WO2007007615A1 - 光学補償層付偏光板およびその製造方法、ならびに、光学補償層付偏光板を用いた液晶パネル、液晶表示装置および画像表示装置 - Google Patents

光学補償層付偏光板およびその製造方法、ならびに、光学補償層付偏光板を用いた液晶パネル、液晶表示装置および画像表示装置 Download PDF

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  • the thickness direction retardation Rth is preferably

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Abstract

　薄型化に寄与し、かつ、優れた耐熱性および耐湿性を有する光学補償層付偏光板を提供すること。 　本発明の光学補償層付偏光板は、偏光子と、第１の光学補償層と、第２の光学補償層と、第３の光学補償層とをこの順に有する。第１の光学補償層は、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの屈折率分布を有し、かつ、その面内位相差Ｒｅ１が２００～３００ｎｍである。第２の光学補償層は、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの屈折率分布を有し、かつ、その面内位相差Ｒｅ２が８０～１７０ｎｍである。第３の光学補償層は、光学的に負の一軸性を示す材料から形成され、かつ、当該材料が傾斜配向している。好ましくは、第２の光学補償層と第３の光学補償層とは、接着剤層のみを介して貼り合わされている。

Description

明 細 書
光学補償層付偏光板およびその製造方法、ならびに、光学補償層付偏 光板を用いた液晶パネル、液晶表示装置および画像表示装置
技術分野
[0001] 本発明は、光学補償層付偏光板およびその製造方法に関する。より詳細には、本 発明は、薄型化に寄与し、かつ、優れた耐熱性および耐湿性を有する光学補償層付 偏光板およびその簡便安価な製造方法に関する。また、本発明は、そのような光学 補償層付偏光板を用いた液晶パネル、液晶表示装置および画像表示装置に関する 背景技術
[0002] 従来、偏光板は液晶表示装置に多く用いられており、近年急激にその需要が増大 している。さらに、偏光板に少なくとも 1つの光学補償層を積層させて光学補償機能 を付与した楕円偏光板のように付加価値の高い偏光板が使用されるようになってきて おり、高精細、高画質、広視野角などといった表示品位に対する要求がますます強く なっている。
[0003] ところで、ディスコチック液晶化合物を傾斜配向させてなる光学異方性層を三酢酸 セルロース (TAC)フィルムにて支持した光学補償位相差フィルムが知られて 、る。こ のような位相差フィルムは、広視野角機能を有する保護フィルムとして偏光子に直接 積層されたり、偏光板に積層されて広視野角機能を付与したりする (例えば、特許文 献 1および 2参照)。
[0004] しかし、上記のような位相差フィルムは、例えば高温高湿状態に晒されると、支持基 材である TACフィルムに歪が生じる場合があり、その結果、コントラストが低下する場 合がある。
[0005] さらに、上記のような位相差フィルムにおいては、光学異方性層自体は 10 m以下 であって非常に薄いが、 TACフィルムを支持基材として機能させるためには 100 μ m程度の厚みが必要となる。その結果、このような位相差フィルムを用いる場合には、 薄型化 ·軽量ィ匕が非常に困難である。 特許文献 1：特開平 6— 75116号公報
特許文献 2：特開平 8 - 94838号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とすると ころは、薄型化に寄与し、かつ、優れた耐熱性および耐湿性を有する光学補償層付 偏光板およびその簡便安価な製造方法を提供することにある。本発明の別の目的は 、そのような光学補償層付偏光板を用いた液晶パネル、液晶表示装置および画像表 示装置を提供することである。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明の光学補償層付偏光板は、偏光子と、第 1の光学補償層と、第 2の光学補 償層と、第 3の光学補償層とをこの順に有し、該第 1の光学補償層が、 nx>ny=nz の屈折率分布を有し、かつ、その面内位相差 Re力 S200〜300nmであり、該第 2の 光学補償層が、 nx>ny=nzの屈折率分布を有し、かつ、その面内位相差 Re力 ¾0
2
〜170nmであり、該第 3の光学補償層が、光学的に負の一軸性を示す材料から形 成され、かつ、当該材料が傾斜配向している。
[0008] 好ましい実施形態においては、上記第 2の光学補償層と上記第 3の光学補償層と は、接着剤層のみを介して貼り合わされている。
[0009] 好ましい実施形態においては、上記第 3の光学補償層の厚みは 1〜10 mである
[0010] 好ましい実施形態においては、上記第 1の光学補償層および上記第 2の光学補償 層は、それぞれ、ノルボルネン系榭脂および Zまたはポリカーボネート系榭脂を含有 する。
[0011] 好ましい実施形態においては、上記光学的に負の一軸性を示す材料は、ディスコ チック液晶化合物である。
[0012] 好ましい実施形態においては、上記第 3の光学補償層における上記光学的に負の 一軸性を示す材料の平均光軸は、該第 3の光学補償層の法線方向に対して 5° 〜5
0° の角度で傾斜している。 [0013] 本発明の別の局面によれば、液晶パネルが提供される。この液晶パネルは、上記 光学補償層付偏光板と液晶セルとを含む。
[0014] 本発明のさらに別の局面によれば、液晶表示装置が提供される。この液晶表示装 置は、上記液晶パネルを含む。
[0015] 本発明のさらに別の局面によれば、画像表示装置が提供される。この画像表示装 置は、上記光学補償層付偏光板を含む。
[0016] 本発明のさらに別の局面によれば、光学補償層付偏光板の製造方法が提供される 。この製造方法は、光学的に負の一軸性を示す材料が傾斜配向した層と基材とを有 する積層体を準備する工程と; nx>ny=nzの屈折率分布を有し、かつ、その面内位 相差 Reが 80〜170nmである第 2の光学補償層と、該積層体とを、該第 2の光学補
2
償層と該傾斜配向層とが隣接するようにして貼り合わせる工程と;該基材を剥離して
、該傾斜配向層を第 3の光学補償層とする工程と; nX>ny=nzの屈折率分布を有し
、かつ、その面内位相差 Reが 200〜300nmである第 1の光学補償層を貼り合わせ る工程と;偏光子を貼り合わせる工程とを含む。
[0017] 好ましい実施形態においては、上記第 2の光学補償層と上記積層体とを貼り合わ せる工程は、傾斜配向層と基材との接着力より高い接着力で、第 2の光学補償層と 傾斜配向層とを貼り合わせることを含む。
[0018] 好ま 、実施形態にぉ 、ては、上記基材を剥離する工程は、上記積層体を水浴に 浸漬させることを含む。
[0019] 好ましい実施形態においては、上記水浴の温度は 50〜100°Cである。
[0020] 好ましい実施形態においては、上記浸漬時間は 3分〜 30分である。
発明の効果
[0021] 以上のように、本発明によれば、光学的に負の一軸性を示す材料カゝら形成された 傾斜配向層から TAC支持基材を除去することにより、 TAC支持基材の悪影響を排 除することができる。具体的には、非常に薄い光学補償層を実現することが可能とな り、画像表示装置の薄型化に大きく貢献し得る。さらに、高温高湿環境における TAC の歪みが排除されるので、非常に優れた耐久性 (耐熱性および耐湿性)を有する広 視野角楕円偏光板が得られる。 図面の簡単な説明
[0022] [図 1]本発明の好ましい実施形態による光学補償層付偏光板の概略断面図である。
[図 2]本発明の好ましい実施形態による液晶表示装置に用いられる液晶パネルの概 略断面図である。
