榭脂があげられる。たとえば、従来より偏光子に用いられているポリビュルアルコールまたはその誘導体があげられる。ポリビュルアルコールの誘導体としては、ポリビュルホルマール、ポリビュルァセタール等があげられる他、エチレン、プロピレン等のォレフィン、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等の不飽和カルボン酸そのアルキルエステル、ァクリルアミド等で変性したものがあげられる。また透光性榭脂 1としては、例えばポリビ -ルピロリドン系榭脂、アミロース系榭脂等があげられる。前記透光性榭脂 1は、成形歪み等による配向複屈折を生じにくい等方性を有するものでもよぐ配向複屈折を生じやす、異方性を有するものでもよ、。

[0047] また透光性榭脂 1としては、例えばポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系榭脂；ポリスチレンやアクリロニトリル.スチレン共重合体 (Α S榭脂）等のスチレン系榭脂；ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフイン、エチレン ·プロピレン共重合体等のォレフィン系榭脂等があげられる。さらには、塩ィ匕ビュル系榭脂、セルロース系榭脂、アクリル系榭脂、アミド系榭脂、イミド系榭脂、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系榭脂、ポリエーテルエーテルケトン系榭脂ポリマー、ポリフエ二レンスルフイド系榭脂、塩ィ匕ビニリデン系榭脂、ビニルプチラール系榭脂、ァリレート系榭脂、ポリオキシメチレン系榭脂、シリコーン系榭脂、ウレタン系榭脂等があげられる。これらは 1種または 2種以上を組み合わせることができる。また、フエノール系、メラミン系、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型または紫外線硬化型の榭脂の硬化物を用いることもできる。

[0048] 微小領域 3を形成する材料は、等方性か複屈折を有するかは特に限定されるものではないが、複屈折材料が好ましい。また複屈折材料は、少なくとも配向処理時点で液晶性を示すもの（以下、液晶性材料という）が好ましく用いられる。すなわち、液晶性材料は、配向処理時点で液晶性を示していれば、形成された微小領域 3においては液晶性を示して、てもよく、液晶性を喪失して、てもよ、。

[0049] 微小領域 3を形成する材料は複屈折材料 (液晶性材料）は、ネマチック液晶性、スメタチック液晶性、コレステリック液晶性のいずれでもよぐまたリオトロピック液晶性のものでもよい。また、複屈折材料は、液晶性熱可塑樹脂でもよぐ液晶性単量体の重合により形成されていてもよい。液晶性材料が液晶性熱可塑樹脂の場合には、最終的に得られる構造体の耐熱性の観点から、ガラス転移温度の高、ものが好ま、。少なくとも室温ではガラス状態であるものを用いるのが好まし、。液晶性熱可塑性榭脂は、通常、加熱により配向し、冷却して固定させて、液晶性を維持したまま微小領域 3を形成する。液晶性単量体は配合後に、重合、架橋等により固定した状態で微小領域 3を形成させることができるが、形成した微小領域 3では液晶性が喪失されてしまうものがある。

[0050] 前記液晶性熱可塑性榭脂としては、主鎖型、側鎖型またはこれらの複合型の各種骨格のポリマーを特に制限なく使用できる。主鎖型の液晶ポリマーとしては、芳香族単位等力なるメソゲン基を結合した構造を有する縮合系のポリマー、たとえば、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリカーボネート系、ポリエステノレイミド系などのポリマーがあげられる。メソゲン基となる前記芳香族単位としては、フエ-ル系、ビフエ-ル系、ナフタレン系のものがあげられ、これら芳香族単位は、シァノ基、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン基等の置換基を有していてもよい。

[0051] 側鎖型の液晶ポリマーとしては、ポリアタリレート系、ポリメタタリレート系、ポリひーハローアタリレート系、ポリ _α—ノヽローシァノアクリレート系、ポリアクリルアミド系、ポリシロキサン系、ポリマロネート系の主鎖を骨格とし、側鎖に環状単位等からなるメソゲン基を有するものがあげられる。メソゲン基となる前記環状単位としては、たとえば、ビフェ-ル系、フエ-ルペンゾエート系、フエ-ルシクロへキサン系、ァゾキシベンゼン系、ァゾメチン系、ァゾベンゼン系、フエ-ルピリミジン系、ジフエ-ルアセチレン系、ジフエ-ノレベンゾエート系、ビシクロへキサン系、シクロへキシノレベンゼン系、ターフェ -ル系等があげられる。なお、これら環状単位の末端は、たとえば、シァノ基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、ハロゲン基、ハロアルキル基、ハロアルコキシ基、ハロアルケ-ル基等の置換基を有していてもよい。またメソゲン基のフエ-ル基は、ハロゲン基を有するものを用いることができる。

[0052] また、、ずれの液晶ポリマーのメソゲン基も屈曲性を付与するスぺーサ一部を介して結合していてもよい。スぺーサ一部としては、ポリメチレン鎖、ポリオキシメチレン鎖等があげられる。スぺーサ一部を形成する構造単位の繰り返し数は、メソゲン部の化学構造により適宜に決定されるがポリメチレン鎖の繰り返し単位は 0— 20、好ましくは 2— 12、ポリオキシメチレン鎖の繰り返し単位は 0— 10、好ましくは 1一 3である。

[0053] 前記液晶性熱可塑樹脂は、ガラス転移温度 50°C以上、さらには 80°C以上であることが好ましい。また、重量平均分子量が 2千一 10万程度のものが好ましい。

[0054] 液晶性単量体としては、末端にアタリロイル基、メタクリロイル基等の重合性官能基を有し、これに前記環状単位等力なるメソゲン基、スぺーサ一部を有するものがあげられる。また重合性官能基として、アタリロイル基、メタクリロイル基等を 2つ以上有するものを用いて架橋構造を導入して耐久性を向上させることもできる。

[0055] 微小領域 3を形成する材料は、前記液晶性材料に全てが限定されるものではなぐマトリクス材料と異なる素材であれば、非液晶性の榭脂を用いることができる。榭脂としては、ポリビュルアルコールとその誘導体、ポリオレフイン、ポリアリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリエチレンテレフタレート、アクリルスチレン共重合体などがあげられる。また微小領域 3を形成する材料としては、複屈折を持たない粒子などを用いることができる。当該微粒子としては、たとえば、ポリアタリレート、アクリルスチレン共重合体などの樹脂があげられる。微粒子のサイズは特に制限されないが、 0 . 05— 500 /z m、好ましくは 0. 5— 100 mの粒子径のもの力用いられる。微 /J、領域 3を形成する材料は、前記液晶性材料が好ましいが、前記液晶性材料には非液晶性材料を混入して用いることができる。さらには微小領域 3を形成する材料にて、非液晶性材料を単独で使用することもできる。

[0056] ヨウ素系吸光体は、ヨウ素力なる、可視光を吸収する種のことを意味し、一般には、透光性の水溶性榭脂 (特にポリビニルアルコール系榭脂）とポリヨウ素イオン (I I―

3 5 等）との相互作用によって生じると考えられている。ヨウ素系吸光体はヨウ素錯体ともいわれる。ポリヨウ素イオンは、ヨウ素とヨウ化物イオンから生成させると考えられている。

[0057] ヨウ素系吸光体は、少なくとも 400— 700nmの波長帯域に吸収領域を有するものが好適に用いられる。

[0058] ヨウ素系吸光体の代わりに用いることができる二色性吸収材料としては吸収二色性染料や顔料等があげられる。本発明では二色性吸収材料としてヨウ素系吸光体を用 V、ることが好まし、。特にマトリクス材料である透光性榭脂 1としてポリビュルアルコール等の透光性の水溶性榭脂を用いる場合には、ヨウ素系吸光体が高偏光度、高透過率の点力も好ましい。

[0059] 吸収二色性染料としては、耐熱性を有し、複屈折材料の前記液晶性材料を加熱して配向させる場合にも、分解や変質により二色性を喪失しないものが好ましく用いられる。前記の通り、吸収二色性染料は、可視光波長領域に二色比 3以上の吸収帯を少なくとも 1箇所以上有する染料であることが好ましい。二色比を評価する尺度としては、たとえば、染料を溶解させた適当な液晶材料を用いてホモジ-ァス配向の液晶セルを作成し、そのセルを用いて測定した偏光吸収スペクトルにおける吸収極大波長での吸収二色比が用いられる。当該評価法において、例えば標準液晶としてメルク社製の E— 7を使用した場合には、用いる染料としては、吸収波長での二色比の目安値は 3以上、好ましくは 6以上、さらに好ましくは 9以上である。

[0060] 力かる高二色比を有する染料としては、染料系偏光子に好ましく用いられて、るァゾ系、ペリレン系、アントラキノン系の染料があげられる、これら染料は混合系染料などがとして用いることができる。これら染料は、例えば、特開昭 54— 76171号公報等に詳しい。

[0061] なお、カラー偏光子を形成する場合には、その特性に見合った吸収波長を有する染料を用いることができる。また、ニュートラルグレーの偏光子を形成する場合には、可視光全域に吸収が起こるように、二種類以上の染料を適宜混合して用いる。

