(57)【要約】【課題】  フラットパネル、偏光板および位相差板を有する画像表示装置であって、偏光板の収縮応力によっても位相差板が影響を受けず、画像品位に影響が良好な画像表示装置を提供すること。【解決手段】  少なくともフラットパネル、偏光板を有する光学部材および位相差板を有する画像表示装置であって、偏光板を有する光学部材と位相差板とは空隙を介して配置されている。【選択図】        図１  
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともフラットパネル、偏光板を有する光学部材および位相差板を有する画像表示装置であって、
偏光板を有する光学部材と位相差板とは空隙を介して配置されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
フラットパネル表面に位相差板を有し、当該位相差板と偏光板を有する光学部材とは空隙を介して配置されていることを特徴することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
光学部材が、偏光板と光透過性支持基板とが貼り合わされている支持基板付き偏光板であることを特徴とする請求項１または２記載の画像表示装置。
【請求項４】
位相差板の空隙側および／または光学部材の空隙側に、粗面化処理層を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項５】
粗面化処理層による偏光度の低下が１％以下であることを特徴とする請求項４記載の画像表示装置。
【請求項６】
位相差板の空隙側および／または光学部材の空隙側に、反射防止層を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項７】
位相差板の空隙側および／または光学部材の空隙側に、帯電防止処理層を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項８】
位相差板の空隙側および／または光学部材の空隙側に、一層で反射防止層、粗面化処理層および帯電防止処理層から選ばれる少なくとも２層の機能を有する表面処理層を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の画像表示装置であって、フラットパネルが液晶セルであり、液晶セルに対して視認側と光源側のいずれか少なくとも一方の側には、偏光板を有する光学部材と位相差板とが空隙を介して配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
液晶セル表面に位相差板を有し、当該位相差板と偏光板を有する光学部材とは空隙を介して配置されていることを特徴することを特徴とする請求項９記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
液晶セルに対して光源側に反射偏光子が配置されていることを特徴とする請求項９または１０記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
反射偏光子が、複屈折を有する多層積層体の延伸フィルムからなる直線偏光型反射偏光子であることを特徴とする請求項１１記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
反射偏光子が、コレステリック液晶からなる円偏光型反射偏光子とこれから得られる円偏光を直線偏光に変換する１／４波長板を有することを特徴とする請求項１１記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
光学部材が、位相差値が２０ｎｍ以下の支持基板を用いた支持基板付き偏光板であり、各部材は、液晶セル−位相差板−空隙−支持基板−偏光板の順に配置されていることを特徴とする請求項１０記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
光学部材が、位相差値が２０ｎｍ以下の支持基板を用いた支持基板付き偏光板であり、各部材は、液晶セル−位相差板−空隙−偏光板−支持基板−反射偏光子の順に配置されていることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
支持基板が光散乱性を有し、支持基板による偏光度の低下が１％以下であることを特徴とする請求項１４または１５記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
光学部材が、位相差値管理されていない支持基板を用いた支持基板付き偏光板であり、各部材は、液晶セル−位相差板−空隙−偏光板−支持基板の順に配置されていることを特徴とする請求項１０記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