[図 3] (a)は本発明の実施例 1の光学補償層付偏光板を用いた液晶パネルの視野角 特性を示すレーダーチャートであり、 (b)は比較例 1の光学補償層付偏光板を用いた 液晶パネルの視野角特性を示すレーダーチャートである。
符号の説明
[0023] 10 光学補償層付偏光板
11 偏光子
12 第 1の光学補償層
13 第 2の光学補償層
14 第 3の光学補償層
20 液晶セル
100 液晶パネル
発明を実施するための最良の形態
[0024] (用語および記号の定義）
本明細書における用語および記号の定義は下記の通りである：
(1)「nx」は面内の屈折率が最大になる方向（すなわち、遅相軸方向）の屈折率で あり、「ny」は面内で遅相軸に垂直な方向（すなわち、進相軸方向）の屈折率であり、 「nz」は厚み方向の屈折率である。また、例えば「nx=ny」は、 nxと nyが厳密に等し い場合のみならず、 nxと nyが実質的に等しい場合も包含する。本明細書において「 実質的に等しい」とは、光学補償層付偏光板の全体的な偏光特性に実用上の影響 を与えな 、範囲で nxと nyが異なる場合も包含する趣旨である。
(2)「面内位相差 Re」は、 23°Cにおける波長 590nmの光で測定したフィルム (層） 面内の位相差値をいう。 Reは、波長 590nmにおけるフィルム (層）の遅相軸方向、進 相軸方向の屈折率をそれぞれ、 nx、 nyとし、 d (nm)をフィルム (層）の厚みとしたとき 、式： Re= (nx— ny) X dによって求められる。 (3)厚み方向の位相差 Rthは、 23°Cにおける波長 590nmの光で測定した厚み方 向の位相差値をいう。 Rthは、波長 590nmにおけるフィルム（層）の遅相軸方向、厚 み方向の屈折率をそれぞれ、 nx、 nzとし、 d (nm)をフィルム（層）の厚みとしたとき、 式： Rth= (nx-nz) X dによって求められる。
(4)本明細書に記載される用語や記号に付される添え字の「1」は第 1の光学補償 層を表し、添え字の「2」は第 2の光学補償層を表し、添え字の「3」は第 3の光学補償 層を表す。
(5)「λ Ζ2板」とは、ある特定の振動方向を有する直線偏光を、当該直線偏光の 振動方向とは直交する振動方向を有する直線偏光に変換したり、右円偏光を左円偏 光に (または、左円偏光を右円偏光に)変換したりする機能を有するものをいう。 λ / 2板は、所定の光の波長（通常、可視光領域）に対して、フィルム (層）の面内の位相 差値が約 1Z2である。
(6)「λ Ζ4板」とは、ある特定の波長の直線偏光を円偏光に (または、円偏光を直 線偏光に)変換する機能を有するものをいう。 λ Ζ4板は、所定の光の波長 (通常、 可視光領域）に対して、フィルム (層）の面内の位相差値が約 1Z4である。
(7)「平均光軸」とは、第 3の光学補償層内における光学的に負の一軸性を示す材 料分子のそれぞれの光軸の統計的な平均の方向をいう。
[0025] Α.光学補償層付偏光板
A- 1.光学補償層付偏光板の全体構成
図 1は、本発明の好ましい実施形態による光学補償層付偏光板の概略断面図であ る。図 1に示すように、この光学補償層付偏光板 10は、偏光子 11と第 1の光学補償 層 12と第 2の光学補償層 13と第 3の光学補償層 14とをこの順に有する。光学補償層 付偏光板の各層は、任意の適切な粘着剤層または接着剤層（図示せず)を介して積 層されている。実用的には、偏光子 11の光学補償層が形成されない側には、任意の 適切な保護層（図示せず)が積層されている。さらに、必要に応じて、偏光子 11と第 1 の光学補償層 12との間に保護層が設けられる。
[0026] 上記第 1の光学補償層 12は、 nx>ny=nzの屈折率分布を有し、かつ、その面内 位相差 Re力 S200〜300nmである。上記第 2の光学補償層 13は、 nx>ny=nzの屈 折率分布を有し、かつ、その面内位相差 Re力 ¾0〜170nmである。上記第 3の光学
2
補償層 14は、光学的に負の一軸性を示す材料カゝら形成され、かつ、当該材料が厚 み方向に傾斜配向している。第 1の光学補償層、第 2の光学補償層および第 3の光 学補償層の詳細については、それぞれ、後述の A— 2項、 A— 3項および A— 4項で 説明する。
[0027] 本発明の光学補償層偏光板の全体厚みは、好ましくは 100〜250 mであり、さら に好ましくは 150〜240 μ mであり、最も好ましくは 160〜230 μ mである。従来、デ イスコチック液晶の傾斜配向層には必ず支持基材 (TACフィルム）が設けられており 、当該支持基材は 100 m程度の厚みを有する。したがって、従来の広視野角楕円 偏光板の構成においては、第 3の光学補償層の厚みとして支持基材の厚みが支配 的となっており、第 3の光学補償層として 100 /z m程度の厚みが必要である。一方、 本発明によれば、第 2の光学補償層と第 3の光学補償層とを接着剤層のみを介して 貼り合わせることが可能となる。言い換えれば、本発明によれば、第 3の光学補償層 をディスコチック液晶の傾斜配向層の単独層として（すなわち、 TACフィルムのような 支持基材を介することなく）、第 2の光学補償層に隣接して形成することが可能となり 、その結果、第 3の光学補償層を非常に薄 例えば、 1〜10 ;ζ ΐη程度まで)すること ができる。したがって、本発明は、画像表示装置 (例えば、液晶表示装置)の薄型化 に大きく貢献し得る。
[0028] A— 2.第 1の光学補償層
第 1の光学補償層 12は、 λ Ζ2板として機能し得る。第 1の光学補償層が λ Ζ2板 として機能すること〖こより、 λ Ζ4板として機能する第 2の光学補償層の波長分散特 性 (特に、位相差が λ Ζ4を外れる波長範囲）について、位相差が適切に調節され得 る。このような第 1の光学補償層の面内位相差 Reは、 200〜300nmであり、好ましく ίま 220〜280nmであり、さら【こ好ましく ίま 230〜270nmである。さら【こ、上記第 1の 光学補償層 12は、 nx>ny=nzの屈折率分布を有する。
[0029] 上記第 1の光学補償層の厚みは、 λ Ζ2板として最も適切に機能し得るように設定 され得る。言い換えれば、厚みは、所望の面内位相差が得られるように設定され得る 。具体的には、厚みは、好ましくは 20〜50 /ζ πιであり、さらに好ましくは 25〜45 m であり、最も好ましくは 25〜40 μ mである。
[0030] 上記第 1の光学補償層を構成する材料の代表例としては、ポリカーボネート系榭脂
；ポリプロピレンなどの汎用ォレフィン系榭脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレ ンナフタレートなどのポリエステル系樹脂；環状ォレフィン系樹脂；ヒドロキシェチルセ ノレロース、ヒドロキシプロピノレセノレロース、メチノレセノレロース、ポリアセチノレセノレロース などのセルロース系榭脂；ポリヒドロキシェチルアタリレート、ポリメチル (メタ）アタリレ ートなどのアクリル系榭脂;スチレン系榭脂；ポリビュルアルコール；ポリビュルブチラ ール；ポリメチルビュルエーテル；ポリアリレート；ポリスルホン、ポリエーテルスルホン などのスルホン系榭脂；ポリフエ二レンスルファイド；ポリイミド；ポリ塩化ビニル；ならび に、これらの共重合体 (例えば、二元共重合体、三元共重合体、グラフト共重合体)ま たはブレンドが挙げられる。
[0031] 上記第 1の光学補償層を構成する材料の別の代表例としては、ネマチック液晶性 化合物が挙げられる。例えば、棒状ネマチック液晶性ィ匕合物の傾斜配向を制御する ことにより、所望の特性を有する第 1の光学補償層が形成され得る。傾斜配向状態は 、液晶性ィ匕合物の種類および分子構造、配向膜の種類、添加剤 (例えば、可塑剤、 ノ インダー、界面活性剤)等を調整することにより制御され得る。