[0062] 本発明の散乱 -二色性吸収複合型偏光子は、ヨウ素系吸光体 2を含有する透光性榭脂 1によりマトリクスを形成したフィルムを作製するとともに、当該マトリクス中に、微小領域 3 (たとえば、液晶性材料により形成された、配向された複屈折材料)を分散させる。また、フィルム中において、前記 Δη¹方向の屈折率差（ !!¹)、 Δη²方向の屈折率差（Δη²)が前記範囲になるように制御する。

[0063] 力かる本発明の吸収複合型偏光子の製造工程は、特に制限されないが、たとえば

(1)マトリクスとなる透光性榭脂に、微小領域となる材料 (以下、微小領域となる材料として液晶性材料を用いた場合を代表例として説明する。他の材料の場合も液晶性材料に準ずる。）が分散された混合溶液を製造する工程、

(2)前記（1)の混合溶液をフィルム化する工程、

(3)前記（2)で得られたフィルムを配向（延伸）する工程、

(4)前記マトリクスとなる透光性榭脂に、ヨウ素系吸光体を分散させる (染色する）ェ程、

を施すことにより得られる。なお、工程（1)乃至 (4)の順序は適宜に決定できる。

[0064] 前記工程（1)では、まず、マトリクスを形成する透光性榭脂に、微小領域となる液晶性材料を分散した混合溶液を調製する。当該混合溶液の調製法は、特に制限されないが、前記マトリクス成分 (透光性榭脂）と液晶性材料の相分離現象を利用する方法があげられる。たとえば、液晶性材料としてマトリクス成分とは相溶しにくい材料を選択し、マトリクス成分の水溶液に液晶性材料を形成する材料の溶液を界面活性剤などの分散剤を介して分散させる方法などあげられる。前記混合溶液の調製にぉヽて、マトリクスを形成する透光性材料と微小領域となる液晶材料の組み合わせによつては分散剤を入れなくてもよい。マトリクス中に分散させる液晶性材料の使用量は、特に制限されないが、透光性榭脂 100重量部に対して、液晶性材料を 0. 01— 100 重量部、好ましくは 0. 1— 10重量部である。液晶性材料は溶媒に溶解し、または溶解することなく用いられる。溶媒としては、たとえば、水、トルエン、キシレン、へキサン

、シクロへキサン、ジクロロメタン、トリクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロェタン、テトラクロロェタン、トリクロロエチレン、メチルェチルケトン、メチルイソブチルケトン、シク口へキサノン、シクロペンタノン、テトラヒドロフラン、酢酸ェチル等があげられる。マトリタス成分の溶媒と、液晶性材料の溶媒とは同一でもよく異種でもよい。

[0065] 前記工程 (2)にお、て、フィルム形成後の乾燥工程で発泡を低減させるためには、工程（1)における混合溶液の調製において、微小領域を形成する液晶性材料を溶解するための溶媒を用いない方が好ましい。たとえば、溶媒を用いない場合には、マトリタスを形成する透光性材料の水溶液に液晶性材料を直接添加し、液晶性材料をより小さく均一に分散させるために液晶温度範囲以上で加熱し分散させる方法等などがあげられる。

[0066] なお、マトリクス成分の溶液、液晶性材料の溶液、または混合溶液中には、分散剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、難燃剤、酸化防止剤、可塑剤、離型剤、滑剤、着色剤等の各種の添加剤を本発明の目的を阻害しない範囲で含有させることができる。

[0067] 前記混合溶液をフィルム化する工程 (2)では、前記混合溶液を加熱乾燥し、溶媒を除去することにより、マトリクス中に微小領域が分散されたフィルムを作製する。フィルムの形成方法としては、キャスティング法、押出成形法、射出成形法、ロール成形法、流延成形法などの各種の方法を採用できる。フィルム成形にあたっては、フィルム中の微小領域のサイズ力最終的に Δη²方向が 0. 05— 500 mになるように制御する。混合溶液の粘度、混合溶液の溶媒の選択、組み合わせ、分散剤、混合溶媒の熱プロセス (冷却速度）、乾燥速度を調整することにより、微小領域の大きさや分散性を制御することができる。たとえば、マトリクスを形成する高せん断力の力かるような高粘度の透光性榭脂と微小領域となる液晶性材料の混合溶液を液晶温度範囲以上に加熱しながらホモミキサー等の撹拌機により分散させることによって微小領域を、より/ Jヽさく分散させることができる。

[0068] 前記フィルムを配向する工程（3)は、フィルムを延伸することにより行うことができる。

延伸は、一軸延伸、二軸延伸、斜め延伸などがあげられるが、通常、一軸延伸を行なう。延伸方法は、空気中での乾式延伸、水系浴中での湿式延伸のいずれでもよい。湿式延伸を採用する場合には、水系浴中に、適宜に添加剤（ホウ酸等のホウ素化合物，アルカリ金属のヨウ化物等)を含有させることができる。延伸倍率は特に制限されないが、通常、 2— 10倍程度とするのが好ましい。

[0069] 力かる延伸により、ヨウ素系吸光体を延伸軸方向に配向させることができる。また、微小領域にぉ、て複屈折材料となる液晶性材料は、上記延伸により微小領域中で延伸方向に配向され複屈折を発現させる。

[0070] 微小領域は延伸に応じて変形することが望ま、。微小領域が非液晶性材料の場合は延伸温度が榭脂のガラス転移温度付近、微小領域が液晶性材料の場合は延伸時の温度で液晶性材料がネマチック相またはスメクチック相等の液晶状態または等方相状態になる温度を選択するのが望ましい。延伸時点で配向が不十分な場合には、別途、加熱配向処理などの工程をカ卩えてもよい。

[0071] 液晶性材料の配向には上記延伸に加え、電場や磁場などの外場を用いてもょヽ。

また液晶性材料にァゾベンゼンなどの光反応性物質を混合したり、液晶性材料にシンナモイル基等の光反応性基を導入したものを用い、これを光照射などの配向処理によって配向させてもよい。さらには延伸処理と以上に述べた配向処理を併用することもできる。液晶性材料が、液晶性熱可塑樹脂の場合には、延伸時に配向させた後、室温に冷却させることにより配向が固定化され安定化される。液晶性単量体は、配向して、れば目的の光学特性が発揮されるため、必ずしも硬化して!/、る必要はな!/ヽ。だたし、液晶性単量体で等方転移温度が低いものは、少し温度が力かることにより等方状態になってしまう。こうなると異方散乱でなくなって、逆に偏光性能が悪くなくので、このような場合には硬化させるのが好ましい。また液晶性単量体には室温で放置すると結晶化するものが多くあり、こうなると異方散乱でなくなって、逆に偏光性能が悪くなくので、このような場合にも硬化させるのが好ましい。力かる観点からすれば、配向状態をどのような条件下においても安定に存在させるためには、液晶性単量体を硬化することが好ましい。液晶性単量体の硬化は、たとえば、光重合開始剤と混合してマトリクス成分の溶液中に分散し、配向後、いずれかのタイミング (ヨウ素系吸光体による染色前、染色後）において紫外線等を照射して硬化し、配向を安定化させる。望ましくは、ヨウ素系吸光体による染色前である。

[0072] 前記マトリクスとなる透光性榭脂に、ヨウ素系吸光体を分散させる工程 (4)は、一般には、ヨウ素をヨウ化カリウム等のアルカリ金属のヨウ化物等の助剤とともに溶解させた水系浴に前記フィルムを浸漬する方法があげられる。前述したように、マトリクス中に分散されたヨウ素とマトリクス榭脂との相互作用によりヨウ素系吸光体が形成される。浸漬させるタイミングとしては、前記延伸工程 (3)の前でも後でもよい。なお、ヨウ素系吸光体は、一般に延伸工程を経ることによって著しく形成される。ヨウ素を含有する水系浴の濃度、アルカリ金属のヨウ化物などの助剤の割合は特に制限されず、一般的なヨウ素染色法を採用でき、前記濃度等は任意に変更することができる。

[0073] 得られる偏光子中におけるヨウ素の割合は特に制限されないが、透光性榭脂とヨウ素の割合が、透光性榭脂 100重量部に対して、ヨウ素が 0. 05— 50重量部程度、さらには 0. 1— 10重量部となるように制御するのが好ましい。

[0074] なお、二色性吸収材料として吸収二色性染料を用いる場合、得られる偏光子中における吸収二色性染料の割合は特に制限されないが、透光性熱可塑性榭脂と吸収二色性染料の割合が、透光性熱可塑性榭脂 100重量部に対して、吸収二色性染料が 0. 01— 100重量部程度、さらには 0. 05— 50重量部となるように制御するのが好ましい。

[0075] 吸収複合型偏光子の作製にあたっては、前記工程（1)乃至 (4)の他に、様々な目的のための工程（5)を施すことができる。工程（5)としては、たとえば、主にフィルムのヨウ素染色効率を向上させる目的として、水浴にフィルムを浸漬して膨潤させる工程力あげられる。また、任意の添加物を溶解させた水浴に浸漬する工程等があげられる。主に水溶性榭脂（マトリクス）に架橋を施す目的のため、ホウ酸、ホウ砂などの添加剤を含有する水溶液にフィルムを浸漬する工程があげられる。なお、主に、分散したヨウ素系吸光体の量バランスを調節し、色相を調節することを目的として、アルカリ金属のヨウ化物などの添加剤を含有する水溶液にフィルムを浸漬する工程があげられる。

