(57)【要約】【課題】広帯域反射型偏光板を構成するコレステリック液晶フィルムの選択反射波長領域の幅が広く、液晶フィルムを数枚だけ積層しても可視光線領域を全てカバーすることができ、これにより薄くて経済的に製造できる広帯域反射型高輝度偏光板、及びこれを備える液晶表示装置を提供する。【解決手段】  本発明の広帯域反射型高輝度偏光板は、化学式１で表される硬化性ネマチック液晶化合物と化学式２で表される硬化性キラル化合物との混合比を異ならせてそれぞれ相異なる選択反射波長領域を有するように形成した多数のコレステリック液晶フィルムが積層された積層コレステリック液晶フィルム、及び前記積層コレステリック液晶フィルムの一面に積層された１／４λ位相差フィルムを備える。【選択図】図１１
2008532095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）下記化学式１で表される硬化性ネマチック液晶化合物と下記化学式２で表される硬化性キラル化合物との混合比を異ならせてそれぞれ相異なる選択反射波長領域を有するように形成した多数のコレステリック液晶フィルムが積層された、広帯域選択反射波長領域を有する積層コレステリック液晶フィルム、及び
（ｂ）前記積層コレステリック液晶フィルムの一面に積層された１／４λ位相差フィルム
を備えることを特徴とする広帯域反射型高輝度偏光板。
【化１】
2008532095.tif 000039
（前記化学式１において、Ｓはスペーサであって（ＣＨ２）ｍ、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＣＨ２ＣＨ２及びＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２からなる群より選択されたいずれか１つであり（ｍは１〜１２の整数、ｎは１〜３の整数）、Ｍはメソゲン基であって
化式１ａ、化式１ｂ、化式１ｃ、化式１ｄ、及び化式１ｅからなる群より選択されたいずれか１つである。）
【化１ａ】
2008532095.tif 000040
【化１ｂ】
2008532095.tif 000041
【化１ｃ】
2008532095.tif 000042
【化１ｄ】
2008532095.tif 000043
【化１ｅ】
2008532095.tif 000044
【化２】
2008532095.tif 000045
（前記化学式２において、Ｓはスペーサであって（ＣＨ２）ｍ、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＣＨ２ＣＨ２及びＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２からなる群より選択されたいずれか１つであり（ｍは１〜１２の整数、ｎは１〜３の整数）、Ｍはメソゲン基であって、化式２ａ、化式２ｂ、化式２ｃ、化式２ｄ、化式２ｅ、及び化式２ｆからなる群より選択されたいずれか１つであり、
【化２ａ】
2008532095.tif 000046
【化２ｂ】
2008532095.tif 000047
【化２ｃ】
2008532095.tif 000048
【化２ｄ】
2008532095.tif 000049
【化２ｅ】
2008532095.tif 000050
【化２ｆ】
2008532095.tif 000051
Ｃはキラル基であって、化式２ｇ、化式２ｈ、化式２ｉ、化式２ｊおよび化式２ｋからなる群より選択されたいずれか１つである。）
【化２ｇ】
2008532095.tif 000052
【化２ｈ】
2008532095.tif 000053
【化２ｉ】
2008532095.tif 000054
【化２ｊ】
2008532095.tif 000055
【化２ｋ】
2008532095.tif 000056
【請求項２】
前記積層コレステリック液晶フィルムは、選択反射波長領域の中心波長がそれぞれ４５０〜４８０ｎｍ、５３０〜５５０ｎｍ、及び５９０〜６１０ｎｍである３枚のコレステリック液晶フィルムが積層されてなることを特徴とする請求項１に記載の広帯域反射型高輝度偏光板。
【請求項３】
前記積層コレステリック液晶フィルムは、選択反射波長領域の中心波長がそれぞれ４７０ｎｍ、５３５ｎｍ、及び６００ｎｍである３枚のコレステリック液晶フィルムが積層されてなることを特徴とする請求項１に記載の広帯域反射型高輝度偏光板。
【請求項４】
前記１／４λ位相差フィルムは、厚さ方向の屈折率が平面方向の屈折率より大きいことを特徴とする請求項１に記載の広帯域反射型高輝度偏光板。
【請求項５】
前記広帯域反射型高輝度偏光板の一面にプリズムパターンコーティング膜がさらに形成されたことを特徴とする請求項１に記載の広帯域反射型高輝度偏光板。
【請求項６】
前記広帯域反射型高輝度偏光板の一面に、入射された光を不特定方向に分散させることができる凹凸表面を有する光分散フィルムがさらに積層されたことを特徴とする請求項１に記載の広帯域反射型高輝度偏光板。
【請求項７】
前記光分散フィルムのＲａは１．２ないし１．６であることを特徴とする請求項６に記載の広帯域反射型高輝度偏光板。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１項に記載の広帯域反射型高輝度偏光板を備える液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相異なる選択反射波長領域を有するように形成した多数のコレステリック液晶フィルムが積層された積層コレステリック液晶フィルムを備えた広帯域反射型高輝度偏光板、及びこれを備える液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイパネルは、電卓、電子時計、自動車ナビゲーション、オフィスオートメーション器機、携帯電話、ノートパソコン、及び情報通信端末機などの表示装置に広く使われているが、例えば液晶表示装置は内部に透明電極及び配向膜を形成させて対向させた上部パネルと下部パネル間に液晶が注入された構造になっている。現在使われている液晶表示装置は線偏光を用いているため、吸収型偏光膜をパネルの前後に配置して使っている。
【０００３】
吸収型偏光膜は、通常、ポリビニールアルコールフィルムにヨードまたは二色性染料を吸着させてこれを一定方向に延伸して製造するが、このように製造した偏光膜は透過軸方向に対する機械的強度が弱くて、熱や水分によって収縮して偏光機能が著しく低下する短所がある。したがって、酢酸セルロースフィルムなどの支持体と接着剤で合着させた構造で使われる。このようにポリビニールアルコールフィルムを用いた吸収型偏光膜は、一方向に振動する光は吸収して他方向に振動する光のみを通過させることで線偏光を作るようになるため、理論的に偏光膜の効率が５０％を超えることができない。これはＬＣＤの効率や輝度を低下させる主な原因になる。
【０００４】
一方、コレステリック液晶を用いて製造した反射型偏光膜を吸収型偏光膜を備えた液晶パネルと反射板間にさらに使えば、前述の吸収型偏光膜の短所を改善させることができる。コレステリック液晶は、液晶の螺旋型構造のねじられた方向と円偏光の方向が一致し、波長が液晶の螺旋ピッチと同一の円偏光の光のみを反射する選択反射特性がある。該選択反射特性を用いれば一定波長帯域の非偏光を特定の円偏光に変換させる偏光板の製造が可能である。すなわち、左円偏光と右円偏光の成分が半分ずつ混在されている非偏光が左旋性または右旋性の螺旋構造を有するコレステリック液晶フィルムに入射されると、螺旋方向と同一の円偏光は反射され反対方向の円偏光は透過される。このとき、透過された円偏光は１／４λ位相差フィルムを通過しながら線偏光に変わる。一方、反射された円偏光は反射板で再反射するときに偏光方向が変わるため、液晶フィルムを透過する。よって、コレステリック液晶フィルムで製造された偏光膜をさらに使えば理論的に光の損失がないため、輝度を画期的に向上させることができる。
【０００５】
但し、液晶表示装置で使われるバックライトは、主に色を表す領域である可視光線帯域（４００〜７００ｎｍ）の光を発生させるため、コレステリック液晶フィルムの選択反射領域が可視光線領域を全てカバーしなければならない。そうでなければ、非偏光状態で偏光膜を透過する光が存在して液晶表示装置の画質を低下させるためである。コレステリック液晶フィルム１枚だけではこのような可視光線帯域を全てカバーすることができないため、「特許文献１」に開示されたように、相異なる選択反射波長領域を有するように形成した多数のコレステリック液晶フィルムを積層して偏光膜を製造しなければならない。しかし、通常使うコレステリック液晶化合物は選択反射波長領域の幅が狭いため、少なくとも４枚以上のコレステリック液晶フィルムを積層しなければ可視光線帯域を全てカバーすることができない。これにより、偏光膜の製造工程が複雑になって経済性が低下し、製造された偏光板が厚くなって輝度特性を低下させるという短所がある。
【特許文献１】韓国特許公開第１９９９−６５２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の第１目的は、広帯域反射型偏光板を構成するコレステリック液晶フィルムの選択反射波長領域の幅が広く、液晶フィルムを数枚だけ積層しても可視光線領域を全てカバーすることができ、これにより薄くて経済的に製造できる広帯域反射型高輝度偏光板、及びこれを備える液晶表示装置を提供するところにある。
【０００７】
本発明の第２目的は、前述した第１目的の他に、プリズムフィルムの組立時に発生する問題点が改善された広帯域反射型高輝度偏光板、及びこれを備える液晶表示装置を提供するところにある。
【０００８】
