(57)【要約】  本発明は、吸収軸が液晶セルの上部基板側の液晶配向方向に対して８５°〜９５°の角度を有する偏光素子を含む偏光板、及び光軸が液晶セルの上部基板側の液晶配向方向に対して１３０°〜１４０°の角度を有する１／４波長板を含む反射型液晶表示装置用円偏光板であって、上記１／４波長板は逆波長分散性を有することを特徴とする反射型液晶表示装置用円偏光板に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収軸が液晶セルの上部基板側の液晶配向方向に対して８５°〜９５°の角度を有する偏光素子を含む偏光板、及び光軸が液晶セルの上部基板側の液晶配向方向に対して１３０°〜１４０°の角度を有する１／４波長板を含む反射型液晶表示装置用円偏光板であって、
前記１／４波長板は逆波長分散性を有する、円偏光板。
【請求項２】
前記１／４波長板は、下記の数式４及び５を満たす、請求項１に記載の円偏光板。
［数４］
０．５≦Ｒｉｎ（４５０）／Ｒｉｎ（５５０）＜１．０
［数５］
１．０＜Ｒｉｎ（６５０）／Ｒｉｎ（５５０）≦１．３
前記の数式４及び５において、Ｒｉｎ（４５０）は４５０ｎｍの波長における面内位相差値、Ｒｉｎ（５５０）は５５０ｎｍの波長における面内位相差値、Ｒｉｎ（６５０）は６５０ｎｍの波長における面内位相差値である。
【請求項３】
前記偏光素子は、４３〜４７％の透過度を有する、請求項１に記載の円偏光板。
【請求項４】
前記偏光素子は、ＣＩＥ座標系において、色相ａ値が−１〜−０．６、色相ｂ値が０．３〜２．５である、請求項１に記載の円偏光板。
【請求項５】
前記１／４波長板は、一軸延伸フィルムである、請求項１に記載の円偏光板。
【請求項６】
前記１／４波長板は、一軸延伸されたシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）系フィルム、ポリカーボネート（ＰＣ）フィルム、液晶フィルム及びアクリル系フィルムからなる群から選択される、請求項１に記載の円偏光板。
【請求項７】
前記１／４波長板は、５５０ｎｍの波長において−２０〜１５０ｎｍの厚さ方向位相差値を有する、請求項１に記載の円偏光板。
【請求項８】
前記１／４波長板は、５５０ｎｍの波長において１２０〜１７０ｎｍの面上位相差値を有する、請求項１に記載の円偏光板。
【請求項９】
上部基板と、
前記上部基板と一定の間隔をおいて対向配置される下部基板と、
前記上部基板と下部基板との間に介在される液晶セルと、
前記下部基板と液晶セルとの間又は前記下部基板の下部に配置される反射板と、
前記上部基板の上部に配置される請求項１から８のいずれか一項に記載の円偏光板と、
を含む、反射型液晶表示装置。
【請求項１０】
前記反射型液晶表示装置は、ＩＰＳモード又はＥＣＢモードである、請求項９に記載の反射型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型液晶表示装置用円偏光板に関し、より詳細には、改善された透過率と色味を具現することができる反射型液晶表示装置用円偏光板及びこれを含む反射型液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ；ＬＣＤ）は、バックライトを光源として用いる透過型液晶表示装置と、バックライトを用いずに外部の自然光又は人工光を光源として用いる反射型液晶表示装置とに分けられる。
【０００３】
透過型液晶表示装置の場合、バックライトを光源として用いるため、暗い外部環境でも明るい画像を具現することができるという長所があるが、明るい所では画面がうまく認識されず、電力消費が多いという問題がある。これに対し、反射型液晶表示装置の場合、外部の自然光又は人工光を光源として用いるため、電力使用量が少なく、バックライトを搭載しないため、薄くて軽いという長所がある。このような長所によって、最近では、携帯電話のような携帯用端末への反射型液晶表示装置の採用が増えている。
【０００４】
従来の反射型液晶表示装置は、通常、透明な材質の上部基板及び下部基板と、上記上部基板と下部基板との間に介在される液晶セルと、上記下部基板の下部又は下部基板と液晶セルとの間に形成される反射板と、上記上部基板の上部に配置される１／４位相差板と、上記位相差板の上部に配置される偏光板からなる。
【０００５】