[0032] 上記のような構成材料の中でも、環状ォレフィン系榭脂またはポリカーボネート系榭 脂が特に好ましい。環状ォレフィン系榭脂は、環状ォレフィンを重合単位として重合 される榭脂の総称であり、例えば、特開平 1— 240517号公報、特開平 3— 14882号 公報、特開平 3— 122137号公報等に記載されている榭脂が挙げられる。具体例とし ては、環状ォレフィンの開環（共)重合体、環状ォレフィンの付加重合体、環状ォレフ インとエチレン、プロピレン等のひーォレフインとの共重合体（代表的には、ランダム 共重合体）、および、これらを不飽和カルボン酸やその誘導体で変性したグラフト変 性体、ならびに、それらの水素化物が挙げられる。環状ォレフィンの具体例としては、 ノルボルネン系モノマーが挙げられる。
[0033] 上記ノルボルネン系モノマーとしては、例えば、ノルボルネン、およびそのアルキル および/またはアルキリデン置換体、例えば、 5—メチルー 2—ノルボルネン、 5—ジ メチルー 2—ノルボルネン、 5—ェチルー 2—ノルボルネン、 5—ブチルー 2—ノルボ ルネン、 5 ェチリデンー 2 ノルボルネン等、これらのハロゲン等の極性基置換体； ジシクロペンタジェン、 2, 3 ジヒドロジシクロペンタジェン等；ジメタノォクタヒドロナ フタレン、そのアルキルおよび/またはアルキリデン置換体、およびハロゲン等の極 性基置換体、例えば、 6—メチル 1, 4 : 5, 8 ジメタノ— 1, 4, 4a, 5, 6, 7, 8, 8a 一才クタヒドロナフタレン、 6 ェチノレ一 1, 4 : 5, 8 ジメタノ一 1, 4, 4a, 5, 6, 7, 8 , 8a—才クタヒドロナフタレン、 6 ェチリデン一 1, 4 : 5, 8 ジメタノ一 1, 4, 4a, 5, 6, 7, 8, 8a—ォクタヒドロナフタレン、 6 クロ口 1, 4 : 5, 8 ジメタノ— 1, 4, 4a, 5 , 6, 7, 8, 8a—才クタヒドロナフタレン、 6 シァノ 1, 4 : 5, 8 ジメタノ一 1, 4, 4a , 5, 6, 7, 8, 8a—ォクタヒドロナフタレン、 6 ピリジル— 1, 4 : 5, 8 ジメタノ— 1, 4 , 4a, 5, 6, 7, 8, 8a—ォクタヒドロナフタレン、 6—メトキシカルボ-ル— 1, 4 : 5, 8 ージメタノー 1, 4, 4a, 5, 6, 7, 8, 8a—ォクタヒドロナフタレン等；シクロペンタジェン の 3〜4量体、例えば、 4, 9 : 5, 8—ジメタノ— 3a, 4, 4a, 5, 8, 8a, 9, 9a—ォクタヒ ドロ一 1H ベンゾインデン、 4, 11 : 5, 10 : 6, 9 トリメタノ一 3a, 4, 4a, 5, 5a, 6, 9, 9a, 10, 10a, 11, 11a ドデカヒドロ一 1H シクロペンタアントラセン等が挙げ られる。
[0034] 本発明においては、本発明の目的を損なわない範囲内において、開環重合可能 な他のシクロォレフイン類を併用することができる。このようなシクロォレフインの具体 例としては、例えば、シクロペンテン、シクロオタテン、 5, 6—ジヒドロジシクロペンタジ ェン等の反応性の二重結合を 1個有する化合物が挙げられる。
[0035] 上記環状ォレフィン系榭脂は、トルエン溶媒によるゲル'パーミエーシヨン'クロマト グラフ（GPC)法で測定した数平均分子量（Mn)が好ましくは 25, 000-200, 000、 さらに好ましくは 30, 000〜100, 000、最も好ましくは 40, 000〜80, 000である。 数平均分子量が上記の範囲であれば、機械的強度に優れ、溶解性、成形性、流延 の操作性が良いものができる。
[0036] 上記環状ォレフィン系榭脂がノルボルネン系モノマーの開環重合体を水素添カロし て得られるものである場合には、水素添加率は、好ましくは 90%以上であり、さらに 好ましくは 95%以上であり、最も好ましくは 99%以上である。このような範囲であれば 、耐熱劣化性および耐光劣化性などに優れる。 [0037] 上記環状ォレフィン系榭脂は、種々の製品が市販されている。具体例としては、 日 本ゼオン社製の商品名「ゼォネックス」、「ゼォノア」、 JSR社製の商品名「アートン (Ar ton)」、 TICONA社製の商品名「トーパス」、三井化学社製の商品名「APEL」が挙 げられる。
[0038] 上記ポリカーボネート系榭脂としては、本発明の効果が得られる限りにおいて任意 の適切なポリカーボネート系榭脂が用いられる。例えば、芳香族 2価フエノール成分 とカーボネート成分とからなる芳香族ポリカーボネートが好ましく用いられる。芳香族 ポリカーボネートは、通常、芳香族 2価フエノールイ匕合物とカーボネート前駆物質との 反応によって得ることができる。すなわち、芳香族 2価フエノールイ匕合物を苛性アル力 リおよび溶剤の存在下でホスゲンを吹き込むホスゲン法、あるいは芳香族 2価フエノ 一ルイ匕合物とビスァリールカーボネートとを触媒の存在下でエステル交換させるエス テル交換法により得ることができる。ここで、カーボネート前駆物質の具体例としては 、ホスゲン、上記 2価フエノール類のビスクロロホーメート、ジフエ-ルカーボネート、ジ —p—トリルカーボネート、フエ二ルー p—トリルカーボネート、ジ p—クロ口フエ二ノレ カーボネート、ジナフチルカーボネート等が挙げられ、なかでもホスゲン、ジフエ-ル カーボネートが好ましい。
[0039] 上記カーボネート前駆物質と反応させる芳香族 2価フエノール化合物の具体例とし ては、 2, 2 ビス（4 ヒドロキシフエ-ル）プロパン、 2, 2 ビス（4 ヒドロキシ一 3, 5 -ジメチルフエ-ル）プロパン、ビス（4 -ヒドロキシフエ-ル）メタン、 1, 1—ビス（4 - ヒドロキシフエ-ル）ェタン、 2, 2 ビス（4 ヒドロキシフエ-ル）ブタン、 2, 2 ビス（4 —ヒドロキシ一 3, 5 ジメチルフエ-ル）ブタン、 2, 2 ビス（4 ヒドロキシ一 3, 5— ジプロピルフエ-ル）プロパン、 1, 1—ビス（4 ヒドロキシフエ-ル）シクロへキサン、 1 , 1—ビス（4 ヒドロキシフエ-ル）一 3, 3, 5 トリメチルシクロへキサン等が挙げられ る。これらは、単独で、または 2種以上を組み合わせて用いられ得る。好ましくは、 2, 2 -ビス（4 -ヒドロキシフエ-ル）プロノ ン、 1, 1 ビス（4 -ヒドロキシフエ-ル）シクロ へキサン、 1, 1—ビス（4 ヒドロキシフエ二ル）一 3, 3, 5 トリメチルシクロへキサン が用いられる。特に、 2, 2 ビス（4 ヒドロキシフエ-ル）プロパンと 1, 1—ビス（4— ヒドロキシフエ-ル）一 3, 3, 5—トリメチルシクロへキサンとを併用することが好ましい 。これらを併用することにより、光弾性係数が十分に低ぐ且つ、適切な Tgおよび剛 性を有する位相差フィルム (結果として、第 1の光学補償層）が得られ得る。
[0040] ポリカーボネート系榭脂の重量平均分子量 (Mw)は、テトラヒドロフランを展開溶媒 とする GPC法で測定されるポリスチレン換算で好ましくは 25, 000〜200, 000であ り、さら【こ好ましく ίま 30, 000〜150, 000であり、特【こ好ましく ίま 40, 000〜100, 0 00であり、最も好まし <は 50, 000〜80, 000である。上記ポジカーボネー卜系榭脂の 重量平均分子量を上記の範囲とすることによって、機械的強度に優れた位相差フィ ルム (結果として、第 1の光学補償層）を得ることができる。
[0041] 上記第 1の光学補償層 12は、上記環状ォレフィン系榭脂または上記ポリカーボネ 一ト系榭脂から形成されたフィルムを延伸（例えば、面方向に一軸延伸）することによ り得られる。環状ォレフィン系榭脂またはポリカーボネート系榭脂からフィルムを形成 する方法としては、任意の適切な成形加工法が採用され得る。具体例としては、圧縮 成形法、トランスファー成形法、射出成形法、押出成形法、ブロー成形法、粉末成形 法、 FRP成形法、注型 (キャスティング)法等が挙げられる。押出成形法または注型（ キャスティング)法が好ましい。得られるフィルムの平滑性を高め、良好な光学的均一 性を得ることができるからである。成形条件は、使用される榭脂の組成や種類、第 1の 光学補償層に所望される特性等に応じて適宜設定され得る。なお、上記環状ォレフ イン系榭脂および上記ポリカーボネート系榭脂は、多くのフィルム製品が市販されて V、るので、当該巿販フィルムをそのまま延伸処理に供してもょ 、。