光学部材が、位相差値管理されていない支持基板を用いた支持基板付き偏光板であり、各部材は、液晶セル−位相差板−空隙−偏光板−反射偏光子−支持基板の順に配置されていることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１９】
支持基板が光散乱性を有することを特徴とする請求項１７または１８記載の液晶表示装置。
【請求項２０】
支持基板がプリズムシート機能を有することを特徴とする請求項１７または１８記載の液晶表示装置。
【請求項２１】
光学部材と光源装置との間にプリズムシートおよび／または光拡散板が配置されていることを特徴とする請求項９〜２０のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項２２】
前記各部材の少なくとも１つの貼り合わせに、光散乱性を有し、偏光度低下が１％以下の粘着剤を用いていることを特徴とする請求項９〜２１のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項２３】
支持基板付き偏光板は、端部の非表示領域に補強構造を有することを特徴とする請求項２〜８記載の画像表示装置、または請求項９〜２２記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、ＰＤＰ等の画像表示装置に関する。詳しくは、フラットパネル、偏光板および位相差板を有する、液晶表示装置等の画像表示装置に関する。
【０００２】
従来より、液晶表示装置等の画像表示装置には偏光板が用いられている。液晶表示装置において偏光板は液晶セルの両側に配置される。偏光板は、加湿／加熱環境下において収縮変形しやすく、偏光板に位相差板や液晶セルが密着している場合にはこれらに大きな応力を及ぼし良好な表示品位を維持することが困難である。特に賞用されているヨウ素染色された延伸ポリビニルアルコールフィルムは収縮変形しやすい。偏光板は液晶セルに粘着剤等により貼り合わすことができる他、分離配置することができる。
【０００３】
偏光板を液晶セル、位相差板等に粘着剤により貼り合わせる場合には、液晶セル等に対する接着力が求められる。偏光板は他の光学フィルムに比べて剛直なため接着力は良好である。この特性は液晶表示措置の保護機能としては有効である。また偏光板には貼り合わせを失敗した際の剥離除去性が求められる。しかし、偏光板は接着力が良好な反面で剥離除去が困難であるという問題があった。特に、画面の大型化に伴い、貼り合わせ失敗の確率も上昇していること、さらに大型化による接着面積の増大から剥離除去時に液晶セル基板へかかる負荷が加速度的に増大していること、さらには液晶セルの基板ガラスの薄型化も進行しており、応力に対する抗力が低下していることから、剥離除去性を満足できなくなっている。また偏光板を液晶セル、位相差板等に粘着剤により貼り合わせる場合には、収縮変形による応力を緩和するために粘着剤として柔軟で応力伝達しにくい材料を用いる試みがある。しかし、このような粘着剤は密着力に劣り剥離しやすいなどの別の問題を生じやすい。
【０００４】
一方、液晶セルと偏光板を分離配置する液晶表示装置としては以下のような例が知られている。例えば、投写型液晶表示装置において、偏光板表面付着異物の視認を抑制するために偏光板を光透過性支持基板に貼り合わせ、これを液晶セルとは空気空隙を介して別置きしたものが知られている（特許文献１参照）。また投写型液晶表示装置において、強力な光源からの照射熱を吸収する偏光板の熱を液晶セルに直接伝達しないために、偏光板を光透過性支持基板に貼り合わせ、これを液晶セルとは空気空隙を介して別置きしたものが知られている（特許文献２、特許文献３、特許文献４等参照）。さらには、液晶セルに偏光板を貼り合わせた際の噛み込み異物を除去したり、偏光板を剥離・再貼り合わせする際の応力による液晶セルのセルギャップ異常による表示品位の劣化を抑制したりするために、偏光板を光透過性支持基板に貼り合わせ、これを液晶セルとは空気空隙を介して別置きしたものが知られている（特許文献５参照）。
【０００５】
前記特許文献に記載の技術は、比較的小型の液晶セルを用いた投写型液晶表示装置においては有効である。しかし、偏光板を分離配置する構成を大型液晶表示装置に適用すると細部で支障が生じる。例えば、特許文献５では、偏光板と位相差板を支持基板に貼り合わせているために、偏光板の応力が位相差板に伝達されてしまう。かかる欠点は偏光板の貼り合わせ時には特に問題とならないが、加熱・加湿環境下において偏光板の収縮などが生じた際には問題となる。また、このような欠点は小型表示装置ではあまり問題視されないが大型液晶表示装置では無視し得ない欠点となる。すなわち、同一レベルの収縮率を有する偏光板を用いた場合であっても、画面サイズに比例して収縮の絶対量が増大し、周辺端部にかかるずり応力が増大するためである。特に近年、液晶表示装置を用いた大画面ＴＶが製品化されるに至っては重大な問題となっていた。また特許文献２のように、支持基板への貼り合わせを行わず、偏光板単体を宙づり状で保持する方式は小型液晶表示装置では可能であるが大型画面では困難であった。