本発明の第３目的は、前述した第１目的の他に、視野角特性が改善された広帯域反射型高輝度偏光板、及びこれを備える液晶表示装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記第１目的を達成するため、本発明の広帯域反射型高輝度偏光板は、（ａ）下記化学式１で表される硬化性ネマチック液晶化合物と下記化学式２で表される硬化性キラル化合物との混合比を異ならせてそれぞれ相異なる選択反射波長領域を有するように形成した多数のコレステリック液晶フィルムが積層された、広帯域選択反射波長領域を有する積層コレステリック液晶フィルム、及び
【化１】
2008532095.tif 000003
【００１０】
前記化学式１において、Ｓはスペーサであって（ＣＨ２）ｍ、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＣＨ２ＣＨ２及びＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２からなる群より選択されたいずれか１つであり（ｍは１〜１２の整数、ｎは１〜３の整数）、Ｍはメソゲン基であって
【化１ａ】
2008532095.tif 000004
、
【化１ｂ】
2008532095.tif 000005
、
【化１ｃ】
2008532095.tif 000006
【化１ｄ】
2008532095.tif 000007
、及び
【化１ｅ】
2008532095.tif 000008
からなる群より選択されたいずれか１つである。
【００１１】
【化２】
2008532095.tif 000009
【００１２】
前記化学式２において、Ｓはスペーサであって（ＣＨ２）ｍ、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＣＨ２ＣＨ２及びＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２からなる群より選択されたいずれか１つであり（ｍは１〜１２の整数、ｎは１〜３の整数）、Ｍはメソゲン基であって
【化２ａ】
2008532095.tif 000010
、
【化２ｂ】
2008532095.tif 000011
、
【化２ｃ】
2008532095.tif 000012
、
【化２ｄ】
2008532095.tif 000013
、
【化２ｅ】
2008532095.tif 000014
、及び
【化２ｆ】
2008532095.tif 000015
からなる群より選択されたいずれか１つであり、Ｃはキラル基であって
【化２ｇ】
2008532095.tif 000016
、
【化２ｈ】
2008532095.tif 000017
、
【化２ｉ】
2008532095.tif 000018
、
【化２ｊ】
2008532095.tif 000019
、及び
【化２ｋ】
2008532095.tif 000020
からなる群より選択されたいずれか１つである。
【００１３】
（ｂ）前記積層コレステリック液晶フィルムの一面に積層された１／４λ位相差フィルムを備える。
【００１４】
本発明の広帯域反射型高輝度偏光板において、前記積層コレステリック液晶フィルムは、選択反射波長領域の中心波長がそれぞれ４５０〜４８０ｎｍ、５３０〜５５０ｎｍ、及び５９０〜６１０ｎｍである３枚のコレステリック液晶フィルムが積層されてなることが望ましい。
【００１５】
上記第２目的を達成するため、本発明の広帯域反射型高輝度偏光板は、前述した偏光板の一面にプリズムパターンコーティング膜をさらに備えることが望ましい。
【００１６】
上記第３目的を達成するため、本発明の広帯域反射型高輝度偏光板は、前述した偏光板の一面に、入射された光を不特定方向に分散させることができる凹凸表面を有する光分散フィルムをさらに積層することが望ましい。
【発明の効果】
【００１７】
コレステリック液晶フィルムの選択反射領域の幅は、ネマチック液晶化合物によって変わるが、化学式１の硬化性ネマチック液晶化合物を用いてコレステリック液晶フィルムを製造すれば、選択反射領域の幅が大きいコレステリック液晶フィルムを製造することができる。これにより、少ない数のコレステリック液晶フィルムのみを積層しても可視光線領域を全てカバーすることができるため、薄くて経済的な高輝度偏光板を提供することができる。一方、化学式２の硬化性キラル化合物は化学式１の硬化性ネマチック液晶化合物との相溶性に優れるため、コレステリック液晶フィルムの偏光特性向上に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付された図面を参照して本発明を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は自らが発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００１９】
図１は、本発明の広帯域反射型高輝度偏光板の構造を示した概略断面図である。図１を参照すれば、本発明の広帯域反射型高輝度偏光板１０は、広帯域選択反射波長領域を有する積層コレステリック液晶フィルム１１の一面に１／４λ位相差フィルム１３が積層された構造である。
【００２０】
積層コレステリック液晶フィルム１１は、下記化学式１で表される硬化性ネマチック液晶化合物と下記化学式２で表される硬化性キラル化合物との混合比を異ならせてそれぞれ相異なる選択反射波長領域を有するように形成した多数のコレステリック液晶フィルム１１ａ、１１ｂ、１１ｃが積層された構造である。すなわち、それぞれのコレステリック液晶フィルム１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、全て下記化学式１及び化学式２で表される同一種類の硬化性ネマチック液晶化合物及び硬化性キラル化合物を用いて形成する。但し、選択反射波長領域は硬化性ネマチック液晶化合物と硬化性キラル化合物との混合比を異ならせて変化させる。
【００２１】
【化１】
2008532095.tif 000021
【００２２】
前記化学式１において、Ｓはスペーサであって（ＣＨ２）ｍ、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＣＨ２ＣＨ２及びＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２からなる群より選択されたいずれか１つであり（ｍは１〜１２の整数、ｎは１〜３の整数）、Ｍはメソゲン基であって
【化１ａ】
2008532095.tif 000022
、
【化１ｂ】
2008532095.tif 000023
、
【化１ｃ】
2008532095.tif 000024
、
【化１ｄ】
2008532095.tif 000025
、及び
【化１ｅ】
2008532095.tif 000026
からなる群より選択されたいずれか１つである。
【００２３】
【化２】
2008532095.tif 000027
【００２４】
前記化学式２において、Ｓはスペーサであって（ＣＨ２）ｍ、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＣＨ２ＣＨ２及びＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２からなる群より選択されたいずれか１つであり（ｍは１〜１２の整数、ｎは１〜３の整数）、Ｍはメソゲン基であって
【化２ａ】
2008532095.tif 000028
、
【化２ｂ】
2008532095.tif 000029
、
【化２ｃ】
2008532095.tif 000030
、
【化２ｄ】
2008532095.tif 000031
、
【化２ｅ】
2008532095.tif 000032
、及び
【化２ｆ】
2008532095.tif 000033
からなる群より選択されたいずれか１つであり、Ｃはキラル基であって
【化２ｇ】
2008532095.tif 000034
、
【化２ｈ】
2008532095.tif 000035
、
【化２ｉ】
2008532095.tif 000036
、
【化２ｊ】
2008532095.tif 000037
、及び
【化２ｋ】
2008532095.tif 000038
からなる群より選択されたいずれか１つである。
【００２５】
コレステリック液晶フィルムの選択反射領域の幅は、ネマチック液晶化合物によって変わるが、化学式１の硬化性ネマチック液晶化合物を用いてコレステリック液晶フィルムを製造すれば、選択反射領域の幅が大きいコレステリック液晶フィルムを製造することができる。これにより、少ない数のコレステリック液晶フィルムのみを積層しても可視光線領域を全てカバーすることができるため、薄くて経済的な高輝度偏光板を提供することができる。一方、化学式２の硬化性キラル化合物は化学式１の硬化性ネマチック液晶化合物との相溶性に優れるため、コレステリック液晶フィルムの偏光特性向上に寄与する。
【００２６】
積層コレステリック液晶フィルム１１において、コレステリック液晶フィルム１１ａ、１１ｂ、１１ｃの選択反射波長領域は硬化性ネマチック液晶化合物と硬化性キラル化合物との混合比によって決まるが、例えば、コレステリック液晶フィルムの選択反射波長領域の中心波長がそれぞれ４５０〜４８０ｎｍ、５３０〜５５０ｎｍ、及び５９０〜６１０ｎｍになるようにその混合比を調節すれば、コレステリック液晶フィルムを３枚積層するだけでも可視光線領域を効率的に全てカバーすることができる。積層コレステリック液晶フィルムを構成するそれぞれのコレステリック液晶フィルムの積層順序は、選択反射波長領域の中心波長とは関係なく、自由に積層手順を決めることができる。
【００２７】
一方、積層コレステリック液晶フィルム１１の一面には、円偏光を線偏光に変化させる１／４λ位相差フィルム１３を積層する。１／４λ位相差フィルム１３は通常使われる１／４λ位相差フィルムを使うことができる。特に、厚さ方向の屈折率が平面方向の屈折率より大きい１／４λ位相差フィルムの使用が望ましいが、その理由は次のようである。
【００２８】