[0076] 前記フィルムを配向（延伸）延伸する工程 (3)、マトリクス榭脂にヨウ素系吸光体を分散染色する工程 (4)および上記工程 (5)は、工程 (3)、（4)が少なくとも 1回ずつあれば、工程の回数、順序、条件 (浴温度ゃ浸漬時間など）は任意に選択でき、各工程は別々に行ってもよぐ複数の工程を同時に行ってもよい。例えば、工程（5)の架橋工程と延伸工程 (3)を同時に行ってもよ!ヽ。

[0077] また、染色に用いるヨウ素系吸光体や、架橋に用いるホウ酸などは、上記のようにフイルムを水溶液への浸漬させることによって、フィルム中へ浸透させる方法の代わりに、工程（1)において混合溶液を調製前または調製後で、工程 (2)のフィルム化前に任意の種類、量を添加する方法を採用することもできる。また両方法を併用してもよい。ただし、工程（3)において、延伸時等に高温 (例えば 80°C以上）にする必要がある場合であって、ヨウ素系吸光体が該温度で劣化してしまう場合には、ヨウ素系吸光体を分散染色する工程 (4)は工程 (3)の後にするのが望ま、。

[0078] 以上の処理をしたフィルムは、適当な条件で乾燥されることが望ましい。乾燥は常法に従って行われる。

[0079] 得られた偏光子（フィルム）の厚さは特に制限されないが、通常、 1 μ mから 3mm、好ましくは 5 μ mから lmm、さらに好ましくは 10— 500 μ mである。

[0080] このようにして得られた偏光子は、通常、延伸方向において、微小領域を形成する複屈折材料の屈折率とマトリクス榭脂の屈折率の大小関係は特になぐ延伸方向が △n¹方向になって、る。延伸軸と直交する二つの垂直方向は Δη²方向となって、る。また、ヨウ素系吸光体は延伸方向が、最大吸収を示す方向になっており、吸収 +散乱の効果が最大限発現された偏光子になっている。

[0081] 得られた偏光子は、常法に従って、その少なくとも片面に、前記透光性層として透明保護層を設けた偏光板とすることができる。透明保護層はポリマーによる塗布層として、またはフィルムのラミネート層等として設けることができる。透明保護層を形成する、透明ポリマーまたはフィルム材料としては、適宜な透明材料を用いうるが、透明性や機械的強度、熱安定性や水分遮断性などに優れるものが好ましく用いられる。前記透明保護層を形成する材料としては、例えばポリエチレンテレフタレートやポリェチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、二酢酸セルロースや三酢酸セルロース等のセルロース系ポリマー、ポリメチルメタタリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル 'スチレン共重合体 (AS榭脂）等のスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマーなどがあげられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系な、しはノルボルネン構造を有するポリオレフイン、エチレン ·プロピレン共重合体の如きポリオレフイン系ポリマー、塩化ビュル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スノレホン系ポリマー、ポリエーテノレスノレホン系ポリマー、ポリエーテノレエーテノレケトン系ポリマー、ポリフエ二レンスルフイド系ポリマー、ビュルアルコール系ポリマー、塩化ビ-リデン系ポリマー、ビュルプチラール系ポリマー、ァリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、あるいは前記ポリマーのブレンド物なども前記透明保護層を形成するポリマーの例としてあげられる。

[0082] また、特開 2001— 343529号公報（WO01Z37007)に記載のポリマーフィルム、たとえば、（A)側鎖に置換および Zまたは非置^ミド基を有する熱可塑性榭脂と、 (B)側鎖に置換および Zまたは非置換フ -ルならびに-トリル基を有する熱可塑性榭脂を含有する榭脂組成物があげられる。具体例としてはイソブチレンと N—メチルマレイミドからなる交互共重合体とアクリロニトリル 'スチレン共重合体とを含有する榭脂組成物のフィルムがあげられる。フィルムは榭脂組成物の混合押出品など力ゝらなるフィルムを用いることができる。

[0083] 偏光特性や耐久性などの点より、特に好ましく用いることができる透明保護層は、表面をアルカリなどでケン化処理したトリァセチルセルロースフィルムである。透明保護層の厚さは、任意であるが一般には偏光板の薄型化などを目的に 500 m以下、さらには 1一 300 /ζ πι、特に 5— 300 /z mが好ましい。なお、偏光子の両側に透明保護層を設ける場合は、その表裏で異なるポリマー等力もなる保護フィルムを用いることができる。

[0084] また、保護フィルムは、できるだけ色付きがな、ことが好まし、。したがって、 Rth=

[ (nx+ny) /2-nz] . d (ただし、 nx、 nyはフィルム平面内の主屈折率、 nzはフィルム厚方向の屈折率、 dはフィルム厚みである）で表されるフィルム厚み方向の位相差値カ 90nm— + 75nmである保護フィルムが好ましく用いられる。かかる厚み方向の位相差値 (Rth)カ 90nm— + 75nmのものを使用することにより、保護フィルムに起因する偏光板の着色 (光学的な着色)をほぼ解消することができる。厚み方向位相差値 (Rth)は、さらに好ましくは— 80nm—" h60nm、特に— 70nm—" h45nmが好ましい。

[0085] 前記保護フィルムの偏光子を接着させない面には、ハードコート層や反射防止処理、ステイツキング防止や、拡散ないしアンチグレアを目的とした処理を施したものであってもよい。

[0086] ハードコート処理は偏光板表面の傷付き防止などを目的に施されるものであり、例えばアクリル系、シリコーン系などの適宜な紫外線硬化型榭脂による硬度や滑り特性等に優れる硬化皮膜を保護フィルムの表面に付加する方式などにて形成することができる。反射防止処理は偏光板表面での外光の反射防止を目的に施されるものであり、従来に準じた反射防止膜などの形成により達成することができる。また、スティツキング防止処理は隣接層との密着防止を目的に施される。

[0087] またアンチグレア処理は偏光板の表面で外光が反射して偏光板透過光の視認を阻害することの防止等を目的に施されるものであり、例えばサンドブラスト方式ゃェンボス加工方式による粗面化方式や透明微粒子の配合方式などの適宜な方式にて保護フィルムの表面に微細凹凸構造を付与することにより形成することができる。前記表面微細凹凸構造の形成に含有させる微粒子としては、例えば平均粒径が 0. 5-5 0 mのシリカ、アルミナ、チタ-ァ、ジルコユア、酸化錫、酸化インジウム、酸ィ匕カドミゥム、酸ィ匕アンチモン等力なる導電性のこともある無機系微粒子、架橋又は未架橋のポリマー等力もなる有機系微粒子などの透明微粒子が用いられる。表面微細凹凸構造を形成する場合、微粒子の使用量は、表面微細凹凸構造を形成する透明榭脂

100重量部に対して一般的に 2— 50重量部程度であり、 5— 25重量部が好ましい。アンチグレア層は偏光板透過光を拡散して視角などを拡大するための拡散層（視角拡大機能など）を兼ねるものであってもよ、。

[0088] なお、前記反射防止層、ステイツキング防止層、拡散層やアンチグレア層等は、保護フィルムそのものに設けることができるほか、別途光学層として透明保護層とは別体のものとして設けることもできる。

[0089] 前記偏光子と保護フィルムとの接着処理には、接着剤が用いられる。接着剤としては、イソシァネート系接着剤、ポリビュルアルコール系接着剤、ゼラチン系接着剤、ビ -ル系ラテックス系、水系ポリエステル等を例示できる。前記接着剤は、通常、水溶液力もなる接着剤として用いられ、通常、 0. 5— 60重量％の固形分を含有してなる。

[0090] 前記保護フィルムと偏光子とは、前記接着剤を用いて貼り合わせる。接着剤の塗布は、保護フィルム、偏光子のいずれに行ってもよぐ両者に行ってもよい。貼り合わせ後には、乾燥工程を施し、塗布乾燥層からなる接着層を形成する。偏光子と保護フィルムの貼り合わせは、ロールラミネーター等により行うことができる。接着層の厚さは、特に制限されないが、通常 0. 1— 5 m程度である。

[0091] 本発明の光学フィルムは、上記吸収複合型偏光子 (吸収複合型偏光子は前記保護フィルム等を積層した吸収複合型偏光板として用いることができる）と、厚さ方向を

Z軸としてその軸方向における屈折率を nz、 Z軸に垂直な面内の最大屈折率の方向を X軸としてその軸方向における屈折率を nx、 Z軸と X軸に垂直な方向を Y軸としてその軸方向における屈折率を nyとしたとき、 nx^ny>nzの屈折率異方性を示し、厚さが 10 m以下の透明層を有する位相差層を有する。