しかしながら、従来の反射型液晶表示装置の場合、透過光と反射光との経路差の発生によって色差が発生しやすく、その結果、画面が黄色を帯びる帯黄（ｙｅｌｌｏｗｉｓｈ）現象が発生して色味が良くなく、暗い状態での色味が青色を帯びる帯青（ｂｌｕｉｓｈ）現象が発生するという問題があった。また、光の透過率が落ちて透過型液晶表示装置に比べて輝度が低いという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような問題を解決するためのものであり、改善された透過率を有し且つ帯黄（ｙｅｌｌｏｗｉｓｈ）現象と帯青（ｂｌｕｉｓｈ）現象を減らすことにより優れた色味を具現することができる反射型液晶表示装置用円偏光板及び上記円偏光板を含む反射型液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明の課題は、上述した内容に限定されない。本発明の課題は本明細書の内容全般から理解されることができ、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば本発明の更なる課題を理解するのに何の困難もないはずである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の一実施形態によれば、吸収軸が液晶セルの上部基板側の液晶配向方向に対して８５°〜９５°の角度を有する偏光素子を含む偏光板、及び光軸が液晶セルの上部基板側の液晶配向方向に対して１３０°〜１４０°の角度を有する１／４波長板を含む反射型液晶表示装置用円偏光板であって、上記１／４波長板は逆波長分散性を有する反射型液晶表示装置用円偏光板が提供される。
【０００９】
この際、上記１／４波長板は、下記の数式４及び５を満たすことが好ましい。
【００１０】
［数４］
０．５≦Ｒｉｎ（４５０）／Ｒｉｎ（５５０）＜１．０
【００１１】
［数５］
１．０＜Ｒｉｎ（６５０）／Ｒｉｎ（５５０）≦１．３
【００１２】
上記の数式４及び５において、Ｒｉｎ（４５０）は４５０ｎｍの波長における面内位相差値、Ｒｉｎ（５５０）は５５０ｎｍの波長における面内位相差値、Ｒｉｎ（６５０）は６５０ｎｍの波長における面内位相差値である。
【００１３】
また、上記偏光素子は、４３〜４７％の透過度を有することが好ましい。
【００１４】
一方、上記偏光素子は、ＣＩＥ座標系において、色相ａ値が−１〜−０．６、色相ｂ値が０．３〜２．５であることが好ましい。
【００１５】
一方、上記１／４波長板は、一軸延伸フィルムであることが好ましく、一軸延伸されたシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）系フィルム、ポリカーボネート（ＰＣ）フィルム、液晶フィルム又はアクリル系フィルムのいずれか一つからなることができる。
【００１６】
また、上記１／４波長板は、５５０ｎｍの波長において１２０ｎｍ〜１７０ｎｍの面上位相差値を有することが好ましい。
【００１７】
また、上記１／４波長板は、５５０ｎｍの波長において−２０ｎｍ〜１５０ｎｍの厚さ方向位相差値を有することが好ましい。
【００１８】
本発明の他の実施形態によれば、上部基板と、上記上部基板と一定の間隔をおいて対向配置される下部基板と、上記上部基板と下部基板との間に介在される液晶セルと、上記下部基板と液晶セルとの間又は上記下部基板の下部に配置される反射板と、上記上部基板の上部に配置される円偏光板と、を含み、上記円偏光板は吸収軸が上記液晶セルの上部基板側の液晶配向方向に対して８５°〜９５°の角度を有する偏光素子を含む偏光板及び上記偏光板と上記上部基板との間に配置され光軸が上記液晶セルの上部基板側の液晶配向方向に対して１３０°〜１４０°の角度を有する１／４波長板を含み、上記１／４波長板は逆波長分散性を有する反射型液晶表示装置が提供される。
【００１９】
一方、上記反射型液晶表示装置は、ＩＰＳモード又はＥＣＢモードであることが好ましい。
【００２０】
なお、上述した課題を解決するための手段は、本発明の特徴をすべて列挙したものではない。本発明の多様な特徴とそれによる長所及び効果は以下の具体的な実施形態を参照してより詳細に理解されるはずである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の円偏光板を反射型液晶表示装置に適用する場合、従来の円偏光板を用いる場合に比べ、コントラスト比が改善されて視認性が向上し、黄色の色味が減少し、暗い状態での青みがかった色味を減らすことができるため、優れた色味を具現することができるという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実験例２による円偏光板の位相差値による視感特性を示す写真である。
【図２】実施例及び比較例１〜６の円偏光板の適用時の明室コントラスト比を示したグラフである。
【図３】実施例及び比較例１〜６の円偏光板の適用時の暗室コントラスト比を示したグラフである。
【図４】１／４波長板のＲｔｈ（５５０）値の変化によるコントラスト比を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下では、本発明をより具体的に説明する。
【００２４】