コレステリック液晶は見る角度によって色が変化する特性を有する。このようなコレステリック液晶からなったフィルムを液晶表示装置のバックライトに適用すれば、見る角度によって輝度が低下して画面の色の変化する問題が発生する。このような問題を解決するためには視野角特性が補償可能なフィルムを使わなければならない。図２に示されたように、光が位相差フィルムを通過するときには死角に進行する光は完全な線偏光に変わらず、線偏光に近い楕円偏光になる。よって、線偏光膜を通るとき偏光膜の透過軸と同じ成分は透過するが、そうではない成分は吸収されるため、透過する光の量が減ることになる。このことが角度が大きくなるほど輝度が減少する理由である。入射角度によって透過する光の色が変わる理由は、輝度が減少する理由と同一である。目に見える光の色は、赤、緑、青光の三原色がそれぞれどの程度存在するかによって決まる。前述の輝度減少の理由を説明する方式に基づいて見れば、それぞれ異なる色の光の複屈折率はコレステリック液晶フィルムと位相差フィルムとで相異なるため、最終的に線偏光膜を透過するそれぞれの光の量も角度によって変わって光の色が変わるようになる。角度によるこのような問題点を解決するためには、コレステリック液晶フィルムの複屈折率と逆になる補償フィルムを使わなければならない。コレステリック液晶フィルムはフィルム面上では等方性であるが、フィルムの厚さ方向では屈折率がフィルム面における値より小さいネガティブＣ−プレートであるため（図３参照）、補償フィルムは図４に示されたように、ポジティブＣ−プレートでなければならない。すなわち、フィルム面上では等方性であり、フィルムの厚さ方向では屈折率の大きいフィルムを使えば、コレステリック液晶フィルムの複屈折によって発生する位相遅延（ｐｈａｓｅ  ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ）を復元することができる。図３及び図４において、コレステリック液晶フィルムと補償フィルムの位相遅延を加えれば、図５のように角度による位相遅延値が殆ど消える。すなわち、フィルムに対して垂直に光が進行する場合や死角に進行する場合の両方とも位相遅延が消えるようになるため、光の偏光状態が変わらない。
【００２９】
このように、前述した特性を与えるためには厚さ方向の屈折率が平面方向の屈折率より大きい位相差フィルムを使うことが望ましい。このような位相差フィルムの製造方法は、日本国特許２６１２１９６号、２９９４０１３号、２８１８９８３号、３３０９４５２号、３１６８８５０号などに開示されている。
【００３０】
また、前述した本発明の広帯域反射型高輝度偏光板１０の一面には、プリズムパターンを有するコーティング膜をさらに形成することができる。図６及び図７に示されたように、プリズムパターンコーティング膜１５は１／４λ位相差フィルム１３の反対面に形成したり、１／４λ位相差フィルム１３上に形成することもでき、両面に共に形成することもできる。プリズムパターンコーティング膜１５は、従来にバックライトユニットに別に組み立てられて使われたプリズムフィルムの役割を果たすことができる。すなわち、プリズムパターンの微細プリズム構造を用いて、光源から入射された光を特定方向（特に、出光面の法線方向）に集光することで、バックライトの効率を高める。プリズムパターンの配列方法及び形状は、光を特定方向に集光可能であれば制限がなく、例えば特開平１０−３１９２１６号公報に開示されたように、三角形、半円形、波形、楕円形、サイクロイド形状などのパターンで形成することができる。三角柱状のパターンがバックライトの効率向上に有用であると知られているため、三角柱状のパターンが特に選好される。プリズムパターンコーティング膜をさらに形成した本発明の望ましい一実施例による広帯域反射型高輝度偏光板は、偏光板を構成するコレステリック液晶フィルムの選択反射波長領域の幅が広いため、液晶フィルムを数枚積層するだけでも可視光線領域が全てカバーされる。また、プリズムパターンコーティング膜を採用するによって別のプリズムフィルムを組み立てる必要がないため、プリズムフィルムを使用することで発生するスクラッチ、異物による汚染の問題、及び界面における光損失を防止することができる。
【００３１】
また、前述した本発明の広帯域反射型高輝度偏光板１０の一面には、光分散フィルムをさらに積層することができる。光分散フィルムの表面には入射された光を不特定方向に分散させることができる凹凸が形成されている。凹凸構造によって入射された光が多角度に分散されるため、視野角特性が改善される。フィルム表面の凹凸程度を評価する指標として通常Ｒａ値が使われる。Ｒａはフィルム表面曲線の中心線を基準にしたピーク（山及び谷）の平均高さであるが、１．２ないし１．６であることが望ましい。図８及び図９に示されたように、光分散フィルム１７は１／４λ位相差フィルム１３の反対面に形成したり、１／４λ位相差フィルム１３上に形成することもでき、両面に共に形成することもできる。光分散フィルム１７の形成方法及び凹凸状は、光を多角度の不特定方向に分散可能であれば制限がなく、例えばフィルム表面そのものを凹凸構造で形成したり、多数の粒子をフィルム表面に混入させてフィルム表面に凹凸構造を形成することができる。光分散フィルムをさらに積層した本発明の望ましい一実施例による広帯域反射型高輝度偏光板は、偏光板を構成するコレステリック液晶フィルムの選択反射波長領域の幅が広いため、液晶フィルムを数枚積層するだけでも可視光線領域が全てカバーされる。また、偏光板の一面に積層された光分散フィルムの表面凹凸構造は入射された光を不特定方向に分散させるため、視野角特性が改善される。さらに、光分散フィルムを含めたすべての構成要素が一体化されているため、界面における光損失を防止することができる。
【００３２】
本発明の広帯域反射型高輝度偏光板の製造方法を例を挙げて説明すると、次のようである。
【００３３】
まず、前記化学式１で表される硬化性ネマチック液晶化合物と前記化学式２で表される硬化性キラル化合物との混合比を変化させてそれぞれ相異なる選択反射波長領域を有するように形成した多数のコレステリック液晶フィルムを用意する。より詳しく説明すれば、化学式１の硬化性ネマチック液晶化合物と化学式２の硬化性キラル化合物を光開始剤と共に所定の割合で有機溶剤に溶かして基板にロールコーティングした後、乾燥器を通過させて溶剤を乾燥させながら液晶物質を配向した後、ＵＶを照射して所定の選択反射波長領域を有するコレステリック液晶フィルムを製造する。同様の方法で、化学式１の硬化性ネマチック液晶化合物と化学式２の硬化性キラル化合物との混合比を異ならせて他の選択反射波長領域を有するコレステリック液晶フィルムをそれぞれ製造する。
【００３４】
次いで、選択反射波長領域がそれぞれ異なる多数のコレステリック液晶フィルムを積層して広帯域選択反射波長領域を有する積層コレステリック液晶フィルムを製造する。積層方法は、それぞれのコレステリック液晶フィルムを一体化可能な方法であれば制限されないが、接着剤を用いて相互積層することが便利である。
【００３５】
その後、製造された積層コレステリック液晶フィルムの一面に１／４λ位相差フィルムを積層して広帯域反射型偏光板を製造する。位相差フィルムの積層方法も接着剤を用いて接着する方法の使用が便利である。
【００３６】
選択的に広帯域反射型高輝度偏光板の一面にプリズムパターンコーティング膜をさらに形成する場合、次のような段階が加えられる。前述した方法で用意した広帯域反射型偏光板の一面に光硬化性樹脂液をコーティングする。光硬化性樹脂液は溶剤を使わずに光硬化が可能な単量体やオリゴマーからなる液状の樹脂液を使うことが望ましいが、例えばアクリレート系単量体及び添加剤をフォーミュレーションした溶液を使うことができる。特に、光硬化性樹脂液としては、ベンゼン環を多く含有する構造のオリゴマーまたはモノマー、及びそれらの混合物として紫外線及び電子線によって硬化される樹脂を使うことがより望ましく、芳香族基を有する多様な単量体を使うことができる。例えば、ビスフェノールＡポリフェニレンジアクリレート、ビスフェノールＡポリエトキシレートジアクリレートオリゴマーなどの芳香族基を有するオリゴマーと、２−ヒドロキシ−３−フェノキシ−プロピルアクリレート、ビスフェノールＡジエチレンジアクリレートなどの芳香族基を有する単量体を単独または混合して使うことができ、前記組成物に前記オリゴマー及び／または単量体を硬化させる光開始剤を添加して使う。コーティング方法としては、グラビアロールコーティング機、またはコンマコーティング機を用いて一定厚さの樹脂液を基材にコーティングすることができるが、このときコーティング機によって基材フィルムに載せられるコーティング液の厚さは望ましくは１０〜４５ｍｍ、さらに望ましくは１５〜２５ｍｍである。その後、光硬化性樹脂液がコーティングされた面をプリズムパターンが浮き彫りされたロールに通過させながら光を照射してプリズムパターンを形成する。図１０にプリズムパターンを形成する工程を示した。図１０を参照すれば、光硬化性樹脂液がコーティングされた面はプリズムパターンが浮き彫りされたロールを通過しながら、浮き彫りされたプリズムパターンが光硬化性樹脂液を押下してパターンを形成する。一方、ロールの反対面にある光照射装置では光を照射して形成されたパターンを固定する。
【００３７】
また、選択的に広帯域反射型高輝度偏光板の一面に光分散フィルムをさらに積層する次のような段階が加えられる。前述した方法で用意した広帯域反射型偏光板の一面に光分散フィルムを積層する。光分散フィルムの積層方法も接着剤を用いて接着する方法の使用が便利である。光分散フィルムの製造方法としては、公知された製造方法によって圧出されたフィルム表面を凹凸構造が浮き彫りされたロールに通過させて製造したり、韓国公開特許第２００２−３５６０７号公報に開示されたように多数の粒子をフィルム表面に混入させてフィルム表面に凹凸構造を形成することができる。
【００３８】
前述した本発明による広帯域反射型高輝度偏光板は、液晶表示装置に備えられて有用に使うことができる。