[0092] 透明層は、 nx^ny>nzの屈折率異方性を示し、 nx^nyは、透明層の | nx— ny

Iと厚さの積による位相差に基づいて lOnm以下の範囲でのバラツキを許容することを意味する。従って nx=nyの場合も含まれる。

[0093] 透明層の厚さを 10 m以下とすることより、光学フィルムの薄型化を達成できる。透明層は、前記の屈折率異方性を示す適宜な材料かつ方式にて形成することができる。柔軟な薄層を容易に形成する点などよりは有機材料を用いたコーティング方式が好ましい。そのコーティングにはグラビア方式やダイ方式、デイツビング方式などの適宜な方式を採ることができ、別のフィルムに設けたコーティング液層又はコーティング膜を転写する方式などを採用することができる。

[0094] 前記の薄膜性を満足させつつ、 nx^ny>nzの屈折率異方性を容易に達成する点から、透明層の形成に好ましく用いうる材料としては、例えばコレステリック液晶ポリマ一、カイラル剤配合のネマチック液晶ポリマー、光や熱等による重合処理で斯かる液晶ポリマーを形成する化合物などのコレステリック液晶層を形成しうるものがあげられる。これらのなかもで、明るい表示を実現する点より好ましく用いうるコレステリック液晶層を形成しうる材料は、可視光城で選択反射特性を示さなヽものである。 [0095] すなわちコレステリック液晶層は、その螺旋配向状態に基づいて平均屈折率を nc、螺旋ピッチを Pとしたとき、螺旋軸に平行に入射した波長 ncPの光を中心波長としてその近傍の波長光の一部を左右一方の円偏光として選択的に反射する特性を示す。従ってその選択反射光域が可視光城に現れると表示に利用できる光が減少して不利となる。コレステリック液晶層の形成に際してはラビング処理等による配向膜、電場や磁場等の印加による配向処理などの適宜な配向処理方式を適用することができる

[0096] なお、透明層の厚さは、 0. 1 m以上、さらには 0. 5 μ m以上、特に 1 μ m以上が一般的である。また透明層の nx^ny>nzによる屈折率異方性は、 nzがあとよりも小さいことを意味するが、その屈折率差については特に限定はなく補償対象の垂直配向型液晶セルによる複屈折特性などに応じて適宜に決定することができる。

[0097] さらに、液晶モノマーを使用し、この液晶モノマーとカイラル剤との配合割合をコントロールして、前記液晶モノマーをカイラル剤によってコレステリック構造に配向させた後、その配向を重合や架橋により固定することによって形成したコレステリック層を用いることにより選択反射波長領域を制御することもできる。

[0098] 前記構成分子は、例えば、非液晶ポリマーであって、前記非液晶ポリマーは、コレステリック構造をとつて配向した液晶モノマーを重合または架橋したポリマーであることが好ましい。このような構成であれば、後述するように、前記モノマーが液晶性を示すため、コレステリック構造をとつて配向させることができ、かつ、さらにモノマー間を重合等させることによって前記配向を固定できる。そして、液晶モノマーを使用する力前記固定によって、重合したポリマーは非液晶性となる。このため、形成されたコレステリック層は、コレステリック液晶相のようなコレステリック構造をとる力液晶分子力も構成されていないため、例えば、液晶分子に特有の、温度変化による液晶相、ガラス相、結晶相への変化が起きることもない。したがって、そのコレステリック構造が温度変化に影響されない、極めて安定性に優れた光学フィルムとなり、例えば、特に光学補償用位相差フィルムとして有用であると、える。

[0099] 前記液晶モノマーは、後述する化学式（1)で表されるモノマーが好ましい。このような液晶モノマーは、一般に、ネマチック性液晶モノマーであるが、本発明においては、例えば、前記カイラル剤によってねじりが付与され、最終的には、コレステリック構造をとるようになる。また、前記コレステリック層においては、配向固定のために、前記モノマ一間が重合または架橋される必要があるため、前記モノマーは、重合性モノマーおよび架橋性モノマーの少なくとも一方を含むことが好ましい。

[0100] 前記コレステリック層は、さらに、重合剤および架橋剤の少なくとも一方を含むことが好ましぐ例えば、紫外線硬化剤、光硬化剤、熱硬化剤等の物質が使用できる。

[0101] 前記コレステリック層における液晶モノマーの割合は、 75— 95重量⁰ /₀の範囲であることが好ましぐより好ましくは 80— 90重量％の範囲である。また、前記液晶モノマーに対するカイラル剤の割合は、 5— 23重量％の範囲であることが好ましぐより好ましくは 10— 20重量％の範囲である。また、前記液晶モノマーに対する架橋剤または重合剤の割合は、 0.1— 10重量％の範囲であることが好ましぐより好ましくは 0.5— 8 重量％の範囲であり、特に好ましくは 1一 5重量％の範囲である。

[0102] 前記コレステリック層の厚みは、特に制限されないが、配向の乱れや透過率低下の防止、選択反射性、着色防止、生産性等の点から、 0.1— 10 mの範囲であることが好ましぐより好ましくは 0.5— 8 μ mの範囲、特に好ましくは 1一 5 μ mの範囲である。

[0103] 前記コレステリック層は、例えば、前述のようなコレステリック層のみ力形成されてもよいが、さらに基板を含み、前記基板上に前記コレステリック層が積層された積層体であってもよい。

[0104] コレステリック層の製造は、たとえば、液晶モノマーと、前記カイラル剤と、重合剤および架橋剤の少なくとも一方とを含み、かつ、前記液晶モノマーに対するカイラル剤の割合が 5— 23重量％の範囲である塗工液を配向基材上に展開して、展開層を形成する工程、前記液晶モノマーがコレステリック構造をとつた配向となるように、前記展開層に加熱処理を施す工程、および、前記液晶モノマーの配向を固定して非液晶ポリマーのコレステリック層を形成するために、前記展開層に重合処理および架橋処理の少なくとも一方の処理を施す工程を含む。

[0105] コレステリック層の製造方法の一例について、以下に具体的に説明する。まず、前記液晶モノマーと、前記カイラル剤と、前記架橋剤および重合剤の少なくとも一方とを含む塗工液を準備する。 [0106] 前記液晶モノマーとしては、例えば、ネマチック性液晶モノマーが好ましぐ具体的には、下記式（1)で表されるモノマーがあげられる。これらの液晶モノマーは、一種類でもよいし、二種類以上を併用してもよい。

[0107] [化 1]

[0108] 前記式（1)において、 A¹および A²は、それぞれ重合性基を表し、同一でも異なっていてもよい。また、 A¹および A²はいずれか一方が水素であってもよい。 Xは、それぞれ単結合、 o S — C=N — O— CO CO— O — O— CO— O —CO— NR― NR— CO NR― O— CO— NR― NR— CO— O CH— O—または

2

NR— CO— NRを表し、前記 Xにおいて Rは、 Hまたは C

1一 Cアルキルを表し、 Mは 4

メソゲン基を表す。前記式（1)において、 Xは同一でも異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。

[0109] 前記式（1)のモノマーの中でも、 A²は、それぞれ A¹に対してオルト位に配置されて、ることが好まし!/、。

[0110] また、前記 A¹および A²は、それぞれ独立して下記式：

Z-X-(Sp) · ' · (2)

で表されることが好ましぐ Α¹および Α²は同じ基であることが好ましい。

[0111] 前記式（2)において、 Zは架橋性基を表し、 Xは前記式（1)と同様であり、 Spは、 1 一 30個の C原子を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基力なるスぺーサーを表し、 nは、 0または 1を表す。前記 Spにおける炭素鎖は、例えば、エーテル官能基中の酸素、チォエーテル官能基中の硫黄、非隣接イミノ基または C ルキルイミノ

1一 Cのア

4

基等により割り込まれてもよい。

[0112] 前記式（2)において、 Zは、下記式で表される原子団のいずれかであることが好ましい。下記式において、 Rとしては、例えば、メチル、ェチル、 n プロピル、 i プロピル、 n—ブチル、 iーブチル、 t ブチル等の基があげられる。 [0113] [化 2]

N ^= c ^= O ― N == C— S

[0114] また、前記式（2)において、 Spは、下記式で表される原子団のいずれかであることが好ましぐ下記式において、 mは 1一 3、 pは 1一 12であることが好ましい。

[0115] [化 3]

-iCH₂)_p- -(CH₂CH₂0),CH₂GH₂—， -C H₂C H₂S C H_£C Η_Γ.