本発明の発明者らは、暗い状態での色味が改善された円偏光板及びこれを含む反射型液晶表示装置を開発するために、研究を重ねた結果、偏光素子の吸収軸と１／４波長板の光軸が液晶セルの液晶配向方向に対して特定の角度を有するように配置された円偏光板を用い、１／４波長板として逆波長分散性を有する波長板を用いることにより、上記のような目的を達成することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００２５】
より具体的には、本発明による反射型液晶表示装置用円偏光板は、吸収軸が液晶セルの上部基板側の液晶配向方向に対して８５°〜９５°の角度を有する偏光素子を含む偏光板と、光軸が液晶セルの上部基板側の液晶配向方向に対して１３０°〜１４０°の角度を有する１／４波長板と、を含み、上記１／４波長板は逆波長分散性を有することを特徴とする。
【００２６】
本発明者らの研究の結果によれば、本発明のように偏光素子の吸収軸と１／４波長板の光軸が液晶セルの上部基板側の液晶配向方向に対してそれぞれ８５°〜９５°と１３０°〜１３５°となるように配置される場合、白色光の色相が黄色領域から青色領域にシフト（ｓｈｉｆｔ）されて視認性及び色味が画期的に改善されることが明らかになった。また、本発明のように１／４波長板として逆波長分散性を有するフィルムを用いる場合、正波長分散性やフラット波長分散性を有するフィルムを用いる場合に比べ、鮮明な黒色を具現することができるため、コントラスト比が画期的に改善されることが明らかになった。
【００２７】
以下では、本発明の円偏光板についてより具体的に説明する。上述したように、本発明の円偏光板は、（ｉ）偏光素子を含む偏光板と、（ｉｉ）１／４波長板と、を含む。
【００２８】
この際、上記偏光素子は、特定方向に偏光された光のみを通過させる光学素子であり、通常、ポリビニルアルコール（Ｐｏｌｙ  Ｖｉｎｙｌ  Ａｌｃｏｈｏｌ、以下、「ＰＶＡ」という。）系分子鎖が一定の方向に配向され、ヨード系化合物又は二色性偏光物質を含む構造を有する。上記のような偏光素子は、ポリビニルアルコール系フィルムにヨード又は二色性染料を染着させた後、一定の方向に延伸し架橋させる方法により製造される。この際、上記ポリビニルアルコールの重合度は、特に限定されないが、分子の動きの自由度と含有物質との柔軟な混合を考慮すると、１，０００〜１０，０００程度であることが好ましく、１，５００〜５，０００程度であることがより好ましい。
【００２９】
一方、本発明において、上記偏光素子は、吸収軸が液晶セルの上部基板側の液晶配向方向に対して８５°〜９５°の角度を有するように配置される。この際、上記液晶セルの上部基板側の液晶配向方向とは、液晶セルの視聴者側に位置する基板においてラビング又は光照射により液晶が配向される方向のことであり、上記偏光素子の吸収軸とは、ヨードを染着したポリビニルアルコールフィルムを一軸に延伸して偏光素子を形成するときに光を吸収する機能を有する延伸方向への光軸のことである。偏光素子の吸収軸と液晶セルの配向方向が上記角度範囲を満たす場合、優れた色味及びコントラスト比を具現することができる。
【００３０】
一方、上記偏光素子は、４３〜４７％の透過度を有することが好ましい。また、上記偏光素子は、ＣＩＥ座標系において、色相ａ値が−１〜−０．６、色相ｂ値が０．３〜２．５であることが好ましい。この際、上記色相ａ及び色相ｂとは、ＣＩＥ座標系において色相を表現する値のことである。より具体的には、上記色相ａ値はａ＝５００［（Ｘ／Ｘｎ）１／３−（Ｙ／Ｙｎ）１／３］で計算され、＋ａは赤色、−ａは緑色を意味する。また、上記色相ｂ値はｂ＝２００［（Ｙ／Ｙｎ）１／３−（Ｚ／Ｚｎ）１／３］で計算され、＋ｂは黄色、−ｂは青色を意味する（ここで、Ｘｎ、Ｙｎ、Ｚｎは、基準となる白色のＸ、Ｙ、Ｚに該当する。）。
【００３１】
偏光素子の透過度及び色相特性は、後述する製造例に記載されたように、偏光素子の製造時にヨードの濃度を調節するか補色工程を行うことにより調節されることができる。本発明者らの研究によれば、上記のような透過率と色相ａ及びｂ値を有する偏光素子を用いる場合、ホワイトモード及びブラックモードでよりニュートラル（ｎｅｕｔｒａｌ）な色味を具現することができることが明らかになった。
【００３２】
一方、上記偏光素子はその厚さが非常に薄いため、上記偏光素子の一面又は両面に保護フィルムを付着して偏光板を形成することが一般的である。この際、上記保護フィルムとしては、当該技術分野で通常用いられる多様な材質の保護フィルムを制限なく用いることができ、例えば、トリアセチルセルロース（ＴｒｉＡｃｅｔｈｙｌ  Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ＴＡＣ）フィルム、シクロオレフィンフィルム、アクリル系フィルム等を用いることができる。上記保護フィルムは、接着剤等により上記偏光素子に付着されることができる。また、上記偏光板には、保護フィルム以外にも、更なる機能向上のために、位相差フィルム、光視野角補償板又は輝度向上フィルムのような機能性フィルムがさらに含まれることもできる。