【００３９】
以下、本発明の理解のため、実施例を挙げて詳細に説明する。しかし、本発明による実施例は多様な形態に変形でき、本発明の範囲が下記実施例に限定されると解釈されてはならない。本発明の実施例は当業者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。
【実施例１】
【００４０】
まず、異なる選択反射波長領域を有するコレステリック液晶フィルム３枚をそれぞれ製造した。硬化性ネマチック液晶化合物（ＢＡＳＦ社製ＬＣ１０５７）と硬化性キラル化合物（ＢＡＳＦ社製ＬＣ７５６）をシクロペンタノンに３０重量％の濃度で溶解させた。それぞれのコレステリック液晶フィルムを製造するときに添加された硬化性キラル化合物の含量は、それぞれ硬化性ネマチック液晶化合物の含量比７．７重量％、６．２重量％、及び５．５重量％であり、５重量％の光開始剤（ＩＧ１８４、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）と０．２重量％のレベリング剤（ＢＹＫ３６１、ＢＹＫ社製）を添加剤として添加した。用意した溶液をそれぞれ水平配向膜が塗布されたポリエチレンテレフタレートフィルム上にロールコーティングした後、乾燥器で溶剤を乾燥させながら液晶を配向させた後、ＵＶ光照射してコレステリック液晶フィルムをそれぞれ製造した。乾燥条件は８５℃であり、ＵＶ光照射は３００Ｗ（中心波長３６０ｎｍ）ランプを使った。得られたそれぞれのコレステリック液晶フィルムの選択反射領域の中心波長は、それぞれ４７０ｎｍ、５３５ｎｍ、６００ｎｍであった。
【００４１】
製造されたコレステリック液晶フィルムを短波長の中心波長から長波長の中心波長の順に接着剤を用いて加圧接着した。接着剤は溶液状であって液晶物質塗布時と同様にロールコーティング方法によって薄膜塗布した後、乾燥器で溶剤を乾燥させて圧着した。圧着した後一定時間エイジングして完全接着させた。積層された液晶フィルムの厚さは約１３ｍｍであった。
【００４２】
前述した方法で製造した積層液晶フィルムの短波長面に感圧粘着剤（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ａｄｈｅｓｉｖｅ、ＰＳＡ）がコーティングされた１／４λ位相差フィルム（厚さ５０ｍｍ、位相差１１０ｎｍ、Ｎｘ：１．５８１７、Ｎｙ：１．５７９５、Ｎｚ：１．５７７８）を常温で圧着して最終的な高輝度偏光板を製造した。
【実施例２】
【００４３】
位相差１１５ｎｍ、Ｎｘ：１．５８０６、Ｎｙ：１．５７８３、Ｎｚ：１．５８４１である１／４λ位相差フィルムを使ったことを除いては実施例１と同様の方法で高輝度偏光板を製造した。
【００４４】
［比較例１］
硬化性ネマチック液晶化合物及び硬化性キラル化合物としてそれぞれ従来のＭｅｒｃｋ社製ＲＭＳ０２及びＭｅｒｃｋ社製ＲＭＳ０３を使ったことを除いては実施例１と同様の方法で偏光板を製造した。
【００４５】
前述した方法で製造した実施例１及び比較例１による偏光板の選択反射領域スペクトルをそれぞれ図１１及び図１２に示した。図１１を見れば、本発明による硬化性ネマチック液晶化合物と硬化性キラル化合物で形成されたコレステリック液晶フィルムを積層させた偏光板は、選択反射領域の幅が広く３枚の液晶フィルムを積層するだけでも可視光線領域を全てカバーしていることが分かる。しかし、図１２に示されたように、通常のネマチック液晶化合物とキラル化合物で形成されたコレステリック液晶フィルムを積層させた比較例１の偏光板は、カバーできない可視光線領域帯が存在して高輝度特性の達成に問題があることが分かる。実際、実施例１と比較例１の偏光板を液晶表示装置のパネルに装着して輝度を測定した結果、反射型偏光板を使わなかったときの輝度を１００とするとき、実施例１の偏光板を装着したときの輝度は１３５、比較例１の偏光板を装着したときの輝度は１２５であった。
【００４６】
一方、図１３及び図１４は、それぞれ実施例２及び実施例１による広帯域反射型高輝度偏光板の視野角特性を示したグラフである。厚さ方向の屈折率が平面方向の屈折率より大きい１／４λ位相差フィルムを積層した実施例２の偏光板（図１３）が実施例１の偏光板（図１４）より角度による色座標偏差が少ないことが分かる。
【実施例３】
【００４７】
実施例１によって製造した広帯域反射型偏光板の位相差フィルム付着面に紫外線硬化性樹脂液をコーティングした。紫外線硬化性樹脂液組成物はビスフェノールＡポリフェニレンジアクリレートオリゴマー６０重量％、２−ヒドロキシ−３−フェノキシ−プロピルアクリレートモノマー４０重量％の硬化性組成物に開始剤としてＭｅｒｃｋ社製の開始剤「Ｄａｒｏｃｕｒｅ  １１７３」を硬化型組成物の全体含量に対して３重量％を混合したものである。
【００４８】
次いで、図１０に示された工程を経て紫外線硬化性樹脂液を３０ｍｍの厚さにコーティングしてパターンを押下しながらＵＶ硬化装置によってプリズム部の頂角を固定化し、プリズムパターンコーティング膜が形成された広帯域反射型高輝度偏光板を製造した。製造されたプリズム部の屈折率は１．６０であり、プリズムの頂角は９０度であった。
【実施例４】
【００４９】
プリズムパターンコーティング膜を位相差フィルム付着面の反対面に形成したことを除いては実施例３と同様の方法でプリズムパターンコーティング膜が形成された広帯域反射型高輝度偏光板を製造した。
【００５０】
実施例３及び実施例４のプリズムパターンコーティング膜が形成された広帯域反射型高輝度偏光板を液晶表示装置に装着するとき、実施例１の広帯域反射型高輝度偏光板に通常のプリズムフィルム（３Ｍ社製ＢＥＦ−ＩＩ）を載せて装着した液晶表示装置より約３％程度輝度が向上することを確認した。
【実施例５】
【００５１】
感圧粘着剤がコーティングされた１／４λ位相差フィルムとして、厚さが５０ｍｍで位相差が１３５ｎｍ（Ｔｅｉｊｉｎ社製）であるフィルムを使ったことを除いては実施例１と同様の方法で広帯域反射型高輝度偏光板を製造した。
【実施例６】
【００５２】
圧出されたフィルム表面を凹凸構造が浮き彫りされたロールに通過させて製造した光分散フィルム（Ｒａ値が１．４であるポリカーボネート圧出フィルム、ＧＥ社製）を実施例５の位相差フィルム上に接着、積層して光分散フィルムが積層された広帯域反射型高輝度偏光板を製造した。
【００５３】
図１５は、実施例５及び６による広帯域反射型高輝度偏光板の視野角特性を示したグラフである。図１５に示されたように、光分散フィルムを積層した実施例６の広帯域反射型高輝度偏光板の視野角特性が光分散フィルムを積層しない実施例５の広帯域反射型高輝度偏光板の視野角特性よりさらに優れることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
第一、本発明の広帯域反射型高輝度偏光板は、偏光板を構成するコレステリック液晶フィルムの選択反射波長領域の幅が広いため、液晶フィルムを数枚積層するだけでも可視光線領域が全てカバーされる。これにより、製造された広帯域反射型高輝度偏光板の厚さも比較的薄くなって液晶表示装置に使用するときに輝度向上特性が極大化され、製造工程も短縮されて経済性がある。
【００５５】
第二、本発明の広帯域反射型高輝度偏光板の一面に積層される１／４λ位相差フィルムとして厚さ方向の屈折率が平面方向の屈折率より大きい１／４λ位相差フィルムを積層すれば、角度による色座標偏差が少なくなって優れた視野角特性を与えることができる。
【００５６】
第三、本発明の広帯域反射型高輝度偏光板の一面にプリズムパターンコーティング膜を形成するとき、界面における光損失を防止することができ高輝度特性がさらに改善される。
【００５７】
第四、本発明の広帯域反射型高輝度偏光板の一面に光分散フィルムを一体化して積層すれば、光分散フィルムの表面凹凸構造によって入射された光が不特定方向に分散するため、液晶表示素子の視野角特性が改善される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の広帯域反射型高輝度偏光板の構造を示した概略断面図。
【図２】コレステリック液晶フィルムの視野角偏差を示した光学的概念図。
【図３】コレステリック液晶フィルムの角度による位相差特性を示した概念図。
【図４】補償のために角度によって必要な位相差特性を示した概念図。
【図５】補償後の角度による位相差特性を示した概念図。
【図６】本発明の望ましい一実施例によってプリズムパターンコーティング膜が形成された広帯域反射型高輝度偏光板の構造を示した断面図。
【図７】同じく、広帯域反射型高輝度偏光板の構造を示した断面図。
【図８】本発明の望ましい一実施例によって光分散フィルムが積層された広帯域反射型高輝度偏光板の構造を示した断面図。
【図９】同じく、広帯域反射型高輝度偏光板の構造を示した断面図。
【図１０】本発明の一実施例よってプリズムパターンコーティング膜が形成された広帯域反射型高輝度偏光板を製造する工程を示した工程図。
【図１１】本発明の実施例１による広帯域反射型高輝度偏光板の選択反射領域スペクトル。
【図１２】比較例１による偏光板の選択反射領域スペクトル。
【図１３】本発明の実施例２による広帯域反射型高輝度偏光板の視野角特性を示したグラフ。
【図１４】本発明の実施例１による広帯域反射型高輝度偏光板の視野角特性を示したグラフ。
【図１５】実施例５及び６による広帯域反射型高輝度偏光板の視野角特性を示したグラフ。
【符号の説明】
【００５９】
１０    広帯域反射型高輝度偏光板
１１    積層コレステリック液晶フィルム
１１ａ  コレステリック液晶フィルム
１１ｂ  コレステリック液晶フィルム
１１ｃ  コレステリック液晶フィルム
１３    １／４λ位相差フィルム
１５    プリズムパターンコーティング膜
１７    光分散フィルム
【図１】
2008532095.tif 000057
【図２】
2008532095.tif 000058
【図３】
2008532095.tif 000059