CH₃ CH3 C

-CHiC I- CH₂CH₂- , -(CHjC I HOjnCHjC IH- c

-(CHj),CH- , -CH₂CHjCH-

[0116] 前記式（1)において、 Mは、下記式（3)で表されることが好ましぐ下記（3)において、 Xは、前記式（1)における Xと同様である。 Qは、例えば、置換または未置換のァルキレンもしくは芳香族炭化水素原子団を表し、また、例えば、置換または未置換の直鎖もしくは分枝鎖 C

1一 C ァノレキレン等であってもよい。

12

[0117] [化 4]

[0118] 前記 Qが、前記芳香族炭化水素原子団の場合、例えば、下記式に表されるような原子団ゃ、それらの置換類似体が好ましい。

[0119] [化 5]

[0120] 前記式に表される芳香族炭化水素原子団の置換類似体としては、例えば、芳香族環 1個につき 1一 4個の置換基を有してもよぐまた、芳香族環または基 1個につき、 1 または 2個の置換基を有してもよい。前記置換基は、それぞれ同一であっても異なつていてもよい。前記置換基としては、例えば、 C一 Cアルキル、ニトロ、 F、 Cl、 Br、 I

1 4

等のハロ όゲン、フエ-ル、 C一 Cアルコキシ等があげられる。

1 4

前記液晶モノマーの具体例としては、例えば、下記式一（で表されるモノマ一があげられる。

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前記液晶モノマーが液晶性を示す温度範囲は、その種類に応じて異なるが、例えば、 40— 120°Cの範囲であることが好ましぐより好ましくは 50— 100°Cの範囲であり、特に好ましくは 60— 90°Cの範囲である。 [0125] 前記カイラル化剤としては、前述のように、例えば、前記液晶モノマーにねじりを付与してコレステリック構造となるように配向させるものであれば特に制限されないが、重合性カイラル化剤であることが好ましぐ前述のようなものが使用できる。これらの力イラル剤は、一種類でもよいし、二種類以上を併用してもよい。

[0126] 具体的に、前記重合性カイラル化剤としては、例えば、下記一般式（20)—（23)で表されるカイラルイ匕合物が使用できる。

[0127] (Z-X⁵) CH (20)

(Z— X² - Sp— X⁵) CH (21)

(P -X⁵) CH (22)

(Z-X -Sp-X³-M-X⁴) CH (23)

前記各式においては、 Zは前記式（2)と同様であり、 Spは、前記式（2)と同様であり、 X²、 X³および X⁴は、互いに独立して、化学的単結合、 O — S — O— CO—、— C O— O — O— CO— O CO— NR―、— NR— CO — O— CO— NR―、— NR— CO— O NR— CO— NR を表し、前記 Rは、 H、 C

1一 Cアルキルを表す。また、 X⁵は、 4

ィ匕学的単結合、― Ο —S ― O— CO —CO—O ― O— CO— O ― CO— NR―、 ― NR— CO O— CO— NR― NR— CO— O NR— CO— NR CH O O—

2

CH ― CH = N―

2 、― N = CH—または— N≡N—を表す。 Rは、前述と同様に H、 C

1 一 Cアルキルを表す。 Mは、前述と同様にメソゲン基を表し、 P¹は、水素、 1一 3個の

4

C

1一 Cアルキルによって置換された C キル基、 C ァシル基または C 6 1一 C アル

30 1一 30 3一

Cシクロアルキル基を表し、 nは、 1一 6の整数である。 Chは n価のカイラル基を表す

8

。前記式（23)において、 X³および X⁴は、少なくともその一方力 O— CO— O ― O ― CO-NR NR-CO—O—または一 NR-CO-NR-であることが好ましい。また、前記式（22)において、 P¹がアルキル基、ァシル基またはシクロアルキル基の場合、例えば、その炭素鎖が、エーテル官能基内の酸素、チォエーテル官能基内の硫黄、非隣接イミノ基または C一 Cアルキルイミノ基によって割り込まれてもよい。

1 4

[0128] 前記 Chのカイラル基としては、例えば、下記式に表される原子団があげられる。 [0129] [化 8]

[0130] [化 9]

[0131] 前記原子団において、 Lは、 C

1一 Cアルキル、 C キシ、ハロゲン、 COO 4 1一 Cアルコ

4

R、 OCOR、 CONHRまたは NHCORであって、前記 Rは C

1一 C

4アルキルを表す。なお、前記式に表した原子団における末端は、隣接する基との結合手を示す。

[0132] 前記原子団の中でも、特に好ましくは下記式で表される原子団である。 [0133] [化 10]

[0134] また、前記（21)または（23)で表されるカイラルイ匕合物は、例えば、 nが 2、 Zが H C

2

=CH—を表し、 Chが下記式で表される原子団であることが好ましい。

[0135] [化 11]

[0136] 前記カイラルイヒ合物の具体例としては、例えば、下記式（24)—（44)で表される化合物があげられる。なお、これらのカイラル化合物は、ねじり力が 1 X 10— ⁶nm (wt% 以上である。

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[0139] 前述のようなカイラル化合物の他にも、例えば、 RE-A4342280号およびドイツ国特許出願 19520660. 6号および 19520704. 1号にあげられるカイラルイ匕合物が好ましく使用できる。

[0140] 前記重合剤および架橋剤としては、特に制限されなヽが、例えば、以下のようなものが使用できる。前記重合剤としては、例えば、ベンゾィルパーオキサイド (BPO)、ァゾビスイソプチロニトリル (AIBN)等が使用でき、前記架橋剤としては、例えば、イソシァネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、金属キレート架橋剤等が使用できる。これらはずれか一種類でもよヽし、二種類以上を併用してもよ、。

[0141] 前記塗工液は、例えば、前記液晶モノマー等を、適当な溶媒に溶解.分散することによって調製できる。前記溶媒としては、特に制限されないが、例えば、例えば、クロロホノレム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、テトラクロロェタン、塩化メチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロ口ベンゼン、オノレソジクロ口ベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、フエノール、 p—クロ口フエノール、 o—クロ口フエノール、 m—クレゾール、 o—クレゾール、 p—タレゾールなどのフエノール類、ベンゼン、トルェン、キシレン、メトキシベンゼン、 1, 2—ジメトキシベンゼン等の芳香族炭化水素類、ァセトン、メチルェチルケトン（MEK)、メチルイソブチルケトン、シクロへキサノン、シク口ペンタノン、 2—ピロリドン、 N—メチルー 2—ピロリドン等のケトン系溶媒、酢酸ェチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶媒、 t ブチルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコーノレモノメチノレエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、 2—メチノレ -2, 4 ペンタンジオールのようなアルコール系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルァセトアミドのようなアミド系溶媒、ァセトニトリル、ブチ口-トリルのような-トリル系溶媒、ジェチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジォキサンのようなェ一テル系溶媒、あるいは二硫化炭素、ェチルセルソルブ、ブチルセルソルブ等が使用できる。これらの中でも好ましくは、トルエン、キシレン、メシチレン、 MEK、メチルイソブチルケトン、シクロへキサノン、ェチノレセロソノレブ、ブチノレセロソノレブ、酢酸ェチノレ、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸ェチルセ口ソルブである。これらの溶剤は、例えば、一種類でもよいし、二種類以上を混合して使用してもよい。

[0142] 本発明にお!/、ては、位相差層が位相差フィルムを含んで、てもよ、。位相差フィルムは、例えば高分子フィルムを、一軸や二軸等の適宜な方式で延伸処理してなる延伸フィルムなどを用いることができる。延伸フィルムは、ポリマー種や延伸条件等の変更で位相差等の光学特性を制御でき、光透過率に優れおり配向ムラや位相差ムラの少ないものが好ましい。また位相差フィルムは、高分子フィルムに熱収縮性フィルムを接着し加熱によるその熱収縮性フィルムの収縮力の作用下に厚さ方向の屈折率を制御したものであってもよぐさらに 2層以上の位相差層を重畳して光学特性を制御したものなどであってもよい。

[0143] 図 2は、本発明の吸収複合型偏光子 10と位相差層 20として透明層 21とを積層した光学フィルムである。図 2では、吸収複合型偏光子 10はその両側に保護フィルム 11 を設けている。また図 3は、吸収複合型偏光子 10はその両側に保護フィルム 11を設け、その一方の側に位相差層 20として、位相差フィルム 22、透明層 21がこの順で積層されている。

[0144] 本発明の光学フィルムにおける、上記吸収複合型偏光子 (または吸収複合型偏光板)と透明層を有する位相差層は、重ね置いただけでも良いが、作業性や、光の利用効率の観点より各層を接着剤や粘着剤を用いて空気間隙なく積層することが望ましい。

[0145] 前記光学フィルムの接着に際し、それらの光学軸は目的とする位相差特性などに応じて適宜な配置角度とすることができる。位相差層と前記偏光子の積層方法は、特に制限されず、前述のような接着層や粘着層等を用いた従来公知の方法が採用できる。また、偏光子に位相差層 (透明層）を形成することもできる。例えば、前記透明保護層を透明基板として、その一方の表面に配向基板を形成し、この配向基板上に位相差層としてコレステリック層を形成する。そして、前記透明保護層の他方の表面に偏光子を接着し、前記偏光子の他方の表面に、さらに透明保護層を接着することもできる。

[0146] 接着剤や粘着剤としては特に制限されない。例えばアクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビュルエーテル、酢酸ビュル z塩ィ匕ビュルコポリマー、変性ポリオレフイン、エポキシ系、フッ素系、天然ゴム、合成ゴム等のゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用いうる。

[0147] 前記接着剤または粘着剤は透明で、可視光領域に吸収を有さず、屈折率は、各層の屈折率と可及的に近いことが表面反射の抑制の観点より望ましい。かかる観点より、例えば、アクリル系粘着剤などが好ましく用いうる。

[0148] 前記接着剤や粘着剤にはベースポリマーに応じた架橋剤を含有させることができる。また接着剤には、例えば天然物や合成物の榭脂類、特に、粘着性付与榭脂や、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等力なる充填剤や顔料、着色剤、酸ィ匕防止剤などの添加剤を含有していてもよい。また微粒子を含有して光拡散性を示す接着剤層などであってもよヽ。