【００３３】
上記１／４波長板は、偏光板を通過した線偏光を円偏光に変換させるものである。上述したように、本発明の１／４波長板は、光軸が液晶セルの上部基板側の液晶配向方向に対して１３０°〜１４０°の角度、好ましくは、約１３５°の角度を有するように配置されることを特徴とする。一方、本発明において、１／４波長板の光軸とは、１／４波長板を透過する光の二つの直交成分の磁場の強さが同じ値を有する軸のことであり、通常の位相差フィルムを例に挙げると、位相差を形成するために一軸又は二軸に延伸する場合の延伸方向への軸のことである。
【００３４】
一方、本発明は、上記１／４波長板として逆波長分散性を有するフィルムを用いることを特徴とする。この際、逆波長分散性を有するフィルムとは、光の波長が大きくなるほど、位相遅れが大きくなる特性を有するフィルムのことであり、より具体的には、下記の数式１を満たすフィルムのことである。
【００３５】
［数１］
Ｒｉｎ（４５０）＜Ｒｉｎ（５５０）＜Ｒｉｎ（６５０）
【００３６】
上記の数式１において、Ｒｉｎ（λ）はλｎｍの波長における面内位相差値である。即ち、Ｒｉｎ（４５０）は４５０ｎｍの波長における面内位相差値、Ｒｉｎ（５５０）は５５０ｎｍの波長における面内位相差値、Ｒｉｎ（６５０）は６５０ｎｍの波長における面内位相差値である。
【００３７】
一方、本発明において、上記面内位相差値Ｒｉｎ（λ）は下記の数式２によって定義される値を意味し、厚さ方向位相差値Ｒｔｈ（λ）は下記の数式３によって定義される値を意味する。
【００３８】
［数２］
Ｒｉｎ（λ）＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ
【００３９】
［数３］
Ｒｔｈ（λ）＝（ｎｚ−ｎｙ）×ｄ
【００４０】
上記の数式２及び３において、ｎｘは１／４波長板の面内遅相軸（ｓｌｏｗ  ａｘｉｓ）方向の屈折率、ｎｙは１／４波長板の面内進相軸（ｆａｓｔ  ａｘｉｓ）方向の屈折率、ｎｚは１／４波長板の厚さ方向の屈折率、ｄは１／４波長板の厚さである。
【００４１】
一方、本発明の１／４波長板は、特に限定されないが、５５０ｎｍの波長において１２０ｎｍ〜１７０ｎｍの面上位相差値（Ｒｉｎ（５５０））を有することが好ましい。Ｒｉｎ（５５０）が上記数値範囲を満たす場合、可視光線領域で線偏光が円偏光に円滑に変換されることができる。
【００４２】
また、本発明の１／４波長板は、特に限定されないが、５５０ｎｍの波長において−２０〜１５０ｎｍの厚さ方向位相差値（Ｒｔｈ（５５０））を有することが好ましい。Ｒｔｈ（５５０）が上記数値範囲を満たす場合、より優れた視野角特性を確保することができる。
【００４３】
より好ましくは、本発明の１／４波長板は、下記の数式４及び５を満たす波長分散性を有することができる。
【００４４】
［数４］
０．５≦Ｒｉｎ（４５０）／Ｒｉｎ（５５０）＜１．０
【００４５】
［数５］
１．０＜Ｒｉｎ（６５０）／Ｒｉｎ（５５０）≦１．３
【００４６】
上記の数式４及び５において、Ｒｉｎ（４５０）、Ｒｉｎ（５５０）、Ｒｉｎ（６５０）はそれぞれ波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍにおけるフィルムの面内位相差値である。本発明者らの研究によれば、１／４波長板の波長分散特性が上記の数式３及び４を満たす場合、ニュートラルな白色及び黒色の色味を具現し、優れたコントラスト比を有することが明らかになった。通常、光が１／４波長板を通過しながらπＲｉｎ（λ）／λの偏光変化を経験し、正分散性波長板及びフラット分散性波長板を用いる場合は４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍの波長における偏光変化がπＲｉｎ（４５０）／４５０＞πＲｉｎ（５５０）／５５０＞πＲｉｎ（６５０）／６５０となるため短波長に向かうほど偏光変化量が大きくなるのに対し、逆波長分散波長板を用いる場合は波長にかかわらず偏光変化量が類似する。但し、逆波長分散波長板を用いる場合でも、Ｒｉｎ（４５０）／Ｒｉｎ（５５０）が小さすぎるかＲｉｎ（６５０）／Ｒｉｎ（５５０）が大きすぎると、偏光変化量に差異が生じて色味が低下する可能性があるため、上記数値範囲を満たす波長板を用いることが好ましい。
【００４７】
一方、本発明の１／４波長板は、逆波長分散性を有するものであれば良く、その材質に特別な制限はない。例えば、本発明の１／４波長板は、一軸延伸された高分子フィルム又は液晶フィルム等であれば良く、より具体的には、一軸延伸されたシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）系フィルム、ポリカーボネートフィルム、アクリル系フィルム又は液晶フィルム等からなることができる。また、本発明の１／４波長板は、一つのフィルムでも良く、コーティング、共押出又は接着等の方法により二つ以上のフィルムを積層したフィルム積層体の形態でも良い。