【図４】
2008532095.tif 000060
【図５】
2008532095.tif 000061
【図６】
2008532095.tif 000062
【図７】
2008532095.tif 000063
【図８】
2008532095.tif 000064
【図９】
2008532095.tif 000065
【図１０】
2008532095.tif 000066
【図１１】
2008532095.tif 000067
【図１２】
2008532095.tif 000068
【図１３】
2008532095.tif 000069
【図１４】
2008532095.tif 000070
【図１５】
2008532095.tif 000071
【手続補正書】
【提出日】平成19年9月7日(2007.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）下記化学式１で表される硬化性ネマチック液晶化合物と下記化学式２で表される硬化性キラル化合物との混合比を異ならせてそれぞれ相異なる選択反射波長領域を有するように形成した多数のコレステリック液晶フィルムが積層された、広帯域選択反射波長領域を有する積層コレステリック液晶フィルム、及び
（ｂ）前記積層コレステリック液晶フィルムの一面に積層された１／４λ位相差フィルム
を備えることを特徴とする広帯域反射型高輝度偏光板。
【化１】
2008532095.tif 000072
（前記化学式１において、Ｓはスペーサであって（ＣＨ２）ｍ、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＣＨ２ＣＨ２及びＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２からなる群より選択されたいずれか１つであり（ｍは１〜１２の整数、ｎは１〜３の整数）、Ｍはメソゲン基であって
化式１ａ、化式１ｂ、化式１ｃ、化式１ｄ、及び化式１ｅからなる群より選択されたいずれか１つである。）
【化１ａ】
2008532095.tif 000073
【化１ｂ】
2008532095.tif 000074
【化１ｃ】
2008532095.tif 000075
【化１ｄ】
2008532095.tif 000076
【化１ｅ】
2008532095.tif 000077
【化２】
2008532095.tif 000078
（前記化学式２において、Ｓはスペーサであって（ＣＨ２）ｍ、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＣＨ２ＣＨ２及びＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２からなる群より選択されたいずれか１つであり（ｍは１〜１２の整数、ｎは１〜３の整数）、Ｍはメソゲン基であって、化式２ａ、化式２ｂ、化式２ｃ、化式２ｄ、化式２ｅ、及び化式２ｆからなる群より選択されたいずれか１つであり、
【化２ａ】
2008532095.tif 000079
【化２ｂ】
2008532095.tif 000080
【化２ｃ】
2008532095.tif 000081
【化２ｄ】
2008532095.tif 000082
【化２ｅ】
2008532095.tif 000083
【化２ｆ】
2008532095.tif 000084
Ｃはキラル基であって、化式２ｇ、化式２ｈ、化式２ｉ、化式２ｊ、および化式２ｋからなる群より選択されたいずれか１つである。）
【化２ｇ】
2008532095.tif 000085
【化２ｈ】
2008532095.tif 000086
【化２ｉ】
2008532095.tif 000087
【化２ｊ】
2008532095.tif 000088
【化２ｋ】
2008532095.tif 000089
【請求項２】
前記積層コレステリック液晶フィルムは、選択反射波長領域の中心波長がそれぞれ４５０〜４８０ｎｍ、５３０〜５５０ｎｍ、及び５９０〜６１０ｎｍである３枚のコレステリック液晶フィルムが積層されてなることを特徴とする請求項１に記載の広帯域反射型高輝度偏光板。
【請求項３】
前記積層コレステリック液晶フィルムは、選択反射波長領域の中心波長がそれぞれ４７０ｎｍ、５３５ｎｍ、及び６００ｎｍである３枚のコレステリック液晶フィルムが積層されてなることを特徴とする請求項１に記載の広帯域反射型高輝度偏光板。
【請求項４】
前記１／４λ位相差フィルムは、厚さ方向の屈折率が平面方向の屈折率より大きいことを特徴とする請求項１に記載の広帯域反射型高輝度偏光板。
【請求項５】
前記広帯域反射型高輝度偏光板の一面にプリズムパターンコーティング膜がさらに形成されたことを特徴とする請求項１に記載の広帯域反射型高輝度偏光板。
【請求項６】
前記広帯域反射型高輝度偏光板の一面に、入射された光を不特定方向に分散させることができる凹凸表面を有する光分散フィルムがさらに積層されたことを特徴とする請求項１に記載の広帯域反射型高輝度偏光板。
【請求項７】
前記光分散フィルムのＲａは１．２ないし１．６μｍであることを特徴とする請求項６に記載の広帯域反射型高輝度偏光板。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１項に記載の広帯域反射型高輝度偏光板を備える液晶表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相異なる選択反射波長領域を有するように形成した多数のコレステリック液晶フィルムが積層された積層コレステリック液晶フィルムを備えた広帯域反射型高輝度偏光板、及びこれを備える液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイパネルは、電卓、電子時計、自動車ナビゲーション、オフィスオートメーション器機、携帯電話、ノートパソコン、及び情報通信端末機などの表示装置に広く使われているが、例えば液晶表示装置は内部に透明電極及び配向膜を形成させて対向させた上部パネルと下部パネル間に液晶が注入された構造になっている。現在使われている液晶表示装置は線偏光を用いているため、吸収型偏光膜をパネルの前後に配置して使っている。
【０００３】
吸収型偏光膜は、通常、ポリビニールアルコールフィルムにヨードまたは二色性染料を吸着させてこれを一定方向に延伸して製造するが、このように製造した偏光膜は透過軸方向に対する機械的強度が弱くて、熱や水分によって収縮して偏光機能が著しく低下する短所がある。したがって、酢酸セルロースフィルムなどの支持体と接着剤で合着させた構造で使われる。このようにポリビニールアルコールフィルムを用いた吸収型偏光膜は、一方向に振動する光は吸収して他方向に振動する光のみを通過させることで線偏光を作るようになるため、理論的に偏光膜の効率が５０％を超えることができない。これはＬＣＤの効率や輝度を低下させる主な原因になる。
【０００４】
一方、コレステリック液晶を用いて製造した反射型偏光膜を吸収型偏光膜を備えた液晶パネルと反射板間にさらに使えば、前述の吸収型偏光膜の短所を改善させることができる。コレステリック液晶は、液晶の螺旋型構造のねじられた方向と円偏光の方向が一致し、波長が液晶の螺旋ピッチと同一の円偏光の光のみを反射する選択反射特性がある。該選択反射特性を用いれば一定波長帯域の非偏光を特定の円偏光に変換させる偏光板の製造が可能である。すなわち、左円偏光と右円偏光の成分が半分ずつ混在されている非偏光が左旋性または右旋性の螺旋構造を有するコレステリック液晶フィルムに入射されると、螺旋方向と同一の円偏光は反射され反対方向の円偏光は透過される。このとき、透過された円偏光は１／４λ位相差フィルムを通過しながら線偏光に変わる。一方、反射された円偏光は反射板で再反射するときに偏光方向が変わるため、液晶フィルムを透過する。よって、コレステリック液晶フィルムで製造された偏光膜をさらに使えば理論的に光の損失がないため、輝度を画期的に向上させることができる。
【０００５】
但し、液晶表示装置で使われるバックライトは、主に色を表す領域である可視光線帯域（４００〜７００ｎｍ）の光を発生させるため、コレステリック液晶フィルムの選択反射領域が可視光線領域を全てカバーしなければならない。そうでなければ、非偏光状態で偏光膜を透過する光が存在して液晶表示装置の画質を低下させるためである。コレステリック液晶フィルム１枚だけではこのような可視光線帯域を全てカバーすることができないため、「特許文献１」に開示されたように、相異なる選択反射波長領域を有するように形成した多数のコレステリック液晶フィルムを積層して偏光膜を製造しなければならない。しかし、通常使うコレステリック液晶化合物は選択反射波長領域の幅が狭いため、少なくとも４枚以上のコレステリック液晶フィルムを積層しなければ可視光線帯域を全てカバーすることができない。これにより、偏光膜の製造工程が複雑になって経済性が低下し、製造された偏光板が厚くなって輝度特性を低下させるという短所がある。
【特許文献１】韓国特許公開第１９９９−６５２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の第１目的は、広帯域反射型偏光板を構成するコレステリック液晶フィルムの選択反射波長領域の幅が広く、液晶フィルムを数枚だけ積層しても可視光線領域を全てカバーすることができ、これにより薄くて経済的に製造できる広帯域反射型高輝度偏光板、及びこれを備える液晶表示装置を提供するところにある。
【０００７】
本発明の第２目的は、前述した第１目的の他に、プリズムフィルムの組立時に発生する問題点が改善された広帯域反射型高輝度偏光板、及びこれを備える液晶表示装置を提供するところにある。
【０００８】