[0149] なお本発明にお、て、上記光学フィルム等、また粘着層などの各層には、例えばサリチル酸エステル系化合物やベンゾフヱノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物ゃシァノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの方式により紫外線吸収能をもたせたものなどであってもよい。

[0150] 接着剤や粘着剤は、通常、ベースポリマーまたはその組成物を溶剤に溶解又は分散させた固形分濃度が 10— 50重量％程度の接着剤溶液として用いられる。溶剤としては、トルエンや酢酸ェチル等の有機溶剤や水等の接着剤の種類に応じたものを適宜に選択して用いることができる。

[0151] 粘着層や接着層は、異なる組成又は種類等のものの重畳層として光学フィルムの片面又は両面に設けることもできる。粘着層の厚さは、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、一般には 1一 500 mであり、 5— 200 m力好ましく、特に 10 一 100 mが好ましい。

[0152] 本発明の光学フィルムには、粘着層または接着層を設けることもできる。粘着層は、液晶セルへの貼着に用いることができる他、光学層の積層に用いられる。

[0153] 粘着層等の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的にセパレータが仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘着層に接触することを防止できる。セパレータとしては、上記厚さ条件を除き、例えばプラスチックフィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鏡アルキル系、フッ素系ゃ硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、従来に準じた適宜なものを用いうる。

[0154] 上記本発明の光学フィルムは、常法に従って、液晶表示装置に適用される。液晶表示装置には、液晶セルの両側に偏光板が配置され、各種の光学層等が適宜に用いられる。上記光学フィルムは、液晶セルの少なくとも一方の側に適用される。液晶表示装置の形成は、従来に準じて行いうる。すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと光学素子、及び必要に応じての照明システム等の構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むことなどにより形成されるが、本発明の光学フィルムを用いる点を除いて特に限定はなぐ従来に準じうる。液晶セルについても、例えば TN型や STN 型、 π型などの任意なタイプのものを用いうる。特に VA型に好適に用いられる。

[0155] さらに、液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチグレア層、反射防止膜、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、ノックライトなどの適宜な部品を適宜な位置に 1層又は 2層以上配置することができる。

[0156] 前記光学フィルムは、液晶表示装置等の製造過程で順次別個に積層する方式にても形成することができるが、予め積層したのものは、品質の安定性や組立作業等に優れていて液晶表示装置などの製造工程を向上させうる利点がある。積層には粘着層等の適宜な接着手段を用いうる。前記の光学フィルムやその他の光学フィルムの接着に際し、それらの光学軸は目的とする位相差特性などに応じて適宜な配置角度とすることができる。

[0157] 本発明の光学フィルムは、実用に際して他の光学層を積層して用いることができる。その光学層については特に限定はないが、例えば反射板や半透過板、位相差板（ 1Z2や 1Z4等の波長板を含む)などの液晶表示装置等の形成に用いられることのある光学層を 1層または 2層以上用いることができる。特に、本発明の偏光板に更に反射板または半透過反射板が積層されてなる反射型偏光板または半透過型偏光板、偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板、積層されてなる広視野角偏光板、あるいは偏光板に更に輝度向上フィルムが積層されてなる偏光板が好ましい。

[0158] 反射型偏光板は、偏光板に反射層を設けたもので、視認側 (表示側)からの入射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものであり、バックライト等の光源の内蔵を省略できて液晶表示装置の薄型化を図りやすいなどの利点を有する。反射型偏光板の形成は、必要に応じ透明保護層等を介して偏光板の片面に金属等力なる反射層を付設する方式などの適宜な方式にて行うことができる。

[0159] なお、半透過型偏光板は、上記において反射層で光を反射し、かつ透過するハーフミラー等の半透過型の反射層とすることにより得ることができる。半透過型偏光板は

、通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、視認側 (表示側)からの入射光を反射させて画像を表示し、比較的喑、雰囲気にぉ、ては、半透過型偏光板のバックサイドに内蔵されて、るバックライト等の内蔵光源を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置などを形成できる [0160] 偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板について説明する。直線偏光を楕円偏光または円偏光に変えたり、楕円偏光または円偏光を直線偏光に変えたり、あるいは直線偏光の偏光方向を変える場合に、位相差板などが用いられる。特に、直線偏光を円偏光に変えたり、円偏光を直線偏光に変える位相差板としては、いわゆる 1Z4波長板（λ Ζ4板とも言う）が用いられる。 1Z2波長板（ λ Ζ2板とも言う）は、通常、直線偏光の偏光方向を変える場合に用いられる。

[0161] 楕円偏光板はスーパーツイストネマチック（STN)型液晶表示装置の液晶層の複屈折により生じた着色 (青又は黄)を補償 (防止)して、前記着色のな!、白黒表示する場合などに有効に用いられる。更に、三次元の屈折率を制御したものは、液晶表示装置の画面を斜め方向から見た際に生じる着色も補償 (防止)することができて好ましい。円偏光板は、例えば画像がカラー表示になる反射型液晶表示装置の画像の色調を整える場合などに有効に用いられ、また、反射防止の機能も有する。上記した位相差板の具体例としては、ポリカーボネート、ポリビュルアルコール、ポリスチレン、ポリメチルメタタリレート、ポリプロピレンやその他のポリオレフイン、ポリアリレート、ポリアミドの如き適宜なポリマー力もなるフィルムを延伸処理してなる複屈折性フィルムや液晶ポリマーの配向フィルム、液晶ポリマーの配向層をフィルムにて支持したものなどがあげられる。位相差板は、例えば各種波長板や液晶層の複屈折による着色ゃ視角等の補償を目的としたものなどの使用目的に応じた適宜な位相差を有するものであってよく、 2種以上の位相差板を積層して位相差等の光学特性を制御したものなどであってもよい。

[0162] 偏光板と輝度向上フィルムを貼り合わせた偏光板は、通常液晶セルの裏側サイドに設けられて使用される。輝度向上フィルムは、液晶表示装置などのバックライトや裏側からの反射などにより自然光が入射すると所定偏光軸の直線偏光または所定方向の円偏光を反射し、他の光は透過する特性を示すもので、輝度向上フィルムを偏光板と積層した偏光板は、バックライト等の光源からの光を入射させて所定偏光状態の透過光を得ると共に、前記所定偏光状態以外の光は透過せずに反射される。この輝度向上フィルム面で反射した光を更にその後ろ側に設けられた反射層等を介し反転させて輝度向上フィルムに再入射させ、その一部又は全部を所定偏光状態の光として透過させて輝度向上フィルムを透過する光の増量を図ると共に、偏光子に吸収させにくい偏光を供給して液晶表示画像表示等に利用しうる光量の増大を図ることにより輝度を向上させうるものである。

[0163] 前記の輝度向上フィルムとしては、例えば誘電体の多層薄膜や屈折率異方性が相違する薄膜フィルムの多層積層体の如き、所定偏光軸の直線偏光を透過して他の光は反射する特性を示すもの、コレステリック液晶ポリマーの配向フィルムやその配向液晶層をフィルム基材上に支持したものの如き、左回り又は右回りのいずれか一方の円偏光を反射して他の光は透過する特性を示すものなどの適宜なものを用いうる。

[0164] 次、で有機エレクトロルミネセンス装置 (有機 EL表示装置）につ、て説明する。一般に、有機 EL表示装置は、透明基板上に透明電極と有機発光層と金属電極とを順に積層して発光体 (有機エレクトロルミネセンス発光体)を形成している。ここで、有機発光層は、種々の有機薄膜の積層体であり、例えばトリフニルァミン誘導体等からなる正孔注入層と、アントラセン等の蛍光性の有機固体力なる発光層との積層体や、あるいはこのような発光層とペリレン誘導体等力なる電子注入層の積層体や、またあるいはこれらの正孔注入層、発光層、および電子注入層の積層体等、種々の組み合わせをもった構成が知られて、る。

[0165] 電圧の印加によって発光する有機発光層の表面側に透明電極を備えるとともに、有機発光層の裏面側に金属電極を備えてなる有機エレクトロルミネセンス発光体を含む有機 EL表示装置において、透明電極の表面側に偏光板を設けるとともに、これら透明電極と偏光板との間に位相差板を設けることができる。

[0166] 位相差板および偏光板は、外部から入射して金属電極で反射してきた光を偏光する作用を有するため、その偏光作用によって金属電極の鏡面を外部から視認させないという効果がある。特に、位相差板を 1Z4波長板で構成し、かつ偏光板と位相差板との偏光方向のなす角を π Z4に調整すれば、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することがでさる。

実施例

[0167] 以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明する。なお、以下において、部とあるのは重量部を意味する。 [0168] <散乱一二色性吸収複合型偏光板の作製 >