【００４８】
より具体的には、本発明の逆波長分散性を有する１／４波長板は、液晶を含有させてフィルム化し延伸して製造したフルオレン骨格を有するポリカーボネートフィルム、フィルム化し延伸して製造したセルロースアセテートフィルム、正波長分散特性の芳香族ポリエステルポリマーと逆波長分散特性の芳香族ポリエステルポリマーとの混合物をフィルム化し延伸して製造したフィルム、相違した波長分散特性の高分子を形成するモノマー単位を含む共重合体からなる高分子をフィルム化し延伸して製造したフィルム、波長分散特性の相違した二枚の延伸フィルムを積層した複合フィルム等からなることができる。
【００４９】
本発明のように逆波長分散性を有する１／４波長板を用いる場合には、正波長分散性又はフラット波長分散性を有する１／４波長板を用いる場合と比べ、暗室モードでより鮮明な黒色を具現することができるという長所がある。なお、正波長分散性又はフラット波長分散性を有する１／４波長板を用いる場合には、短波長における位相遅れが大きいため、カラーシフト（ｃｏｌｏｒ  ｓｈｉｆｔ）現象が発生し、その結果、暗室モードで鮮明な黒色が具現されず、青色を帯びる帯青現象（ｂｌｕｉｓｈ）が発生するという問題があった。しかしながら、逆波長分散性を有する１／４波長板を用いる場合は、短波長に向かうほど位相遅れも小さくなるため、上記のようなカラーシフト現象が抑制され、その結果、鮮明な黒色を具現することができる。
【００５０】
以下では、本発明の反射型液晶表示装置について説明する。本発明の反射型液晶表示装置は、上部基板と、下部基板と、液晶セルと、反射板と、円偏光板と、を含み、上記円偏光板としては上述した本発明の円偏光板を用いることを特徴とする。
【００５１】
より具体的には、本発明の反射型液晶表示装置は、上部基板と、上記上部基板と一定の間隔をおいて対向配置される下部基板と、上記上部基板と下部基板との間に介在される液晶セルと、上記下部基板と液晶セルとの間又は上記下部基板の下部に配置される反射板と、上記上部基板の上部に配置される円偏光板と、を含み、上記円偏光板は吸収軸が上記液晶セルの上部基板側の液晶配向方向に対して８５°〜９５°の角度を有する偏光素子を含む偏光板及び上記偏光板と上記上部基板との間に配置され光軸が上記液晶セルの上部基板側の液晶配向方向に対して１３０°〜１４０°の角度を有し逆波長分散性を有する１／４波長板を含むことを特徴とする。
【００５２】
この際、上記上部基板と下部基板は、透明な材質の基板、例えば、ガラス又は光透過性プラスチック基板からなることができる。
【００５３】
一方、上記上部基板と下部基板は一定の間隔をおいて対向配置され、上記上部基板及び下部基板の対向する面には液晶セルを駆動させるためのスイッチング素子が形成される。
【００５４】
一方、上記液晶セルは、上記上部基板と下部基板との間に介在され、正の誘電率異方性を有する液晶からなることができる。上記液晶セルの駆動モードは、液晶セル内の液晶の配列及び駆動状態によって変わる。反射型液晶表示装置としては、通常、ツイステッドネマチック（ＴＮ）方式、スーパーツイステッドネマチック（ＳＴＮ）方式、高分子分散液晶（ＰＤＬＣ）方式、電界制御複屈折（ＥＣＢ）方式又は横電界（ＩＰＳ）方式等の多様なモードの液晶セルを用いることができる。本発明の反射型液晶表示装置は、視野角の面で、電界制御複屈折（ＥＣＢ）方式又は横電界（ＩＰＳ）方式の液晶表示装置であるのが好ましいが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５５】
一方、本発明において、上記液晶表示装置の液晶セルのギャップは２．０〜２．４μｍ程度であることが好ましい。液晶セルのギャップが上記範囲内の場合は、優れた白色改善効果を大きく示すことができる。上記のような適正なセルのギャップが形成されない場合は、透過光に対する反射光の経路差の発生によって光の効率が変わり色差が発生する可能性がある。
【００５６】
上記反射板は、液晶表示装置の外部から入射した光を反射させて光源として用いるようにするためのものであり、上記下部基板と液晶セルとの間又は上記下部基板の下部に配置される。上記反射板は、伝導性を帯びる金属、例えば、アルミニウム又は銀等を蒸着させて製造されることができる。
【００５７】
一方、本発明の反射型液晶表示装置は、上述した本発明の円偏光板を用いることを特徴とする。即ち、上記円偏光板は、吸収軸が液晶セルの上部基板側の液晶配向方向に対して８５°〜９５°、好ましくは９０°の角度を有する偏光素子を含む偏光板と、上記偏光板と上記上部基板との間に配置され、光軸が液晶セルの上部基板側の液晶配向方向に対して１３０°〜１４０°、好ましくは１３５°の角度を有し、逆波長分散性を有する１／４波長板と、を含むことを特徴とする。円偏光板に関する具体的な内容は上述した内容と同じであるため、その説明を省略する。