本発明の第３目的は、前述した第１目的の他に、視野角特性が改善された広帯域反射型高輝度偏光板、及びこれを備える液晶表示装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記第１目的を達成するため、本発明の広帯域反射型高輝度偏光板は、（ａ）下記化学式１で表される硬化性ネマチック液晶化合物と下記化学式２で表される硬化性キラル化合物との混合比を異ならせてそれぞれ相異なる選択反射波長領域を有するように形成した多数のコレステリック液晶フィルムが積層された、広帯域選択反射波長領域を有する積層コレステリック液晶フィルム、及び
【化１】
2008532095.tif 000090
【００１０】
前記化学式１において、Ｓはスペーサであって（ＣＨ２）ｍ、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＣＨ２ＣＨ２及びＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２からなる群より選択されたいずれか１つであり（ｍは１〜１２の整数、ｎは１〜３の整数）、Ｍはメソゲン基であって
【化１ａ】
2008532095.tif 000091
、
【化１ｂ】
2008532095.tif 000092
、
【化１ｃ】
2008532095.tif 000093
【化１ｄ】
2008532095.tif 000094
、及び
【化１ｅ】
2008532095.tif 000095
からなる群より選択されたいずれか１つである。
【００１１】
【化２】
2008532095.tif 000096
【００１２】
前記化学式２において、Ｓはスペーサであって（ＣＨ２）ｍ、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＣＨ２ＣＨ２及びＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２からなる群より選択されたいずれか１つであり（ｍは１〜１２の整数、ｎは１〜３の整数）、Ｍはメソゲン基であって
【化２ａ】
2008532095.tif 000097
、
【化２ｂ】
2008532095.tif 000098
、
【化２ｃ】
2008532095.tif 000099
、
【化２ｄ】
2008532095.tif 000100
、
【化２ｅ】
2008532095.tif 000101
、及び
【化２ｆ】
2008532095.tif 000102
からなる群より選択されたいずれか１つであり、Ｃはキラル基であって
【化２ｇ】
2008532095.tif 000103
、
【化２ｈ】
2008532095.tif 000104
、
【化２ｉ】
2008532095.tif 000105
、
【化２ｊ】
2008532095.tif 000106
、及び
【化２ｋ】
2008532095.tif 000107
からなる群より選択されたいずれか１つである。
【００１３】
（ｂ）前記積層コレステリック液晶フィルムの一面に積層された１／４λ位相差フィルムを備える。
【００１４】
本発明の広帯域反射型高輝度偏光板において、前記積層コレステリック液晶フィルムは、選択反射波長領域の中心波長がそれぞれ４５０〜４８０ｎｍ、５３０〜５５０ｎｍ、及び５９０〜６１０ｎｍである３枚のコレステリック液晶フィルムが積層されてなることが望ましい。
【００１５】
上記第２目的を達成するため、本発明の広帯域反射型高輝度偏光板は、前述した偏光板の一面にプリズムパターンコーティング膜をさらに備えることが望ましい。
【００１６】
上記第３目的を達成するため、本発明の広帯域反射型高輝度偏光板は、前述した偏光板の一面に、入射された光を不特定方向に分散させることができる凹凸表面を有する光分散フィルムをさらに積層することが望ましい。
【発明の効果】
【００１７】
コレステリック液晶フィルムの選択反射領域の幅は、ネマチック液晶化合物によって変わるが、化学式１の硬化性ネマチック液晶化合物を用いてコレステリック液晶フィルムを製造すれば、選択反射領域の幅が大きいコレステリック液晶フィルムを製造することができる。これにより、少ない数のコレステリック液晶フィルムのみを積層しても可視光線領域を全てカバーすることができるため、薄くて経済的な高輝度偏光板を提供することができる。一方、化学式２の硬化性キラル化合物は化学式１の硬化性ネマチック液晶化合物との相溶性に優れるため、コレステリック液晶フィルムの偏光特性向上に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付された図面を参照して本発明を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は自らが発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００１９】
図１は、本発明の広帯域反射型高輝度偏光板の構造を示した概略断面図である。図１を参照すれば、本発明の広帯域反射型高輝度偏光板１０は、広帯域選択反射波長領域を有する積層コレステリック液晶フィルム１１の一面に１／４λ位相差フィルム１３が積層された構造である。
【００２０】
積層コレステリック液晶フィルム１１は、下記化学式１で表される硬化性ネマチック液晶化合物と下記化学式２で表される硬化性キラル化合物との混合比を異ならせてそれぞれ相異なる選択反射波長領域を有するように形成した多数のコレステリック液晶フィルム１１ａ、１１ｂ、１１ｃが積層された構造である。すなわち、それぞれのコレステリック液晶フィルム１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、全て下記化学式１及び化学式２で表される同一種類の硬化性ネマチック液晶化合物及び硬化性キラル化合物を用いて形成する。但し、選択反射波長領域は硬化性ネマチック液晶化合物と硬化性キラル化合物との混合比を異ならせて変化させる。
【００２１】
【化１】
2008532095.tif 000108
【００２２】
前記化学式１において、Ｓはスペーサであって（ＣＨ２）ｍ、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＣＨ２ＣＨ２及びＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２からなる群より選択されたいずれか１つであり（ｍは１〜１２の整数、ｎは１〜３の整数）、Ｍはメソゲン基であって
【化１ａ】
2008532095.tif 000109
、
【化１ｂ】
2008532095.tif 000110
、
【化１ｃ】
2008532095.tif 000111
、
【化１ｄ】
2008532095.tif 000112
、及び
【化１ｅ】
2008532095.tif 000113
からなる群より選択されたいずれか１つである。
【００２３】
【化２】
2008532095.tif 000114
【００２４】
前記化学式２において、Ｓはスペーサであって（ＣＨ２）ｍ、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＣＨ２ＣＨ２及びＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２からなる群より選択されたいずれか１つであり（ｍは１〜１２の整数、ｎは１〜３の整数）、Ｍはメソゲン基であって
【化２ａ】
2008532095.tif 000115
、
【化２ｂ】
2008532095.tif 000116
、
【化２ｃ】
2008532095.tif 000117
、
【化２ｄ】
2008532095.tif 000118
、
【化２ｅ】
2008532095.tif 000119
、及び
【化２ｆ】
2008532095.tif 000120
からなる群より選択されたいずれか１つであり、Ｃはキラル基であって
【化２ｇ】
2008532095.tif 000121
、
【化２ｈ】
2008532095.tif 000122
、
【化２ｉ】
2008532095.tif 000123
、
【化２ｊ】
2008532095.tif 000124
、及び
【化２ｋ】
2008532095.tif 000125
からなる群より選択されたいずれか１つである。
【００２５】
コレステリック液晶フィルムの選択反射領域の幅は、ネマチック液晶化合物によって変わるが、化学式１の硬化性ネマチック液晶化合物を用いてコレステリック液晶フィルムを製造すれば、選択反射領域の幅が大きいコレステリック液晶フィルムを製造することができる。これにより、少ない数のコレステリック液晶フィルムのみを積層しても可視光線領域を全てカバーすることができるため、薄くて経済的な高輝度偏光板を提供することができる。一方、化学式２の硬化性キラル化合物は化学式１の硬化性ネマチック液晶化合物との相溶性に優れるため、コレステリック液晶フィルムの偏光特性向上に寄与する。
【００２６】
積層コレステリック液晶フィルム１１において、コレステリック液晶フィルム１１ａ、１１ｂ、１１ｃの選択反射波長領域は硬化性ネマチック液晶化合物と硬化性キラル化合物との混合比によって決まるが、例えば、コレステリック液晶フィルムの選択反射波長領域の中心波長がそれぞれ４５０〜４８０ｎｍ、５３０〜５５０ｎｍ、及び５９０〜６１０ｎｍになるようにその混合比を調節すれば、コレステリック液晶フィルムを３枚積層するだけでも可視光線領域を効率的に全てカバーすることができる。積層コレステリック液晶フィルムを構成するそれぞれのコレステリック液晶フィルムの積層順序は、選択反射波長領域の中心波長とは関係なく、自由に積層手順を決めることができる。
【００２７】
一方、積層コレステリック液晶フィルム１１の一面には、円偏光を線偏光に変化させる１／４λ位相差フィルム１３を積層する。１／４λ位相差フィルム１３は通常使われる１／４λ位相差フィルムを使うことができる。特に、厚さ方向の屈折率が平面方向の屈折率より大きい１／４λ位相差フィルムの使用が望ましいが、その理由は次のようである。
【００２８】