[0042] 上記フィルムの延伸倍率は、第 1の光学補償層に所望される面内位相差値および 厚み、使用される榭脂の種類、使用されるフィルムの厚み、延伸温度等に応じて変化 し得る。具体的には、延伸倍率は、好ましくは 1. 75〜2. 05倍、さらに好ましくは 1. 80〜2. 00倍、最も好ましくは 1. 85〜： L 95倍である。このような倍率で延伸すること により、本発明の効果を適切に発揮し得る面内位相差を有する第 1の光学補償層が 得られ得る。
[0043] 上記フィルムの延伸温度は、第 1の光学補償層に所望される面内位相差値および 厚み、使用される榭脂の種類、使用されるフィルムの厚み、延伸倍率等に応じて変化 し得る。具体的には、延伸温度は、好ましくは 130〜150°C、さらに好ましくは 135〜 145°C、最も好ましくは 137〜143°Cである。このような温度で延伸することにより、本 発明の効果を適切に発揮し得る面内位相差を有する第 1の光学補償層が得られ得 る。
[0044] 図 1を参照すると、第 1の光学補償層 12は、偏光子 11と第 2の光学補償層 13との 間に配置される。第 1の光学補償層を配置する方法としては、目的に応じて任意の適 切な方法が採用され得る。代表的には、上記第 1の光学補償層 12は、その両側に粘 着剤層（図示せず)を設け、偏光子 11および第 2の光学補償層 13に接着させる。各 層の隙間をこのように粘着剤層で満たすことによって、画像表示装置に組み込んだ 際に、各層の光学軸の関係がずれることを防止したり、各層同士が擦れて傷ついたり することを防ぐことができる。また、層間の界面反射を少なくし、画像表示装置に用い た際にコントラストを高くすることもできる。
[0045] 上記粘着剤層の厚みは、使用目的や接着力などに応じて適宜設定され得る。具体 的には、粘着剤層の厚みは、好ましくは 1 m〜100 m、さらに好ましくは 5 m〜 50 μ m、最も好ましくは 10 μ m〜30 μ mである。
[0046] 上記粘着剤層を形成する粘着剤としては、任意の適切な粘着剤が採用され得る。
具体例としては、溶剤型粘着剤、非水系ェマルジヨン型粘着剤、水系粘着剤、ホット メルト粘着剤等が挙げられる。アクリル系ポリマーをベースポリマーとする溶剤型粘着 剤が好ましく用いられる。偏光子および第 1の光学補償層に対して適切な粘着特性 ( ぬれ性、凝集性および接着性)を示し、かつ、光学透明性、耐候性および耐熱性に 優れるからである。
[0047] 上記粘着剤層の代わりに接着剤層を用いてもよ!ヽ。接着剤層を形成する接着剤と しては、代表的には、硬化型接着剤が挙げられる。硬化型接着剤の代表例としては 、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、湿気硬化型接着剤、熱硬化型接着剤が挙げ られる。熱硬化型接着剤の具体例としては、エポキシ榭脂、イソシァネート榭脂およ びポリイミド榭脂等の熱硬化性榭脂系接着剤が挙げられる。湿気硬化型接着剤の具 体例としては、イソシァネート榭脂系の湿気硬化型接着剤が挙げられる。湿気硬化型 接着剤 (特に、イソシァネート榭脂系の湿気硬化型接着剤）が好ましい。湿気硬化型 接着剤は、空気中の水分や被着体表面の吸着水、水酸基やカルボキシル基等の活 性水素基等と反応して硬化するので、接着剤を塗工後、放置することによって自然に 硬化させることができ、操作性に優れる。上記硬化型接着剤は、例えば、市販の接着 剤を使用してもよぐ上記の各種硬化型榭脂を溶媒に溶解または分散し、硬化型榭 脂接着剤溶液 (または分散液)として調製してもよ!ヽ。
[0048] A— 3.第 2の光学補償層
第 2の光学補償層 13は、 λ /4板として機能し得る。本発明によれば、 λ /4板とし て機能する第 2の光学補償層の波長分散特性を、上記 λ Ζ2板として機能する第 1 の光学補償層の光学特性によって補正することによって、広い波長範囲での円偏光 機能を発揮することができる。このような第 2の光学補償層の面内位相差 Reは、 80
2
〜170nmであり、好ましくは 100〜150nmであり、さらに好ましくは 110〜140nmで ある。さらに、上記第 2の光学補償層 13は、 nx>ny=nzの屈折率分布を有する。
[0049] 上記第 2の光学補償層の厚みは、 λ Ζ4板として最も適切に機能し得るように設定 され得る。言い換えれば、厚みは、所望の面内位相差が得られるように設定され得る 。具体的には、厚みは、好ましくは 30〜60 /ζ πιであり、さらに好ましくは 35〜55 /ζ πι であり、最も好ましくは 35〜50 μ mである。
[0050] 上記第 2の光学補償層を構成する材料としては、上記第 1の光学補償層に用いら れる材料と同様の材料が用いられる。環状ォレフィン系榭脂およびポリカーボネート 系榭脂が好まし 、。環状ォレフィン系榭脂およびポリカーボネート系榭脂の詳細につ Vヽては、上記 A— 2項で説明したとおりである。
[0051] 第 2の光学補償層 13の面内位相差 Reは、上記 A— 2項に記載の環状ォレフィン
2
系榭脂フィルムまたはポリカーボネート系榭脂フィルムの延伸倍率および延伸温度を 変化させることにより制御され得る。延伸倍率は、第 2の光学補償層に所望される面 内位相差値および厚み、使用される榭脂の種類、使用されるフィルムの厚み、延伸 温度等に応じて変化し得る。具体的には、延伸倍率は、好ましくは 1. 17〜： L . 47倍 、さらに好ましくは 1. 22〜： L 42倍、最も好ましくは 1. 27〜： L 37倍である。このよう な倍率で延伸することにより、本発明の効果を適切に発揮し得る面内位相差を有す る第 2の光学補償層が得られ得る。
[0052] 延伸温度は、第 2の光学補償層に所望される面内位相差値および厚み、使用され る榭脂の種類、使用されるフィルムの厚み、延伸倍率等に応じて変化し得る。具体的 には、延伸温度は、好ましくは 130〜150°C、さらに好ましくは 135〜145°C、最も好 ましくは 137〜143°Cである。このような温度で延伸することにより、本発明の効果を 適切に発揮し得る面内位相差を有する第 2の光学補償層が得られ得る。
[0053] 図 1を参照すると、第 2の光学補償層 13は、第 1の光学補償層 12と第 3の光学補償 層 14との間に配置される。第 2の光学補償層を配置する方法としては、目的に応じて 任意の適切な方法が採用され得る。代表的には、上記第 2の光学補償層 13は、両 側に粘着剤層（図示せず)を設け、第 1の光学補償層 12および第 3の光学補償層 14 を貼り付ける。粘着剤層の代わりに接着剤層を用いてもよい。粘着剤層および接着 剤層の詳細については、上記 A— 2項で説明したとおりである。 1つの実施形態にお いては、第 2の光学補償層 13に第 3の光学補償層 14を貼り付ける場合、傾斜配向層 と支持基材とを有する積層体の、支持基材に支持されて ヽるディスコチック液晶の傾 斜配向層側を第 2の光学補償層に隣接させて貼り合わせる。この際、好ましくは、傾 斜配向層と第 2の光学補償層との接着強度が、傾斜配向層と支持基材との接着強度 よりも高くなるように貼り合わせる。傾斜配向層と第 2の光学補償層との接着強度を、 傾斜配向層と支持基材との接着強度よりも高くすることで、特別な処理を行うことなく 、支持基材を適切に剥離 ·除去することが可能となる。