【実施例】
【００５８】
以下では、具体的な実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。しかしながら、下記実施例は、本発明をより容易に理解するためのものに過ぎず、本発明の内容を限定するものではない。
【００５９】
製造例
まず、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム（Ｋｕｒａｒａｙ  Ｃｏ．Ｌｔｄ．製、重合度：２４００）を水洗槽及び膨潤槽を経てＩ２とＫＩを含む水溶液で染着させた後、ホウ酸とＫＩを含有する水溶液で５倍まで延伸して偏光子を製造した。この際、Ｉ２の濃度及び染着槽の温度は、下記の表１の通りである。また、偏光子の色相調整のために、補色工程中にＫＩ溶液の濃度を２〜４％のレベルに調整した。
【００６０】
その後、６０μｍの厚さのトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムを偏光素子の両面に位置させ、偏光子とＴＡＣフィルムとの間にＰＶＡ系接着剤水溶液を入れてラミネーターで合板した後、８０℃で８分間乾燥して偏光板を製造した。
【００６１】
実験例１
上記製造例によって製造された偏光板の透過率及び色相をスペクトロフォトメーター（Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ）（装備名：Ｎ＆Ｋ）を用いて測定した。測定の結果は、下記の表１の通りである。また、図１には、ヨードの濃度による偏光板の単体透過率（Ｔｓ）を示すグラフが示されている。
【００６２】
【表１】
2015505988.tif 000003
＊Ｎｏｒｍ．Ｉ２：相対的なヨードの濃度
Ｉ２：ヨードの濃度
Ｔｓ：単体透過度
Ｔｃ：直交透過度
Ａｃ＝−ｌｏｇ（Ｔｃ）、吸光度
【００６３】
上記の表１を参照すると、ヨードの濃度を調節することにより、偏光板の透過率及び色相を適切に調節することができることが分かる。
【００６４】
比較例１
透過率が４２％の偏光板に、Ｒｉｎ（５５０）＝１４０ｎｍ、Ｒｔｈ（５５０）＝１０ｎｍの１／４波長板及びＲｉｎ（５５０）＝２７０ｎｍの１／２波長板を順次積層して円偏光板を製造した。この際、上記１／４波長板としては、Ｒｉｎ（４５０）＝１４０．５ｎｍ、Ｒｉｎ（５５０）＝１４０ｎｍ、Ｒｉｎ（６５０）＝１３９．６ｎｍのＣＯＰ材質のフラット波長分散性フィルムを用いた。この際、１／４波長板は光軸が偏光板の吸収軸に対して７５°の角度を有するように積層され、１／２波長板は光軸が偏光板の吸収軸に対して１５°の角度を有するように積層された。
【００６５】
上記のように製造された円偏光板をＩＰＳモード反射型ＬＣＤパネルの表面に付着した。この際、上記ＬＣＤパネルの上部基板側の液晶配向方向は液晶パネルの長さ方向に対して４５°であり、上記円偏光板の吸収軸と液晶配向方向が９０°の角度をなすように付着した。
【００６６】
比較例２
透過率が４５％の偏光板に、Ｒｉｎ（５５０）＝１３０ｎｍ、Ｒｔｈ（５５０）＝−９ｎｍ、Ｒｉｎ（４５０）＝１３０．５ｎｍ、Ｒｉｎ（６５０）＝１２９．６ｎｍのＣＯＰ材質のフラット波長分散性１／４波長板を付着して円偏光板を製造した。この際、上記１／４波長板は、光軸が偏光板の吸収軸に対して４５°の角度を有するように付着された。
【００６７】
上記のように製造された円偏光板をＩＰＳモード反射型ＬＣＤパネルの表面に付着した。この際、上記ＬＣＤパネルの上部基板側の液晶配向方向は液晶パネルの長さ方向に対して４５°であり、上記円偏光板の吸収軸と液晶配向方向が９０°の角度をなすように付着した。
【００６８】
比較例３
透過率が４５％の偏光板に、Ｒｉｎ（５５０）＝１４０ｎｍ、Ｒｔｈ（５５０）＝１０ｎｍ、Ｒｉｎ（４５０）＝１４０．５ｎｍ、Ｒｉｎ（６５０）＝１３９．６ｎｍのＣＯＰ材質のフラット波長分散性１／４波長板を付着して円偏光板を製造した。この際、上記１／４波長板は、光軸が偏光板の吸収軸に対して４５°の角度を有するように付着された。
【００６９】
上記のように製造された円偏光板をＩＰＳモード反射型ＬＣＤパネルの表面に付着した。この際、上記ＬＣＤパネルの上部基板側の液晶配向方向は液晶パネルの長さ方向に対して４５°であり、上記円偏光板の吸収軸と液晶配向方向が９０°の角度をなすように付着した。
【００７０】
比較例４
透過率が４１％の偏光板に、Ｒｉｎ（５５０）＝１４０ｎｍ、Ｒｔｈ（５５０）＝１０ｎｍ、Ｒｉｎ（４５０）＝１４０．５ｎｍ、Ｒｉｎ（６５０）＝１３９．６ｎｍのＣＯＰ材質のフラット波長分散性１／４波長板を付着して円偏光板を製造した。この際、上記１／４波長板は、光軸が偏光板の吸収軸に対して４５°の角度を有するように付着された。
【００７１】
上記のように製造された円偏光板をＩＰＳモード反射型ＬＣＤパネルの表面に付着した。この際、上記ＬＣＤパネルの上部基板側の液晶配向方向は液晶パネルの長さ方向に対して４５°であり、上記円偏光板の吸収軸と液晶配向方向が９０°の角度をなすように付着した。