(散乱 -二色性吸収複合型偏光子）

重合度 2400、ケンィ匕度 98. 5%のポリビュルアルコール榭脂を溶解した固形分 13 重量⁰ /₀のポリビュルアルコール水溶液と、メソゲン基の両末端に一つずつアタリロイル基を有する液晶性単量体 (ネマチック液晶温度範囲が 40— 70°C)とグリセリンとを、ポリビュルアルコール:液晶性単量体:グリセリン = 100: 5 : 15 (重量比）になるように混合し、液晶温度範囲以上に加熱してホモミキサーにて撹拌して混合溶液を得た。当該混合溶液中に存在して!/ヽる気泡を室温（23°C)で放置することにより脱泡した後に、キャスト法にて塗工、続いて乾燥後に、白濁した厚さ 70 mの混合フィルムを得た。この混合フィルムを 130°Cで 10分間熱処理した。

[0169] 上記混合フィルムを 30°Cの水浴に浸漬して膨潤させたのち、 30°Cのヨウ素：ヨウィ匕カリウム = 1 : 7 (重量比）の水溶液 (染色浴:濃度 0. 32重量％)に浸漬しながら約 3倍に延伸し、その後、 50°Cのホウ酸 3重量％水溶液 (架橋浴）に浸漬しながら総延伸倍率が約 6倍になるように延伸した後、さらに 50°Cのホウ酸 4重量％水溶液 (架橋浴）に浸漬した。さらに、 30°Cのヨウ化カリウム 5重量％水溶液浴に 10秒間浸漬して色相調節を行なった。続いて水洗し、 50°Cにて 4分間乾燥し、本発明の偏光子を得た。

[0170] (異方散乱発現の確認と屈折率の測定）

また得られた偏光子を偏光顕微鏡観察したところ、ポリビュルアルコールマトリクス中に無数に分散された液晶性単量体の微小領域が形成されて、ることが確認できた。この液晶性単量体は延伸方向に配向しており、微小領域の延伸方向（Δη¹方向）の平均サイズは 5— 10 mであった。また、延伸方向と直交する方向（Δη方向）の平均サイズは 0. 5— 3 mであった。

[0171] マトリクスと微小領域の屈折率については、各々別々に測定した。測定は 20°Cで行なった。まず、同一延伸条件で延伸したポリビュルアルコールフィルム単独の屈折率をアッベ屈折計 (測定光 589nm)で測定したところ、延伸方向（Δη¹方向）の屈折率 = 1. 54, Δη²方向の屈折率 = 1. 52であった。また液晶性単量体の屈折率 (ne:異常光屈折率および no :常光屈折率)を測定した。 noは、垂直配向処理を施した高屈折率ガラス上に液晶性単量体を配向塗設し、アッベ屈折計 (測定光 589nm)で測定した。一方、水平配向処理した液晶セルに液晶性単量体を注入し、自動複屈折測定装置 (王子計測機器株式会社製，自動複屈折計 KOBRA21ADH)にて位相差（ Δ n X d)を測定し、また別途、光干渉法によりセルギャップを (d)を測定し、位相差 Zセルギャップから Δ ηを算出し、この Δ ηと noの和を neとした。 ne An¹方向の屈折率に相当） = 1. 64、 ηο (Δη²方向の屈折率に相当） = 1. 52,であった。従って、 Δη = 1. 64-1. 54 = 0. 10、 Δη = 1. 52—1. 52 = 0. 00と算出された。以上力ら所望の異方散乱が発現して、ることが確認できた。

[0172] (偏光板）

上記吸収複合型偏光子の両面にトリァセチルセルロースフィルム (厚み 80 m)を、ポリウレタン系接着剤を用いて積層して吸収複合型偏光板を作製した。

[0173] く透明層：コレステリック層（1) >

配向基板 (厚み 75 μ m:ポリエステルフィルム）の片面にコレステリック液晶（大日本インキ化学工業社製， CB15)を塗布し、乾燥させて n_X^ny>nzの屈折率異方性を示す厚さ 5 mのコーティング膜からなるコレステリック層を形成した。透明層を形成した。屈折率は王子計測機器社製の KOBRA— 21ADHにて、 λ = 590nmにおける特性を測定した。

[0174] く透明層：コレステリック層（2) >

下記化学式（10)に示すネマチック液晶モノマー 90重量部、下記式（38)に示すねじり力 5. 5 X 10— ⁴nm (wt%)— ¹の重合性カイラル剤 10重量部、 UV重合開始剤（商品名ィルガキュア 907：チノくスぺシャリティーケミカルズ社製） 5重量部およびメチルェチルケトン 300重量部を混合し、この混合物を配向基板 (厚み 75 μ m:ポリエステルフィルム）上に塗布した。そして、これを 70°Cで 3分間加熱処理することによって、前記モノマーを配向させた後、紫外線照射によって前記モノマーを重合させ、その配向を固定して、厚み約 3 mのコレステリック層を得た。当該コレステリック層は、 nx^ny > nzの複屈折層であつた。 [0175] [化 14]

。叉。_Q^。_Q_₀AQ_。叉。―。 … (10) 。。。 ^ 。¹^^。〜^

[0176] 実施例 1

(光学フィルム）

上記で得られた散乱一二色性吸収複合型偏光板とコレステリック層（1)とをアクリル系粘着剤を介して貼り合せて光学フィルムを得た。コレステリック層 (1)は、その面内最大屈折率方向（nx)が偏光板の吸収軸と平行となるように積層した。その後、光学フィルムから、配向基材を剥離した。

[0177] (液晶表示装置）

VAモードの液晶セルを用い、上記光学フィルムのコレステリック層（1)側を、液晶セルの光入射側の面になるようにアクリル系粘着剤で積層した。一方、液晶セルの反対側 (視認側)の面には上記で作成した吸収複合型偏光板単体をアクリル系粘着剤で積層した。

[0178] 実施例 2

(光学フィルム）

実施例 1にお、て、コレステリック層 (1)の代わりにコレステリック層（2)を用いたこと以外は実施例 1に準じて光学フィルムを得た。

[0179] (液晶表示装置）

VAモードの液晶セルを用い、上記光学フィルムのコレステリック層（2)側を、液晶セルの視認側の面になるようにアクリル系粘着剤で積層した。一方、液晶セルの反対側 (光入射側）の面には上記で作成した吸収複合型偏光板単体をアクリル系粘着剤で積層した。

[0180] 実施例 3

(液晶表示装置）

VAモードの液晶セルを用い、実施例 2の光学フィルムのコレステリック層（2)側を、液晶セルの光入射側の面になるようにアクリル系粘着剤で積層した。一方、液晶セルの反対側 (視認側）の面には市販の偏光板 (NPF-SEG1425DU, 日東電工社製）をアクリル系粘着剤で積層した。

[0181] 比較例 1

(光学フィルム）

散乱-二色性吸収複合型偏光子の作製にぉ、て、液晶性単量体を用いなかったこと以外は同様の操作により偏光子を作製した。当該偏光子を用いて、前記同様の操作により偏光板を作製した。また当該偏光板を用いたこと以外は実施例 1と同様にして光学フィルムを得た。

[0182] (液晶表示装置）

VAモードの液晶セルを用い、上記光学フィルムのコレステリック層（1)側を、液晶セルの光入射側の面になるようにアクリル系粘着剤で積層した。一方、液晶セルの反対側 (視認側）の面には上記で作成した偏光板単体をアクリル系粘着剤で積層した。

[0183] 比較例 2

(液晶表示装置）

VAモードの液晶セルを用い、比較例 1で得られた偏光板を、液晶セルの両面にァクリル系粘着剤で積層した。

[0184] (光学特性評価）

実施例 1及び比較例 1で用いた偏光板の光学特性を、積分球付き分光光度計（日立製作所製の U— 4100)にて測定した。各直線偏光に対する透過率はグラントムソンプリズム偏光子を通して得られた完全偏光を 100%として測定した。なお、透過率は、 CIE1931表色系に基づいて算出した、視感度補正した Y値で示した。 kは最大透

1 過率方向の直線偏光の透過率、 kはその直交方向の直線偏光の透過率を表す。結

2

果を表 1に示す。

[0185] 偏光度 Pは、 P= { (k— k )Z(k +k ) } X 100、で算出した。単体透過率 Tは、 Τ=

1 2 1 2

(k +k ) Z2、で算出した。

1 2

[0186] さらに実施例 1および比較例 1で用いた偏光子については偏光吸光スペクトルの測定をグラントムソンプリズムを備えた分光光度計（(株）日立製作所製， U4100)により行なった。実施例 1および比較例 1で用いた偏光子の偏光吸光スペクトルを図 4に示す。図 4 (a)の「MD偏光」は、延伸軸と平行な振動面を持つ偏光を入射した場合の偏光吸光スペクトル、図 4 (b)の「TD偏光」は、延伸軸に垂直な振動面を持つ偏光を入射した場合の偏光吸光スペクトルである。

[0187] TD偏光（=偏光子の透過軸）については、実施例 1および比較例 1の偏光子の吸光度は可視域全域でほぼ等しいのに対し、 MD偏光（=偏光子の吸収 +散乱軸）については、実施例 1の偏光子の吸光度が比較例 1の偏光子の吸光度を上回った。特に短波長側において上回った。つまり、実施例 1の偏光子の偏光性能が比較例 1の偏光子を上回ったことを示す。実施例 1と比較例 1では延伸、染色などの条件はすべて等しいので、ヨウ素系吸光体の配向度も等しいと考えられる。ゆえに、実施例 1の偏光子の MD偏光での吸光度の上昇は、前述の通り、ヨウ素による吸収に異方散乱の効果が加わったことによる効果によって偏光性能が向上したことを示すものである。