[0054] 上記傾斜配向層と第 2の光学補償層との接着強度は、例えば、引張試験機 (島津 製作所製、 AG— I等)を用いて測定される。具体的には、傾斜配向層と第 2の光学補 償層とを貼り合わせたせた積層体 (25mm幅)を補助板に固定し、第 2の光学補償層 をリードテープで保持し、このリードテープの一端を引張試験機の治具に固定し、 30 0± 30mmZminの速度、 90° ピールで引張強度を測定する。このときの引張強度 を傾斜配向層と第 2の光学補償層との接着強度とする。傾斜配向層と支持基材との 接着強度も同様にして測定される。傾斜配向層と第 2の光学補償層との接着強度は 目的に応じて適宜設定され、好ましくは 10〜30NZ25mmであり、さらに好ましくは 15〜25NZ25mmである。一方、傾斜配向層と支持基材との接着強度は目的に応 じて適宜設定され得る。好ましくは傾斜配向層と支持基材との接着強度は 0. 5〜4N Z25mmであり、さらに好ましくは l〜3NZ25mmである。 [0055] 好ま 、実施形態にぉ ヽては、第 3の光学補償層 14は、接着剤層（特に、湿気硬 化型接着剤層）を介して第 2の光学補償層 13に貼り付けられる。湿気硬化型接着剤 は、硬化のために加熱する必要がないので、第 3の光学補償層が積層（接着）時に 加熱されない。その結果、加熱収縮の心配がないので、本発明のように第 3の光学 補償層がきわめて薄い場合であっても、積層時の割れ等が顕著に防止され得る。加 えて、硬化型接着剤は、硬化後に加熱されてもほとんど伸縮しない。したがって、第 3 の光学補償層がきわめて薄い場合であって、かつ、得られる偏光板を高温条件下で 使用する場合であっても、第 3の光学補償層の割れ等が顕著に防止され得る。
[0056] A— 4.第 3の光学補償層
第 3の光学補償層 14は、光学的に負の一軸性を示す材料カゝら形成され、かつ、当 該材料が厚み方向に傾斜配向している。光学的に負の一軸性を示す材料とは、一 方向の主軸の屈折率が他の 2方向の屈折率よりも小さいような屈折率分布を有する 材料をいう。このような材料は、例えば、 nx=ny>nzのような屈折率分布を有する。
[0057] 光学的に負の一軸性を示す材料の具体例としては、ポリイミド系材料、ディスコチッ ク液晶化合物などの液晶系材料が挙げられる。さらに、これらの材料を主成分として 含有し、その他のポリマーまたはオリゴマーと混合および反応させて、負の一軸性を 示す材料が傾斜配向した状態で固定ィ匕したフィルムも用いられ得る。液晶系材料が 好ましぐディスコチック液晶化合物が特に好ましい。ディスコチック液晶化合物を用 いる場合には、その傾斜配向状態は、ディスコチック液晶化合物の種類および分子 構造、配向膜の種類、添加剤 (例えば、可塑剤、バインダー、界面活性剤)等を調整 すること〖こより制御され得る。
[0058] 上記ディスコチック液晶化合物とは、一般的には、ベンゼンや 1, 3, 5—トリアジン、 カリックスァレーンなどのような環状母核を分子の中心に配し、直鎖のアルキル基や アルコキシ基、置換べンゾィルォキシ基等がその側鎖として放射状に置換された円 盤状の分子構造を有する液晶性化合物を 、う。ディスコチック液晶の代表例としては 、 C. Destradeらの研究報告、 Mol. Cryst. Liq. Cryst. 71卷、 111頁（1981年） に記載されている、ベンゼン誘導体、トリフエ-レン誘導体、トルキセン誘導体、フタ口 シァニン誘導体や、 B. Kohneらの研究報告、 Angew. Chem. 96卷、 70頁（1984 年）に記載されているシクロへキサン誘導体、および、】. M. Lehnらの研究報告、 J. Chem. Soc. Chem. Commun. , 1794頁（1985年）、 J. Zhangらの研究報告、 J . Am. Chem. Soc. 116卷、 2655頁（1994年）【こ記載されて!ヽるァザクラウン系や フエ-ルアセチレン系のマクロサイクルが挙げられる。
[0059] 本明細書における「傾斜配向」とは、第 3の光学補償層内における光学的に負の一 軸性を示す材料 (例えば、ディスコチック液晶化合物)の分子が、当該光学補償層の 平面に対して傾斜して並んでいる状態をいう。傾斜配向状態は、第 3の光学補償層 の厚み方向にしたがって分子の傾斜角度が変化してもよぐ厚み方向で分子の傾斜 角度が変化せず一定 (チルト配向）であってもよい。本発明においては、光学的に負 の一軸性を示す材料の光軸と第 3の光学補償層の法線方向 (偏光板の法線方向）と のなす角度は、第 2の光学補償層に近づくにしたがって増加し、第 2の光学補償層と 第 3の光学補償層との界面において最大になることが好ましい。
[0060] 第 3の光学補償層における上記光学的に負の一軸性を示す材料の平均光軸は、 該第 3の光学補償層の法線方向に対して好ましくは 5° 〜50° 、さらに好ましくは 10 ° 〜30° 、最も好ましくは 15° 〜25° の角度で傾斜している。傾斜角度を 5° 以上 に制御することにより、液晶表示装置等に実装した場合に視野角拡大効果が大きい 。傾斜角度を 50° 以下に制御することにより、上下左右の 4方向のいずれの方向に おいても視野角特性が良好となり、見る方向によって視野角特性が良くなつたり悪く なったりすることを抑えることができる。
[0061] 上記のような第 3の光学補償層の面内位相差 Reは、好ましくは 0〜200nmであり
3
、さらに好ましくは l〜150nmである。さらに、厚み方向の位相差 Rthは、好ましくは
3
10〜400應であり、さらに好ましくは 50〜300nmである。
[0062] 第 3の光学補償層の厚みは特に制限されないが、本発明においては好ましくは 1〜 10 /ζ πι、さらに好ましくは 2〜7 mとすることが可能である。光学的に負の一軸性を 示す材料 (例えば、ディスコチック液晶化合物）の傾斜配向層を用いて、このような非 常に薄い光学補償層を実現したことが、本発明の大きな特徴の 1つである。
[0063] A— 5.偏光子
上記偏光子 11としては、目的に応じて任意の適切な偏光子が採用され得る。例え ば、ポリビュルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビュルアルコール系フィ ルム、エチレン ·酢酸ビュル共重合体系部分ケンィ匕フィルム等の親水性高分子フィル ムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニ ルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリェン系配向フィ ルム等が挙げられる。これらのなかでも、ポリビュルアルコール系フィルムにヨウ素な どの二色性物質を吸着させて一軸延伸した偏光子が、偏光二色比が高く特に好まし い。これら偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に、 1〜80 /ζ πι程度である。
[0064] ポリビュルアルコール系フィルムにヨウ素を吸着させて一軸延伸した偏光子は、例 えば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の 3〜7倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸や硫酸亜鉛、塩 化亜鉛等を含んでいても良いし、ヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬することもできる 。さらに必要に応じて染色の前にポリビュルアルコール系フィルムを水に浸漬して水 洗しても良い。
[0065] ポリビュルアルコール系フィルムを水洗することでポリビュルアルコール系フィルム 表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるだけでなく、ポリビュルアル コール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。 延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸しても良いし、また延 伸して力 ヨウ素で染色しても良い。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液中や水浴中 でち延伸することがでさる。
[0066] Α— 6.保護層