【００７２】
比較例５
透過率が４５％の偏光板に、Ｒｉｎ（５５０）＝１１０ｎｍ、Ｒｔｈ（５５０）＝３ｎｍ、Ｒｉｎ（４５０）＝１１０．４ｎｍ、Ｒｉｎ（６５０）＝１０９．７ｎｍのＣＯＰ材質のフラット波長分散性１／４波長板を付着して円偏光板を製造した。この際、上記１／４波長板は、光軸が偏光板の吸収軸に対して４５°の角度を有するように付着された。
【００７３】
上記のように製造された円偏光板をＩＰＳモード反射型ＬＣＤパネルの表面に付着した。この際、上記ＬＣＤパネルの上部基板側の液晶配向方向は液晶パネルの長さ方向に対して４５°であり、上記円偏光板の吸収軸と液晶配向方向が９０°の角度をなすように付着した。
【００７４】
比較例６
透過率が４５％の偏光板に、Ｒｉｎ（５５０）＝１３０ｎｍ、Ｒｔｈ（５５０）＝−９ｎｍ、Ｒｉｎ（４５０）＝１３０．５ｎｍ、Ｒｉｎ（６５０）＝１２９．６ｎｍのＣＯＰ材質のフラット波長分散性１／４波長板を付着して円偏光板を製造した。この際、上記１／４波長板は、光軸が偏光板の吸収軸に対して４５°の角度を有するように付着された。
【００７５】
上記のように製造された円偏光板をＩＰＳモード反射型ＬＣＤパネルの表面に付着した。この際、上記ＬＣＤパネルの上部基板側の液晶配向方向は液晶パネルの長さ方向に対して４５°であり、上記円偏光板の吸収軸と液晶配向方向が４５°の角度をなすように付着した。
【００７６】
実施例１
透過率が４５％の偏光板に、Ｒｉｎ（５５０）＝１４０ｎｍ、Ｒｔｈ（５５０）＝１０ｎｍ、Ｒｉｎ（４５０）＝１２４．５ｎｍ、Ｒｉｎ（６５０）＝１４３．６ｎｍのポリカーボネート材質の逆波長分散性を有する１／４波長板を付着して円偏光板を製造した。この際、上記１／４波長板は、光軸が偏光板の吸収軸に対して４５°の角度を有するように付着された。
【００７７】
上記のように製造された円偏光板をＩＰＳモード反射型ＬＣＤパネルの表面に付着した。この際、上記ＬＣＤパネルの上部基板側の液晶配向方向は液晶パネルの長さ方向に対して４５°であり、上記円偏光板の吸収軸と液晶配向方向が９０°の角度をなすように付着した。
【００７８】
実験例２
比較例１〜３、６及び実施例１によって製造されたＬＣＤ装置のホワイトモード及びブラックモードにおける色味を目視で比較測定した。
【００７９】
測定の結果、現在一般に市販されている反射型円偏光板の構造（即ち、１／４波長板と１／２波長板とを一緒に用いる構造）を有する比較例１の円偏光板が付着されたＬＣＤ装置の場合には、白色が黄色を帯びる（ｙｅｌｌｏｗｉｓｈ）という問題があった。一方、フラット波長分散性を有する１／４波長板を用いた比較例２、３及び６の場合には、ホワイトモードではニュートラルな白色の色味が具現されたが、ブラックモードではニュートラルな黒色の色味が具現されず、緑色、赤色又は青色の色味を帯びるという問題があった。これに対し、実施例１の場合には、ホワイトモードとブラックモードすべてでニュートラルな白色及び黒色の色味が具現された。
【００８０】
図１には、ブラックモードにおける比較例１〜３、６及び実施例１の色味を示す写真が示されている。図１において、（ａ）は比較例１、（ｂ）は比較例２、（ｃ）は比較例３、（ｄ）は比較例６、（ｅ）は実施例１のブラックモードにおける色味を示す写真である。
【００８１】
図１を参照すると、比較例１〜３及び６の円偏光板が付着されたＬＣＤ装置の場合には、ブラックモードで緑色、赤色又は青色の色味を帯びるため、黒色の色味が良くないことが分かる。特に、液晶セルと偏光板の吸収軸の角度が４５°の比較例６の場合には、ブラックモードで青色の色味が非常に強く現れたことが分かる。これに対し、実施例１の円偏光板が付着されたＬＣＤ装置の場合には、図１（ｅ）に示されたようにニュートラルな黒色の色味が具現された。
【００８２】
実験例３
比較例１〜６及び実施例１によって製造されたＩＰＳモード反射型ＬＣＤ装置の明室と暗室における黒色と白色の輝度を輝度計で測定してコントラスト比を計算した。明室における測定の結果を図２、暗室における測定の結果を図３に示した。
【００８３】
図２及び図３において、Ｌｗ線はホワイト（ＷＨＩＴＥ）の輝度、Ｌｂ線はブラック（ＢＬＡＣＫ）の輝度を示し、輝度の値はグラフの左側に示されている。また、ＣＲ／ＣＲｏ線はコントラスト比（ＣＲ／ＣＲｏ）を示し、その値はグラフの右側に示されている。なお、Ｌｗｏ、Ｌｂｏ、ＣＲｏは、比較例１の円偏光板を付着した場合の測定値である。
【００８４】