コレステリック液晶は見る角度によって色が変化する特性を有する。このようなコレステリック液晶からなったフィルムを液晶表示装置のバックライトに適用すれば、見る角度によって輝度が低下して画面の色の変化する問題が発生する。このような問題を解決するためには視野角特性が補償可能なフィルムを使わなければならない。図２に示されたように、光が位相差フィルムを通過するときには死角に進行する光は完全な線偏光に変わらず、線偏光に近い楕円偏光になる。よって、線偏光膜を通るとき偏光膜の透過軸と同じ成分は透過するが、そうではない成分は吸収されるため、透過する光の量が減ることになる。このことが角度が大きくなるほど輝度が減少する理由である。入射角度によって透過する光の色が変わる理由は、輝度が減少する理由と同一である。目に見える光の色は、赤、緑、青光の三原色がそれぞれどの程度存在するかによって決まる。前述の輝度減少の理由を説明する方式に基づいて見れば、それぞれ異なる色の光の複屈折率はコレステリック液晶フィルムと位相差フィルムとで相異なるため、最終的に線偏光膜を透過するそれぞれの光の量も角度によって変わって光の色が変わるようになる。角度によるこのような問題点を解決するためには、コレステリック液晶フィルムの複屈折率と逆になる補償フィルムを使わなければならない。コレステリック液晶フィルムはフィルム面上では等方性であるが、フィルムの厚さ方向では屈折率がフィルム面における値より小さいネガティブＣ−プレートであるため（図３参照）、補償フィルムは図４に示されたように、ポジティブＣ−プレートでなければならない。すなわち、フィルム面上では等方性であり、フィルムの厚さ方向では屈折率の大きいフィルムを使えば、コレステリック液晶フィルムの複屈折によって発生する位相遅延（ｐｈａｓｅ  ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ）を復元することができる。図３及び図４において、コレステリック液晶フィルムと補償フィルムの位相遅延を加えれば、図５のように角度による位相遅延値が殆ど消える。すなわち、フィルムに対して垂直に光が進行する場合や死角に進行する場合の両方とも位相遅延が消えるようになるため、光の偏光状態が変わらない。
【００２９】
このように、前述した特性を与えるためには厚さ方向の屈折率が平面方向の屈折率より大きい位相差フィルムを使うことが望ましい。このような位相差フィルムの製造方法は、日本国特許２６１２１９６号、２９９４０１３号、２８１８９８３号、３３０９４５２号、３１６８８５０号などに開示されている。
【００３０】
また、前述した本発明の広帯域反射型高輝度偏光板１０の一面には、プリズムパターンを有するコーティング膜をさらに形成することができる。図６及び図７に示されたように、プリズムパターンコーティング膜１５は１／４λ位相差フィルム１３の反対面に形成したり、１／４λ位相差フィルム１３上に形成することもでき、両面に共に形成することもできる。プリズムパターンコーティング膜１５は、従来にバックライトユニットに別に組み立てられて使われたプリズムフィルムの役割を果たすことができる。すなわち、プリズムパターンの微細プリズム構造を用いて、光源から入射された光を特定方向（特に、出光面の法線方向）に集光することで、バックライトの効率を高める。プリズムパターンの配列方法及び形状は、光を特定方向に集光可能であれば制限がなく、例えば特開平１０−３１９２１６号公報に開示されたように、三角形、半円形、波形、楕円形、サイクロイド形状などのパターンで形成することができる。三角柱状のパターンがバックライトの効率向上に有用であると知られているため、三角柱状のパターンが特に選好される。プリズムパターンコーティング膜をさらに形成した本発明の望ましい一実施例による広帯域反射型高輝度偏光板は、偏光板を構成するコレステリック液晶フィルムの選択反射波長領域の幅が広いため、液晶フィルムを数枚積層するだけでも可視光線領域が全てカバーされる。また、プリズムパターンコーティング膜を採用するによって別のプリズムフィルムを組み立てる必要がないため、プリズムフィルムを使用することで発生するスクラッチ、異物による汚染の問題、及び界面における光損失を防止することができる。
【００３１】
また、前述した本発明の広帯域反射型高輝度偏光板１０の一面には、光分散フィルムをさらに積層することができる。光分散フィルムの表面には入射された光を不特定方向に分散させることができる凹凸が形成されている。凹凸構造によって入射された光が多角度に分散されるため、視野角特性が改善される。フィルム表面の凹凸程度を評価する指標として通常Ｒａ値が使われる。Ｒａはフィルム表面曲線の中心線を基準にしたピーク（山及び谷）の平均高さであるが、１．２ないし１．６μｍであることが望ましい。図８及び図９に示されたように、光分散フィルム１７は１／４λ位相差フィルム１３の反対面に形成したり、１／４λ位相差フィルム１３上に形成することもでき、両面に共に形成することもできる。光分散フィルム１７の形成方法及び凹凸状は、光を多角度の不特定方向に分散可能であれば制限がなく、例えばフィルム表面そのものを凹凸構造で形成したり、多数の粒子をフィルム表面に混入させてフィルム表面に凹凸構造を形成することができる。光分散フィルムをさらに積層した本発明の望ましい一実施例による広帯域反射型高輝度偏光板は、偏光板を構成するコレステリック液晶フィルムの選択反射波長領域の幅が広いため、液晶フィルムを数枚積層するだけでも可視光線領域が全てカバーされる。また、偏光板の一面に積層された光分散フィルムの表面凹凸構造は入射された光を不特定方向に分散させるため、視野角特性が改善される。さらに、光分散フィルムを含めたすべての構成要素が一体化されているため、界面における光損失を防止することができる。
【００３２】
本発明の広帯域反射型高輝度偏光板の製造方法を例を挙げて説明すると、次のようである。
【００３３】
まず、前記化学式１で表される硬化性ネマチック液晶化合物と前記化学式２で表される硬化性キラル化合物との混合比を変化させてそれぞれ相異なる選択反射波長領域を有するように形成した多数のコレステリック液晶フィルムを用意する。より詳しく説明すれば、化学式１の硬化性ネマチック液晶化合物と化学式２の硬化性キラル化合物を光開始剤と共に所定の割合で有機溶剤に溶かして基板にロールコーティングした後、乾燥器を通過させて溶剤を乾燥させながら液晶物質を配向した後、ＵＶを照射して所定の選択反射波長領域を有するコレステリック液晶フィルムを製造する。同様の方法で、化学式１の硬化性ネマチック液晶化合物と化学式２の硬化性キラル化合物との混合比を異ならせて他の選択反射波長領域を有するコレステリック液晶フィルムをそれぞれ製造する。
【００３４】
次いで、選択反射波長領域がそれぞれ異なる多数のコレステリック液晶フィルムを積層して広帯域選択反射波長領域を有する積層コレステリック液晶フィルムを製造する。積層方法は、それぞれのコレステリック液晶フィルムを一体化可能な方法であれば制限されないが、接着剤を用いて相互積層することが便利である。
【００３５】
その後、製造された積層コレステリック液晶フィルムの一面に１／４λ位相差フィルムを積層して広帯域反射型偏光板を製造する。位相差フィルムの積層方法も接着剤を用いて接着する方法の使用が便利である。
【００３６】
選択的に広帯域反射型高輝度偏光板の一面にプリズムパターンコーティング膜をさらに形成する場合、次のような段階が加えられる。前述した方法で用意した広帯域反射型偏光板の一面に光硬化性樹脂液をコーティングする。光硬化性樹脂液は溶剤を使わずに光硬化が可能な単量体やオリゴマーからなる液状の樹脂液を使うことが望ましいが、例えばアクリレート系単量体及び添加剤をフォーミュレーションした溶液を使うことができる。特に、光硬化性樹脂液としては、ベンゼン環を多く含有する構造のオリゴマーまたはモノマー、及びそれらの混合物として紫外線及び電子線によって硬化される樹脂を使うことがより望ましく、芳香族基を有する多様な単量体を使うことができる。例えば、ビスフェノールＡポリフェニレンジアクリレート、ビスフェノールＡポリエトキシレートジアクリレートオリゴマーなどの芳香族基を有するオリゴマーと、２−ヒドロキシ−３−フェノキシ−プロピルアクリレート、ビスフェノールＡジエチレンジアクリレートなどの芳香族基を有する単量体を単独または混合して使うことができ、前記組成物に前記オリゴマー及び／または単量体を硬化させる光開始剤を添加して使う。コーティング方法としては、グラビアロールコーティング機、またはコンマコーティング機を用いて一定厚さの樹脂液を基材にコーティングすることができるが、このときコーティング機によって基材フィルムに載せられるコーティング液の厚さは望ましくは１０〜４５μｍ、さらに望ましくは１５〜２５μｍである。その後、光硬化性樹脂液がコーティングされた面をプリズムパターンが浮き彫りされたロールに通過させながら光を照射してプリズムパターンを形成する。図１０にプリズムパターンを形成する工程を示した。図１０を参照すれば、光硬化性樹脂液がコーティングされた面はプリズムパターンが浮き彫りされたロールを通過しながら、浮き彫りされたプリズムパターンが光硬化性樹脂液を押下してパターンを形成する。一方、ロールの反対面にある光照射装置では光を照射して形成されたパターンを固定する。
【００３７】
また、選択的に広帯域反射型高輝度偏光板の一面に光分散フィルムをさらに積層する次のような段階が加えられる。前述した方法で用意した広帯域反射型偏光板の一面に光分散フィルムを積層する。光分散フィルムの積層方法も接着剤を用いて接着する方法の使用が便利である。光分散フィルムの製造方法としては、公知された製造方法によって圧出されたフィルム表面を凹凸構造が浮き彫りされたロールに通過させて製造したり、韓国公開特許第２００２−３５６０７号公報に開示されたように多数の粒子をフィルム表面に混入させてフィルム表面に凹凸構造を形成することができる。
【００３８】