上記保護層としては、偏光板の保護層として使用できる任意の適切なフィルムが採 用され得る。このようなフィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリァセチルセ ルロース（TAC)等のセルロース系榭脂や、ポリエステル系、ポリビュルアルコール系 、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホ ン系、ポリスチレン系、ポリノノレボノレネン系、ポリオレフイン系、アタリノレ系、アセテート 系等の透明榭脂等が挙げられる。また、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榭脂または紫外線硬化型榭脂等も挙げられ る。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。 また、特開 2001— 343529号公報（WO01Z37007)に記載のポリマーフィルムも 使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド 基を有する熱可塑性榭脂と、側鎖に置換または非置換のフエニル基ならびに-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使用でき、例えば、イソブテンと 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 有する榭脂組成物が挙げられる。上記ポリマーフィルムは、例えば、前記榭脂組成物 の押出成形物であり得る。 TAC、ポリイミド系榭脂、ポリビュルアルコール系榭脂、ガ ラス質系ポリマーが好ましぐ TACがさらに好ましい。
[0067] 上記保護層は、透明で、色付きが無いことが好ましい。具体的には、厚み方向の位 相差値が、好ましくは一 90nm〜 + 90nmであり、さらに好ましくは一 80nm〜 + 80n mであり、最も好ましくは— 70nm〜 + 70nmである。
[0068] 上記保護層の厚みとしては、上記の好ましい厚み方向の位相差が得られる限りに おいて、任意の適切な厚みが採用され得る。具体的には、保護層の厚みは、好ましく は 5mm以下であり、さらに好ましくは lmm以下であり、特に好ましくは l〜500 /z m であり、最も好ましくは 5〜 150 μ mである。
[0069] 偏光子 11の外側 (光学補償層と反対側）に設けられる保護層には、必要に応じて、 ハードコート処理、反射防止処理、ステイツキング防止処理、アンチグレア処理等が 施され得る。
[0070] A— 7.偏光板のその他の構成要素
本発明の光学補償層付偏光板は、さらに他の光学層を備えていてもよい。このよう な他の光学層としては、目的や画像表示装置の種類に応じて任意の適切な光学層 が採用され得る。具体例としては、液晶フィルム、光散乱フィルム、回折フィルム、さら に別の光学補償層 (位相差フィルム)等が挙げられる。
[0071] 本発明の光学補償層付偏光板は、少なくとも一方に最外層として粘着剤層または 接着剤層をさらに有し得る。このように最外層として粘着剤層または接着剤層を有す ることにより、例えば、他の部材 (例えば、液晶セル）との積層が容易になり、偏光板 が他の部材力 剥離するのを防止できる。上記粘着剤層の材料としては、任意の適 切な材料が採用され得る。粘着剤の具体例としては、上記 A— 2項に記載のものが 挙げられる。接着剤の具体例としては、上記 A— 3項に記載のものが挙げられる。好 ましくは、吸湿性や耐熱性に優れる材料が用いられる。吸湿による発泡や剥離、熱膨 張差等による光学特性の低下、液晶セルの反り等を防止できるからである。
[0072] 実用的には、上記粘着剤層または接着剤層の表面は、偏光板が実際に使用される までの間、任意の適切なセパレータによってカバーされ、汚染が防止され得る。セパ レータは、例えば、任意の適切なフィルムに、必要に応じて、シリコーン系、長鎖アル キル系、フッ素系、硫ィ匕モリブデン等の剥離剤による剥離コートを設ける方法等によ つて形成され得る。
[0073] 本発明の光学補償層付偏光板における各層は、例えば、サリチル酸エステル系化 合物、ベンゾフエノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、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による処理等によって、紫外線吸収 能を付与したものであってもよ 、。
[0074] B.光学補償層付偏光板の製造方法
本発明の光学補償層付偏光板の製造方法の好ましい一例について説明する。ま ず、光学的に負の一軸性を示す材料が傾斜配向した層 (傾斜配向層）と基材とを有 する積層体を準備する。このような積層体は、例えば、当該材料を所定の濃度で適 切な溶媒に溶解した溶液 (塗工液)を基材に塗工および乾燥 (例えば、加熱処理)す ることにより得られ得る。溶媒の種類、溶液濃度、塗工量、塗工方法等は、目的、第 3 の光学補償層の所望の厚みまたは光学特性、材料の所望の傾斜角等に応じて適宜 設定され得る。塗工液は、任意の適切な添加剤（例えば、可塑剤、バインダー、界面 活性剤）をさらに含有し得る。添加剤の種類および Zまたは添加量を調整すること〖こ より、光学的に負の一軸性を示す材料の傾斜配向状態を制御することができる。また 、塗工液は、任意の適切なポリマーおよび Zまたはオリゴマーをさらに含有し得る。こ のようなポリマーおよび Zまたはオリゴマーと光学的に負の一軸性を示す材料とを反 応させることにより、当該材料の傾斜配向状態を固定することができる。基材は、代表 的には TACフィルムである。
[0075] あるいは、上記積層体として、市販の積層フィルムを用いてもよ!ヽ。市販の積層フィ ルムの代表例としては、富士写真フィルム社製の WVSA12B (TAC支持基材上に ディスコチック液晶化合物の傾斜配向層を有する複合フィルム）が挙げられる。
[0076] 次に、上記積層体の傾斜配向層 (最終的に、第 3の光学補償層となる）と第 2の光 学補償層用フィルムとを、接着剤層または粘着剤層 (好ましくは、接着剤層）を介して 貼り合わせる。 1つの実施形態においては、上記積層体の傾斜配向層を第 2の光学 補償層に貼り合わせる場合、傾斜配向層と第 2の光学補償層との接着強度を、傾斜 配向層と支持基材との接着強度よりも高くなるように貼り合わせる。
[0077] 次に、上記の貼り合わせにより得られた積層体力 基材を剥離する。基材が適切に 剥離される限り、任意の適切な剥離方法が採用され得る。代表的には、傾斜配向層 と第 2の光学補償層との接着強度を傾斜配向層と支持基材との接着強度よりも高く することで、特別な処理をすることなく傾斜配向層と支持基材とを良好に剥離でき、 支持基材を除去することができる。このように、傾斜配向層と第 2の光学補償層との接 着強度を傾斜配向層と支持基材との接着強度よりも高くすることで、傾斜配向層 (第 3の光学補償層）に悪影響を与えることなく基材を良好に剥離することができる。
[0078] 別の好ま 、実施形態にぉ 、ては、例えば、積層体を温水浴に浸漬する方法が挙 げられる。浸漬温度 (温水浴の温度）と浸漬時間は、適切に組み合わせて設定され 得る。一般的には、浸漬温度を高くすると、浸漬時間を短縮することが可能となる。具 体的には、浸漬温度は、好ましくは 50°C〜100°C、さらに好ましくは 60°C〜90°C、 最も好ましくは 70°C〜90°Cである。浸漬温度が 70°Cである場合には、浸漬時間は、 好ましくは 7分〜 30分、さらに好ましくは 7分〜 20分、最も好ましくは 7分〜 15分であ る。浸漬温度が 80°C〜90°Cである場合には、浸漬時間は、好ましくは 3分〜 30分、 さらに好ましくは 3分〜 20分、最も好ましくは 3分〜 15分である。このような浸漬温度 および浸漬時間で処理することにより、傾斜配向層 (第 3の光学補償層）に悪影響を 与えることなく基材を良好に剥離することができる。