一方、図２及び３のグラフの四角形の点線内には、透過率が４５％の偏光子に、フラット波長分散性を有し面内位相差値が１４０ｎｍの１／４位相差板を付着した場合（比較例３）と、透過率が４５％の偏光子に、逆波長分散性を有し面内位相差値が１４０ｎｍの１／４位相差板を付着した場合（実施例１）のコントラスト比が示されている。図２及び３の四角形の点線内を参照すると、フラット波長分散性を有する１／４波長板と逆波長分散性を有する１／４波長板が同じ位相差を有するとき、逆分散の波長分散性を有する１／４波長板を用いる場合の明室と暗室すべてにおけるコントラスト比（ＣＲ／ＣＲｏ）が、フラット波長分散性を有する１／４波長板を用いる場合よりも高いことが分かる。即ち、全ての実験条件が同じで１／４位相差板の波長分散特性のみが異なるとき、本発明のように逆波長分散を有する偏光子に面内位相差値が１４０ｎｍの１／４位相差板が付着された円偏光板を用いる場合のコントラスト比（ＣＲ）がより高いことが分かる。
【００８５】
実験例４
１／４波長板の厚さ方向位相差値によるコントラスト比を調べるために、シミュレーションで１／４波長板の５５０ｎｍにおけるＲｔｈ値の変化による視野角（θ）７５°及び方位角（Ф）１５°、３０°、４５°、６０°、７５°におけるコントラスト比を測定した。この際、偏光板の透過度は４３％、１／４波長板のＲｉｎ（５５０）は１４０ｎｍ、液晶セルはＩＰＳモードＬＣＤに設定し、ＩＰＳ液晶の位相差は約３００ｎｍ、液晶のプレチルト角は２°に設定した。シミュレーションプログラムとしてはＴｅｃｈＷｉｚ  ＬＣＤを用いた。
【００８６】
シミュレーションの結果を図４に示した。図４を参照すると、１／４波長板のＲｔｈ（５５０）が−２０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲の場合に全ての方位角におけるコントラスト比が１０以上と優れていることが分かる。
【図１】
2015505988.tif 000004
【図２】
2015505988.tif 000005
【図３】
2015505988.tif 000006
【図４】
2015505988.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成26年6月10日(2014.6.10)
【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】
吸収軸が液晶セルの上部基板側の液晶配向方向に対して８５°〜９５°の角度を有する偏光素子を含む偏光板、及び光軸が液晶セルの上部基板側の液晶配向方向に対して１３０°〜１４０°の角度を有する１／４波長板を含む反射型液晶表示装置用円偏光板であって、
前記１／４波長板は逆波長分散性を有する、円偏光板。
【請求項２】
前記１／４波長板は、下記の数式４及び５を満たす、請求項１に記載の円偏光板。
［数４］
０．５≦Ｒｉｎ（４５０）／Ｒｉｎ（５５０）＜１．０
［数５］
１．０＜Ｒｉｎ（６５０）／Ｒｉｎ（５５０）≦１．３
前記の数式４及び５において、Ｒｉｎ（４５０）は４５０ｎｍの波長における面内位相差値、Ｒｉｎ（５５０）は５５０ｎｍの波長における面内位相差値、Ｒｉｎ（６５０）は６５０ｎｍの波長における面内位相差値である。
【請求項３】
前記偏光素子は、４３〜４７％の透過度を有する、請求項1又は２に記載の円偏光板。
【請求項４】
前記偏光素子は、ＣＩＥ座標系において、色相ａ値が−１〜−０．６、色相ｂ値が０．３〜２．５である、請求項１から３のいずれか一項に記載の円偏光板。
【請求項５】
前記１／４波長板は、一軸延伸フィルムである、請求項１から４のいずれか一項に記載の円偏光板。
【請求項６】
前記１／４波長板は、一軸延伸されたシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）系フィルム、ポリカーボネート（ＰＣ）フィルム、液晶フィルム及びアクリル系フィルムからなる群から選択される、請求項１から５のいずれか一項に記載の円偏光板。
【請求項７】
前記１／４波長板は、５５０ｎｍの波長において−２０〜１５０ｎｍの厚さ方向位相差値を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の円偏光板。
【請求項８】
前記１／４波長板は、５５０ｎｍの波長において１２０〜１７０ｎｍの面上位相差値を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の円偏光板。
【請求項９】
上部基板と、
前記上部基板と一定の間隔をおいて対向配置される下部基板と、
前記上部基板と下部基板との間に介在される液晶セルと、
前記下部基板と液晶セルとの間又は前記下部基板の下部に配置される反射板と、
前記上部基板の上部に配置される請求項１から８のいずれか一項に記載の円偏光板と、
を含む、反射型液晶表示装置。
【請求項１０】
前記反射型液晶表示装置は、ＩＰＳモード又はＥＣＢモードである、請求項９に記載の反射型液晶表示装置。
【国際調査報告】
2015505988.tif 000008
2015505988.tif 000009
2015505988.tif 000010
2015505988.tif 000011