前述した本発明による広帯域反射型高輝度偏光板は、液晶表示装置に備えられて有用に使うことができる。
【００３９】
以下、本発明の理解のため、実施例を挙げて詳細に説明する。しかし、本発明による実施例は多様な形態に変形でき、本発明の範囲が下記実施例に限定されると解釈されてはならない。本発明の実施例は当業者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。
【実施例１】
【００４０】
まず、異なる選択反射波長領域を有するコレステリック液晶フィルム３枚をそれぞれ製造した。硬化性ネマチック液晶化合物（ＢＡＳＦ社製ＬＣ１０５７）と硬化性キラル化合物（ＢＡＳＦ社製ＬＣ７５６）をシクロペンタノンに３０重量％の濃度で溶解させた。それぞれのコレステリック液晶フィルムを製造するときに添加された硬化性キラル化合物の含量は、それぞれ硬化性ネマチック液晶化合物の含量比７．７重量％、６．２重量％、及び５．５重量％であり、５重量％の光開始剤（ＩＧ１８４、Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）と０．２重量％のレベリング剤（ＢＹＫ３６１、ＢＹＫ社製）を添加剤として添加した。用意した溶液をそれぞれ水平配向膜が塗布されたポリエチレンテレフタレートフィルム上にロールコーティングした後、乾燥器で溶剤を乾燥させながら液晶を配向させた後、ＵＶ光照射してコレステリック液晶フィルムをそれぞれ製造した。乾燥条件は８５℃であり、ＵＶ光照射は３００Ｗ（中心波長３６０ｎｍ）ランプを使った。得られたそれぞれのコレステリック液晶フィルムの選択反射領域の中心波長は、それぞれ４７０ｎｍ、５３５ｎｍ、６００ｎｍであった。
【００４１】
製造されたコレステリック液晶フィルムを短波長の中心波長から長波長の中心波長の順に接着剤を用いて加圧接着した。接着剤は溶液状であって液晶物質塗布時と同様にロールコーティング方法によって薄膜塗布した後、乾燥器で溶剤を乾燥させて圧着した。圧着した後一定時間エイジングして完全接着させた。積層された液晶フィルムの厚さは約１３μｍであった。
【００４２】
前述した方法で製造した積層液晶フィルムの短波長面に感圧粘着剤（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ａｄｈｅｓｉｖｅ、ＰＳＡ）がコーティングされた１／４λ位相差フィルム（厚さ５０μｍ、位相差１１０ｎｍ、Ｎｘ：１．５８１７、Ｎｙ：１．５７９５、Ｎｚ：１．５７７８）を常温で圧着して最終的な高輝度偏光板を製造した。
【実施例２】
【００４３】
位相差１１５ｎｍ、Ｎｘ：１．５８０６、Ｎｙ：１．５７８３、Ｎｚ：１．５８４１である１／４λ位相差フィルムを使ったことを除いては実施例１と同様の方法で高輝度偏光板を製造した。
【００４４】
［比較例１］
硬化性ネマチック液晶化合物及び硬化性キラル化合物としてそれぞれ従来のＭｅｒｃｋ社製ＲＭＳ０２及びＭｅｒｃｋ社製ＲＭＳ０３を使ったことを除いては実施例１と同様の方法で偏光板を製造した。
【００４５】
前述した方法で製造した実施例１及び比較例１による偏光板の選択反射領域スペクトルをそれぞれ図１１及び図１２に示した。図１１を見れば、本発明による硬化性ネマチック液晶化合物と硬化性キラル化合物で形成されたコレステリック液晶フィルムを積層させた偏光板は、選択反射領域の幅が広く３枚の液晶フィルムを積層するだけでも可視光線領域を全てカバーしていることが分かる。しかし、図１２に示されたように、通常のネマチック液晶化合物とキラル化合物で形成されたコレステリック液晶フィルムを積層させた比較例１の偏光板は、カバーできない可視光線領域帯が存在して高輝度特性の達成に問題があることが分かる。実際、実施例１と比較例１の偏光板を液晶表示装置のパネルに装着して輝度を測定した結果、反射型偏光板を使わなかったときの輝度を１００とするとき、実施例１の偏光板を装着したときの輝度は１３５、比較例１の偏光板を装着したときの輝度は１２５であった。
【００４６】
一方、図１３及び図１４は、それぞれ実施例２及び実施例１による広帯域反射型高輝度偏光板の視野角特性を示したグラフである。厚さ方向の屈折率が平面方向の屈折率より大きい１／４λ位相差フィルムを積層した実施例２の偏光板（図１３）が実施例１の偏光板（図１４）より角度による色座標偏差が少ないことが分かる。
【実施例３】
【００４７】
実施例１によって製造した広帯域反射型偏光板の位相差フィルム付着面に紫外線硬化性樹脂液をコーティングした。紫外線硬化性樹脂液組成物はビスフェノールＡポリフェニレンジアクリレートオリゴマー６０重量％、２−ヒドロキシ−３−フェノキシ−プロピルアクリレートモノマー４０重量％の硬化性組成物に開始剤としてＭｅｒｃｋ社製の開始剤「Ｄａｒｏｃｕｒｅ  １１７３」を硬化型組成物の全体含量に対して３重量％を混合したものである。
【００４８】
次いで、図１０に示された工程を経て紫外線硬化性樹脂液を３０μｍの厚さにコーティングしてパターンを押下しながらＵＶ硬化装置によってプリズム部の頂角を固定化し、プリズムパターンコーティング膜が形成された広帯域反射型高輝度偏光板を製造した。製造されたプリズム部の屈折率は１．６０であり、プリズムの頂角は９０度であった。
【実施例４】
【００４９】
プリズムパターンコーティング膜を位相差フィルム付着面の反対面に形成したことを除いては実施例３と同様の方法でプリズムパターンコーティング膜が形成された広帯域反射型高輝度偏光板を製造した。
【００５０】
実施例３及び実施例４のプリズムパターンコーティング膜が形成された広帯域反射型高輝度偏光板を液晶表示装置に装着するとき、実施例１の広帯域反射型高輝度偏光板に通常のプリズムフィルム（３Ｍ社製ＢＥＦ−ＩＩ）を載せて装着した液晶表示装置より約３％程度輝度が向上することを確認した。
【実施例５】
【００５１】
感圧粘着剤がコーティングされた１／４λ位相差フィルムとして、厚さが５０μｍで位相差が１３５ｎｍ（Ｔｅｉｊｉｎ社製）であるフィルムを使ったことを除いては実施例１と同様の方法で広帯域反射型高輝度偏光板を製造した。
【実施例６】
【００５２】
圧出されたフィルム表面を凹凸構造が浮き彫りされたロールに通過させて製造した光分散フィルム（Ｒａ値が１．４μｍであるポリカーボネート圧出フィルム、ＧＥ社製）を実施例５の位相差フィルム上に接着、積層して光分散フィルムが積層された広帯域反射型高輝度偏光板を製造した。
【００５３】
図１５は、実施例５及び６による広帯域反射型高輝度偏光板の視野角特性を示したグラフである。図１５に示されたように、光分散フィルムを積層した実施例６の広帯域反射型高輝度偏光板の視野角特性が光分散フィルムを積層しない実施例５の広帯域反射型高輝度偏光板の視野角特性よりさらに優れることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
第一、本発明の広帯域反射型高輝度偏光板は、偏光板を構成するコレステリック液晶フィルムの選択反射波長領域の幅が広いため、液晶フィルムを数枚積層するだけでも可視光線領域が全てカバーされる。これにより、製造された広帯域反射型高輝度偏光板の厚さも比較的薄くなって液晶表示装置に使用するときに輝度向上特性が極大化され、製造工程も短縮されて経済性がある。
【００５５】
第二、本発明の広帯域反射型高輝度偏光板の一面に積層される１／４λ位相差フィルムとして厚さ方向の屈折率が平面方向の屈折率より大きい１／４λ位相差フィルムを積層すれば、角度による色座標偏差が少なくなって優れた視野角特性を与えることができる。
【００５６】
第三、本発明の広帯域反射型高輝度偏光板の一面にプリズムパターンコーティング膜を形成するとき、界面における光損失を防止することができ高輝度特性がさらに改善される。
【００５７】
第四、本発明の広帯域反射型高輝度偏光板の一面に光分散フィルムを一体化して積層すれば、光分散フィルムの表面凹凸構造によって入射された光が不特定方向に分散するため、液晶表示素子の視野角特性が改善される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の広帯域反射型高輝度偏光板の構造を示した概略断面図。
【図２】コレステリック液晶フィルムの視野角偏差を示した光学的概念図。
【図３】コレステリック液晶フィルムの角度による位相差特性を示した概念図。
【図４】補償のために角度によって必要な位相差特性を示した概念図。
【図５】補償後の角度による位相差特性を示した概念図。
【図６】本発明の望ましい一実施例によってプリズムパターンコーティング膜が形成された広帯域反射型高輝度偏光板の構造を示した断面図。
【図７】同じく、広帯域反射型高輝度偏光板の構造を示した断面図。
【図８】本発明の望ましい一実施例によって光分散フィルムが積層された広帯域反射型高輝度偏光板の構造を示した断面図。
【図９】同じく、広帯域反射型高輝度偏光板の構造を示した断面図。
【図１０】本発明の一実施例よってプリズムパターンコーティング膜が形成された広帯域反射型高輝度偏光板を製造する工程を示した工程図。
【図１１】本発明の実施例１による広帯域反射型高輝度偏光板の選択反射領域スペクトル。
【図１２】比較例１による偏光板の選択反射領域スペクトル。
【図１３】本発明の実施例２による広帯域反射型高輝度偏光板の視野角特性を示したグラフ。
【図１４】本発明の実施例１による広帯域反射型高輝度偏光板の視野角特性を示したグラフ。
【図１５】実施例５及び６による広帯域反射型高輝度偏光板の視野角特性を示したグラフ。
【符号の説明】
【００５９】
１０    広帯域反射型高輝度偏光板
１１    積層コレステリック液晶フィルム
１１ａ  コレステリック液晶フィルム
１１ｂ  コレステリック液晶フィルム
１１ｃ  コレステリック液晶フィルム
１３    １／４λ位相差フィルム
１５    プリズムパターンコーティング膜
１７    光分散フィルム
【国際調査報告】
2008532095.tif 000126
2008532095.tif 000127