[0079] このようにして得られた積層体 (第 2の光学補償層と第 3の光学補償層との積層体） の第 2の光学補償層側に、第 1の光学補償層および偏光子を積層する。図 1に示す ような構成を有する楕円偏光板が得られる限り、かつ、偏光子を例えば温水浴に浸 漬しない限り、積層順序および積層時点は適宜設定され得る。例えば、第 1の光学 補償層および偏光子は、第 2の光学補償層と第 3の光学補償層との積層体に順次積 層してもよぐ第 1の光学補償層と偏光子との積層体を第 2の光学補償層と第 3の光 学補償層との積層体に積層してもよい。あるいは、第 1の光学補償層と第 2の光学補 償層と第 3の光学補償層 (基材 Z傾斜配向層）との積層体を作製した後、基材を剥 離し、その後で偏光子を積層してもよい。なお、偏光子は、その少なくとも片面に保 護層を有する偏光板であってもよい。
[0080] 以上のようにして、本発明の光学補償層付偏光板が得られる。
[0081] C.光学補償層付偏光板の用途
本発明の光学補償層付偏光板は、各種画像表示装置 (例えば、液晶表示装置、 自発光型表示装置）に好適に使用され得る。適用可能な画像表示装置の具体例とし ては、液晶表示装置、 ELディスプレイ、プラズマディスプレイ (PD)、電界放出ディス プレイ（FED : Field Emission Display)が挙げられる。本発明の光学補償層付偏光板 を液晶表示装置に用いる場合には、例えば、黒表示における光漏れ防止および視 野角補償に有用である。本発明の光学補償層付偏光板は、任意の適切な駆動モー ドの液晶表示装置に用いられ得る。具体的には、 VAモード、 OCBモード、 ECBモ ード、 TNモードなどの液晶表示装置に好適に用いられる。本発明の光学補償層付 偏光板は、 VAモードの液晶表示装置にさらに好適に用いられ、反射型および半透 過型の VAモードの液晶表示装置に特に好適に用いられる。また、本発明の光学補 償層付偏光板を ELディスプレイに用いる場合には、例えば、電極反射防止に有用 である。
[0082] D.画像表示装置
本発明の画像表示装置の一例として、液晶表示装置について説明する。ここでは、 液晶表示装置に用いられる液晶パネルについて説明する。液晶表示装置のその他 の構成については、目的に応じて任意の適切な構成が採用され得る。本発明におい ては、 VAモード、 OCBモード、 ECBモード、 TNモードなどの液晶表示装置が好ま しぐ VAモードの液晶表示装置がより好ましぐ反射型および半透過型の VAモード の液晶表示装置が特に好ましい。図 2は、本発明の好ましい実施形態における液晶 パネルの概略断面図の一例として、 VAモードの液晶表示装置について示す。ここで は一例として、反射型の液晶表示装置用液晶パネルを説明する。液晶パネル 100は 、液晶セル 20と、液晶セル 20の上側に配置された位相差板 30と、位相差板 30の上 側に配置された偏光板 10とを備える。位相差板 30としては、目的および液晶セルの 配向モードに応じて任意の適切な位相差板が採用され得る。目的および液晶セルの 配向モードによっては、位相差板 30は省略され得る。上記偏光板 10は、上記 A項お よび B項で説明した本発明の光学補償層付偏光板である。液晶セル 20は、一対の ガラス基板 21、 21 'と、該基板間に配された表示媒体としての液晶層 22とを有する。 下基板 21 'の液晶層 22側には、反射電極 23が設けられている。上基板 21には、力 ラーフィルター（図示せず）が設けられている。基板 21、 21 'の間隔（セルギャップ）は 、スぺーサー 24によって制御されている。
例えば、反射型 VAモードの場合には、このような液晶表示装置 (液晶パネル） 100 は、電圧無印加時には、液晶分子は基板 21、 21 '面に垂直に配向する。このような 垂直配向は、垂直配向膜 (図示せず)を形成した基板間に負の誘電率異方性を有す るネマティック液晶を配することにより実現され得る。このような状態で、偏光板 10を 通過した直線偏光の光を上基板 21の面力も液晶層 22に入射させると、入射光は垂 直配向している液晶分子の長軸の方向に沿って進む。液晶分子の長軸方向には複 屈折が生じな ヽため入射光は偏光方位を変えずに進み、反射電極 23で反射されて 再び液晶層 22を通過し、上基板 21から出射される。出射光の偏光状態は入射時と 変わらないので、当該出射光は偏光板 10を透過し、明状態の表示が得られる。電極 間に電圧が印加されると、液晶分子の長軸が基板面に平行に配向する。この状態の 液晶層 22に入射した直線偏光の光に対して液晶分子は複屈折性を示し、入射光の 偏光状態は液晶分子の傾きに応じて変化する。所定の最大電圧印加時において、 反射電極 23で反射し上基板から出射された光は、例えばその偏光方位が 90° 回転 させられた直線偏光となるので、偏光板 10で吸収されて暗状態の表示が得られる。 再び電圧無印加状態にすると配向規制力により明状態の表示に戻すことができる。 また、印加電圧を変化させて液晶分子の傾きを制御して偏光板 10からの透過光強 度を変化させることにより階調表示が可能となる。なお、上記のように、本発明の画像 表示装置は反射型 VAモードの液晶表示装置には限定されず、任意の適切な駆動 モード（例えば、 OCBモード、 ECBモード、 TNモードなど）の液晶表示装置、あるい は他の画像表示装置 (例えば、 ELディスプレイ、プラズマディスプレイ (PD)、電界放 出ディスプレイ (FED) )にも適用され得る。
[0084] 以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施 例によって限定されるものではない。
実施例 1
[0085] (偏光子の作製）
市販のポリビュルアルコール (PVA)フィルム（クラレネ土製）を、ヨウ素を含む水溶液 中で染色した後、ホウ酸を含む水溶液中で速比の異なるロール間にて約 6倍に一軸 延伸して長尺の偏光子を得た。 PVA系接着剤を用いて、この偏光子の両面に市販 の TACフィルム（富士写真フィルム社製）を貼り合わせ、全体厚み 100 μ mの偏光板 (保護層 Z偏光子 Z保護層）を得た。この偏光板を縦 20cm X横 30cmに打ち抜 、 た。このとき、偏光子の吸収軸が縦方向となるようにした。
[0086] (第 1の光学補償層の作製）
長尺のノルボルネン系榭脂フィルム（日本ゼオン社製：商品名 Zeonoa：厚み 60 μ m:光弾性係数 3. 10 X 10_12m2ZN)を 140°Cで 1. 90倍に一軸延伸することによ つて、長尺の第 1の光学補償層用フィルムを作製した。このフィルムの厚みは 35 m 、面内位相差 Reは 270nmであった。このフィルムを縦 20cm X横 30cmに打ち抜い た。このとき、遅相軸が縦方向となるようにした。
[0087] (第 2の光学補償層の作製）
長尺のノルボルネン系榭脂フィルム（日本ゼオン社製：商品名 Zeonoa：厚み 60 μ m:光弾性係数 3. 10 X 10_12m2ZN)を 140°Cで 1. 32倍に一軸延伸することによ つて、長尺の第 2の光学補償層用フィルムを作製した。このフィルムの厚みは 40 m 、面内位相差 Reは 140nmであった。このフィルムを縦 20cm X横 30cmに打ち抜い
2
た。このとき、遅相軸が縦方向となるようにした。
[0088] (第 3の光学補償層の作製）
第 3の光学補償層用フィルムとして、支持基材と液晶層とを有する複合フィルム (富 士写真フィルム社製、 WVSA12B :厚み 110 m)を用いた。この複合フィルムは、 T AC支持基材上にディスコチック液晶の傾斜配向層が設けられて 、る。この複合フィ ルムの面内位相差 Reは 30nmであり、厚み方向の位相差 Rthは 160nmであり、平
3 3
均光軸の傾斜角度は 20° であった。