[0188] ヘイズ値は、最大透過率方向の直線偏光に対するヘイズ値および吸収方向（その直交方向）の直線偏光に対するヘイズ値を測定した。ヘイズ値の測定は、 JIS K 7 136 (プラスチック一透明材料の^ ^一ズの求め方）に従って、ヘイズメーター（村上色彩研究所製の HM-150)を用いて、市販の偏光板（日東電工社製 NPF-SEG122 4DU :単体透過率 43%,偏光度 99. 96%)を、サンプルの測定光の入射面側に配置し、市販の偏光板とサンプル (偏光板)の延伸方向を直交させて測定した時のヘイズ値を示す。ただし、市販のヘイズメーターの光源では直交時の光量が検出器の感度限界以下となってしまうため、別途設けた高光強度のハロゲンランプの光を光ファィバーを用いて入光させ、検出感度内とした後、手動にてシャッター開閉を行い、へィズ値を算出した。

[0189] [表 1] ο <Μ

直線偏光透率過（)ズの値（)％ CM

イ⁰/ヘo 00 d

単体透率偏光度過t透直交方向最大方向過 ?

:() ()%直交方最大透方向向過 ()k₂

実施例 1 003 99925..

00 CO

較例比 1 9990.

d

C

o

6 ο o

ο

CO 00

上記表 1に示す通り、実施例と比較例の偏光板では、略単体透過率、偏光度等の偏光特性は良好である。しかし、実施例で用いた偏光板では、ヨウ素系吸光体を含有する透光性の水溶性榭脂により形成されるマトリクス中に、微小領域が分散された構造の偏光子を用いて、るため、通常の偏光子を用いて、る比較例の偏光板よりも、直交時の透過率のヘイズ値が高くバラツキによるムラが、散乱によって隠蔽され確認できなくなつていることが分かる。

[0191] 実施例、比較例で得られた液晶表示装置にっ、て下記評価を行った。結果を表 2 に示す。

[0192] 70° コントラスト比:液晶表示装置をバックライト上に配置し、鉛直上方向および直交する偏光板の光軸に対する方位方向 45° において法線方向から傾き 70° 方向のコントラスト比を、 ELDIM社製 EZcontrastを用いて測定した。

[0193] ムラ：目視にてムラが確認できるレベルを「X」、目視にてムラが確認できないレベルを「〇」とした。

[0194] [表 2]

[0195] 表 2の結果から、比較例に比べて、実施例では透過率のバラツキによるムラが散乱によって隠蔽され、かつ優れたコントラスト比が得られ視認性が向上していることが分かる。

[0196] 本発明の散乱一二色性吸収複合型偏光子の構造と類似する偏光子として、特開 2 002-207118号公報には、榭脂マトリクス中に液晶性複屈折材料と吸収二色性材料との混合相を分散させたものが開示されている。その効果は本発明と同種類のものである。しかし、特開 2002-207118号公報のように分散相に吸収二色性材料が存在して!/ヽる場合に比較して、本発明のようにマトリクス層に吸収二色性材料が存在する方が、散乱した偏光が吸収層を通過するが光路長が長くなるため、より散乱した光を吸収することができる。ゆえに、本発明のほうが偏光性能の向上の効果がはるかに高い。また製造工程が簡単である。

[0197] また特表 2000— 506990号公報には、連続相または分散相のいずれかに二色性染料が添加された光学体が開示されているが、本発明は吸収複合型偏光子に ηχ^ ny>nzの屈折率異方性を示し、厚さが 10 m以下の透明層を有する位相差層を積層させる点に特徴があり、特に吸収複合型偏光子の二色性吸収材料としてヨウ素を用いる点に特徴がある。二色性染料ではなくヨウ素を用いる場合には以下の利点がある。（1)ヨウ素によって発現する吸収二色性は二色性染料よりも高い。したがって、得られる偏光子に偏光特性もヨウ素を用いた方が高くなる。（2)ヨウ素は、連続相（マトリタス相）に添加される前は吸収二色性を示しておらず、マトリクスに分散された後、延伸することによって二色性を示すヨウ素系吸光体が形成される。この点は連続相に添加される前から二色性を有している二色性染料と相違する点である。つまり、ヨウ素はマトリクスへ分散されるときは、ヨウ素のままである。この場合、マトリクスへの拡散性は一般に二色性染料に比べて遥かに良い。結果として、ヨウ素系吸光体は二色性染料よりもフィルムの隅々まで分散される。ゆえに、散乱異方性による光路長増大効果を最大限活用することができ偏光機能が増大する。

[0198] また特表 2000— 506990号公報に記載の発明の背景には、 Aphoninによって、液晶液滴をポリマーマトリクス中に配置してなる延伸フィルムの光学特性にっ、て記載されていることが述べられている。しかし、 Aphoninらは、二色性染料を用いることなくマトリクス相と分散相（液晶成分）とからなる光学フィルムに言及したものであって、液晶成分は液晶ポリマーまたは液晶モノマーの重合物ではな!/、ため、当該フィルム中の液晶成分の複屈折は典型的に温度に依存し敏感である。一方、本発明はヨウ素系吸光体を含有する透光性の水溶性榭脂により形成されるマトリクス中に、微小領域が分散された構造のフィルム力もなる偏光子を提供するものであり、さらには本発明の液晶性材料は、液晶ポリマーでは液晶温度範囲で配向させた後、室温に冷却して配向が固定され、液晶モノマーでは同様に配向させた後、紫外線硬化等によって配向が固定されるものであり、液晶性材料により形成された微小領域の複屈折は温度によって変化するものではな、。

産業上の利用可能性

[0199] 本発明の光学フィルムは、これ単独で、または他の光学フィルムと積層して、液晶表示装置、有機 EL表示装置、 CRT、 PDP等の画像表示装置に好適に用いられる。

Claims

請求の範囲

[1] ヨウ素系吸光体を含有する透光性榭脂により形成されるマトリクス中に、微小領域が分散された構造のフィルム力なる散乱一二色性吸収複合型偏光子と、

厚さ方向を Z軸としてその軸方向における屈折率を nz、 Z軸に垂直な面内の最大屈折率の方向を X軸としてその軸方向における屈折率を nx、 Z軸と X軸に垂直な方向を Y軸としてその軸方向における屈折率を nyとしたとき、 nx^ny>nzの屈折率異方性を示し、厚さが 10 μ m以下の透明層を有する位相差層を有することを特徴とする光学フィルム。

[2] 吸収複合型偏光子の微小領域は、配向された複屈折材料により形成されていることを特徴とする請求項 1記載の光学フィルム。

[3] 複屈折材料は、少なくとも配向処理時点で液晶性を示すことを特徴とする請求項 2 記載の光学フィルム。

[4] 吸収複合型偏光子の微小領域の複屈折が 0. 02以上であることを特徴とする請求項 2記載の光学フィルム。

[5] 吸収複合型偏光子の微小領域を形成する複屈折材料と、透光性榭脂との各光軸方向に対する屈折率差は、

かつ Δη¹方向と直交する二方向の軸方向における屈折率差（Δη²)が、前記 Δη¹ の 50%以下であることを特徴とする請求項 2記載の光学フィルム。

[6] 吸収複合型偏光子のヨウ素系吸光体は、その吸収軸が、 Δη¹方向に配向していることを特徴とする請求項 5記載の光学フィルム。

[7] 吸収複合型偏光子として用いられるフィルム力延伸によって製造されたものであることを特徴とする請求項 1記載の光学フィルム。

[8] 吸収複合型偏光子の微小領域は、 Δη²方向の長さが 0. 05— 500 μ mであることを特徴とする請求項 5記載の光学フィルム。

[9] 透明層が有機材料のコーティング膜からなることを特徴とする請求項 1記載の光学フイノレム。

[10] 透明層がコレステリック液晶層からなることを特徴とする請求項 1記載の光学フィルム。

[11] 前記吸収複合型偏光子と、位相差層が、アクリル系透明粘着剤を介して固定積層されていることを特徴とする請求項 1記載の光学フィルム。

[12] 吸収複合型偏光子は、透過方向の直線偏光に対する透過率が 80%以上、かつへィズ値が 5%以下であり、吸収方向の直線偏光に対するヘイズ値が 30%以上であることを特徴とする請求項 1記載の光学フィルム。

[13] 請求項 1記載の光学フィルムに、他の光学フィルムが少なくとも 1枚積層されていることを特徴とする光学フィルム。

[14] 請求項 1記載の光学フィルムが用いられていることを特徴とする画像表示装置。

[15] 垂直配向型液晶セルの両側に少なくとも偏光板をクロスにコルに配置して、る液晶表示装置であって、少なくとも一方の偏光板として請求項 1一 13のいずれかに記載の光学フィルムを当該光学フィルムの位相差層側が液晶セル側になるように配置して、ることを特徴とする液晶表示装置。