この複合フィルムの液晶層と上記第 2の光学補償層とを、イソシァネート系硬化型 接着剤 (厚み 5 m)を用いて貼り合わせて、積層体 Aを得た。このとき、液晶層と第 2 の光学補償層との接着強度と、液晶層と支持基材との接着強度とを測定した。その 結果、液晶層と第 2の光学補償層との接着強度は、 20NZ25mmであり、液晶層と 支持基材との接着強度は、 1. 3NZ25mmであった。すなわち、液晶層と第 2の光学 補償層との接着強度が、液晶層と支持基材との接着強度より高 ヽ状態で接着を行つ た。なお、接着強度の測定は以下の通りである。まず、積層体 A (25mm幅）を補助 板に固定し、第 2の光学補償層をリードテープで保持し、このリードテープの一端を 引張試験機（島津製作所製、 AG— I)の治具に固定した。次いで 300mmZminの 速度、 90° ピールによって液晶層と第 2の光学補償層との接着強度を測定した。液 晶層 (傾斜配向層）と支持基材との接着強度も同様にして測定した。このように、液晶 層と第 2の光学補償層との接着強度が、液晶層と支持基材との接着強度より高い状 態で貼り合わせることで、特別な処理をすることなぐ支持基材を適切に剥離'除去し 、液晶層（ディスコチック液晶の傾斜配向層）と第 2の光学補償層とを有する積層体 B 1を得た。当該液晶層を第 3の光学補償層とし、その厚みは 3 /z mであった。ディスコ チック液晶の光軸と第 3の光学補償層の法線とのなす角度は、第 2の光学補償層側 が最大となった。
[0089] (光学補償層付偏光板の作製）
第 2の光学補償層の第 3の光学補償層が貼り合わされている側とは反対側の面に、 第 1の光学補償層および偏光板をこの順に積層した。偏光板と第 1の光学補償層、 ならびに、第 1の光学補償層と第 2の光学補償層は、それぞれアクリル系粘着剤層（ 厚み 20 μ m)を介して貼り合わせた。以上のようにして、全体厚みが 223 μ mの光学 補償層付偏光板を作製した。
実施例 2
[0090] 実施例 1で得られた積層体 Aを、 90°Cの温水浴中に 5分間浸漬することにより、 TA C支持基材を剥離，除去し、液晶層 (ディスコチック液晶の傾斜配向層）と第 2の光学 補償層とを有する積層体 B2を得た。当該液晶層を、第 3の光学補償層とした。第 3の 光学補償層の厚みは 3 μ mであった。ディスコチック液晶の光軸と第 3の光学補償層 の法線とのなす角度は、第 2の光学補償層側が最大となった。得られた積層体 B2を 用いたこと以外は、実施例 1と同様にして、全体厚みが 223 mの光学補償層付偏 光板を作製した。
[0091] (比較例 1)
TAC支持基材を除去しなカゝつたこと以外は実施例 1と同様にして、全体厚みが 33 0 μ mの光学補償層付偏光板を作製した。
[0092] (視野角特性）
上記のようにして得られた実施例 1または比較例 1の光学補償層付偏光板を、日立 株式会社製の液晶セルのバックライト側に、第 3の光学補償層が液晶セル側に配置 されるように実装した。液晶セルの視認側には、実施例と同様の偏光板 Z第 1の光学 補償層 Z第 2の光学補償層の構成を有する光学補償層付偏光板を、第 2の光学補 償層が液晶セル側に配置されるように実装した。光学補償層付偏光板が実装された 液晶セルにっ 、て、視野角特性測定装置 (ELDIM社製、 EZ Contrast)を用いて 視野角特性を測定した。コントラストのレーダーチャートを図 3に示す。
図 3から明らかなように、実施例 1の光学補償層付偏光板を用いた液晶セルは、比 較例 1の光学補償層付偏光板を用いた液晶セルに比べて視野角が顕著に広くなつ ていることがわかる。これは、実施例 1の光学補償層付偏光板は、第 3の光学補償層 から TAC支持基材が除去され、 TAC支持基材の位相差値の影響を受けな ヽので、 視野角が広くなつたと考える。一方、比較例 1の光学補償層付偏光板は、 TAC支持 基材の位相差値が大きく影響し、視野角が狭くなつたと考えられる。なお、図には提 示しないが、実施例 2における視野角特性も実施例 1とおおむね同一となり、比較例 1よりも視野角が広くなつた。
[0093] (耐熱性および耐湿性）
実施例または比較例の光学補償層付偏光板を、 60°CZ90%RHの加温加湿雰囲 気下に 500時間放置した。加温加湿試験前後の位相差値を位相差測定装置 (王子 計測機器株式会社製、 KOBLA—31PRW)で測定し、加温加湿試験前後の位相差 変化量（％)を下記の式力 求めた。
位相差変化量 (％) =〔 (試験前位相差値-試験後位相差値) / (試験前位相差 値)〕 X 100
測定結果を下記表 1に示す。
[0094] [表 1]
Figure imgf000027_0001
[0095] 表 1から明らかなように、実施例 1および 2の光学補償層付偏光板は、比較例 1の光 学補償層付偏光板に比べて位相差の変化量が小さいことがわかる。これは、実施例 1および 2の光学補償層付偏光板は、第 3の光学補償層から TAC支持基材が除去さ れているので、加温加湿による TAC支持基材の歪の影響がなぐ位相差変化が小さ いと考えられる。一方、比較例 1の光学補償層付偏光板は、加温加湿によって TAC 支持基材が大きく歪むことにより、位相差変化が大きくなると考えられる。
産業上の利用可能性
[0096] 本発明の光学補償層付偏光板は、各種画像表示装置 (例えば、液晶表示装置、 自発光型表示装置）に好適に使用され得る。

Claims

請求の範囲
[1] 偏光子と、第 1の光学補償層と、第 2の光学補償層と、第 3の光学補償層とをこの順 に有し、
該第 1の光学補償層力 nx>ny=nzの屈折率分布を有し、かつ、その面内位相 差 Re力 00〜300應であり、
該第 2の光学補償層力 nx>ny=nzの屈折率分布を有し、かつ、その面内位相 差 Re力 ¾0〜170nmであり、
2
該第 3の光学補償層が、光学的に負の一軸性を示す材料から形成され、かつ、当 該材料が傾斜配向して ヽる
光学補償層付偏光板。
[2] 前記第 2の光学補償層と前記第 3の光学補償層とが、接着剤層のみを介して貼り合 わされている、請求項 1に記載の光学補償層付偏光板。
[3] 前記第 3の光学補償層の厚みが 1〜： LO mである、請求項 1または 2に記載の光 学補償層付偏光板。
[4] 前記第 1の光学補償層および前記第 2の光学補償層が、それぞれ、ノルボルネン 系榭脂および Zまたはポリカーボネート系榭脂を含有する、請求項 1から 3のいずれ かに記載の光学補償層付偏光板。
[5] 前記光学的に負の一軸性を示す材料が、ディスコチック液晶化合物である、請求 項 1から 4のいずれかに記載の光学補償層付偏光板。
[6] 前記第 3の光学補償層における前記光学的に負の一軸性を示す材料の平均光軸 力 該第 3の光学補償層の法線方向に対して 5° 〜50° の角度で傾斜している、請 求項 1から 5のいずれかに記載の光学補償層付偏光板。
[7] 請求項 1から 6のいずれかに記載の光学補償層付偏光板と液晶セルとを含む、液 晶パネル。
[8] 請求項 7に記載の液晶パネルを含む、液晶表示装置。
[9] 請求項 1から 6の ヽずれかに記載の光学補償層付偏光板を含む、画像表示装置。
[10] 光学的に負の一軸性を示す材料が傾斜配向した層と基材とを有する積層体を準備 する工程と； nx>ny=nzの屈折率分布を有し、かつ、その面内位相差 Re力 ¾0〜170nmであ
2
る第 2の光学補償層と、該積層体とを、該第 2の光学補償層と該傾斜配向層とが隣接 するようにして貼り合わせる工程と；
該基材を剥離して、該傾斜配向層を第 3の光学補償層とする工程と；
nx>ny=nzの屈折率分布を有し、かつ、その面内位相差 Re力 200〜300nmで ある第 1の光学補償層を貼り合わせる工程と；
偏光子を貼り合わせる工程と
を含む、光学補償層付偏光板の製造方法。
[11] 前記第 2の光学補償層と前記積層体とを貼り合わせる工程が、傾斜配向層と基材と の接着力より高い接着力で、第 2の光学補償層と傾斜配向層とを貼り合わせることを 含む、請求項 10に記載の製造方法。
[12] 前記基材を剥離する工程が、前記積層体を水浴に浸漬させることを含む、請求項 1
0または 11に記載の製造方法。
[13] 前記水浴の温度が 50〜： LOO°Cである、請求項 12に記載の製造方法。
[14] 前記浸漬時間が 3分〜 30分である、請求項 12または 13に記載の製造方法。
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