【０００６】
このように、液晶表示装置の画面サイズが大きくなるにつれて、偏光板も大きくなり、加湿／加熱環境下における収縮応力の問題が避けられなくなる状況にある。この収縮応力により位相差が発生し画面内で不均一な表示ムラが発生する。この問題は画面サイズが大きくなるにつれて深刻となり、良好な表示品位を維持するに当たって障害となっていた。
【特許文献１】特開平６−２５８６３７号公報
【特許文献２】実開平１−１４０５１６号公報
【特許文献３】特開平３−５１８８１号公報
【特許文献４】特開平９−１８９９６２号公報
【特許文献５】特開平１１−５２３５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、フラットパネル、偏光板および位相差板を有する画像表示装置であって、偏光板の収縮応力によっても位相差板が影響を受けず、画像品位に影響が良好な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】
【０００８】
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、下記に示す画像表示装置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。
【０００９】
すなわち本発明は、少なくともフラットパネル、偏光板を有する光学部材および位相差板を有する画像表示装置であって、
偏光板を有する光学部材と位相差板とは空隙を介して配置されていることを特徴とする画像表示装置、に関する。
【００１０】
本発明の画像表示装置では、偏光板と位相差板とを空隙を介して配置しているため、位相差板は、偏光板に収縮応力が生じた場合にもその影響を受けず良好な表示品位を維持できる。かかる構造の画像表示装置は、偏光板のサイズが大型化した場合にも、位相差板は偏光板の収縮応力による影響を受けないため、大型化フラットパネルへも十分に対応できる。
【００１１】
特に、フラットパネルが大画面の場合、たとえば、２０インチ画面サイズ以上またはワイド２０インチ画面サイズ以上の場合に有利である。前記光学部材では収縮応力によって位相差が発生し、画面内で不均一な表示ムラが発生し、特に上記の画面サイズ以上では局所的に画面内に表示ムラが生じやすい。そのため表示品位が特に低下する傾向にある。したがって、上記の画面サイズ以上の場合に特に有利である。
【００１２】
さらには本発明の画像表示装置は、液晶セル等のフラットパネルに分離配置するものであり、材料の分別回収も容易である。特に、大画面ＴＶが大量に流通する場合には、廃棄時の分別や、衝撃などによる損傷部品を容易に交換できる等のメンテナンス性の高さで有利である。
【００１３】
本発明の画像表示装置において、位相差板と光学部材（偏光板）との間に設ける空隙の幅は、通常、１〜１００μｍ程度、さらには２〜７０μｍ程度である。空隙は、完全に空隙を有する場合の他、一部が接触していても密着していない状態のものであってもよい。空隙を設ける手段は特に制限されず、種々の方法を採用できる。たとえば、空隙を設けるためのスペーサーを配置する方法、位相差板および／または光学部材（偏光板）に粗面化処理層を設ける方法等があげられる。スペーサーとしては、位相差板と光学部材（偏光板）の額縁状に合わせて打ち抜いた基材を配置する方法、粒子やマイクロファイバー等を散布する方法等を例示できる。
【００１４】
前記画像表示装置は、フラットパネル表面に位相差板を有し、当該位相差板と偏光板を有する光学部材とは空隙を介して配置している場合に好適である。位相差板は、液晶セル等のフラットパネル表面に粘着剤等により貼り合わせることができる他、直接形成することができる。当該位相差板は、光学部材（偏光板）とは分離して配置されるため収縮応力を受けることがなく、加熱・加湿環境下においても、偏光板の影響を全く受けることなく表示品位を確保することができる。
【００１５】
前記画像表示装置において、光学部材は、偏光板と光透過性支持基板とが貼り合わされている支持基板付き偏光板であることが好ましい。偏光板単独では剛直性に欠け、撓みやうねりを生じる場合があるので、偏光板は光透過性支持基板に貼り合わせて用いるのが望ましい。
【００１６】
前記画像表示装置において、位相差板の空隙側および／または光学部材の空隙側に、粗面化処理層を設けることが好ましい。特に液晶セル等のフラットパネルに位相差板を有する場合に好適である。粗面化処理層は位相差板と光学部材（偏光板）との間に空隙を設ける手段を兼ねることができ、別途スペーサーを配置しなくても、位相差板と光学部材（偏光板）との間に空隙を形成できる。
【００１７】
液晶セル等のフラットパネルに設けた位相差板に、空隙を介して光学部材（偏光板）を配置する際には全体厚みを低減するためには空隙間隔を小さくすることが望まれるが、空隙間隔が小さく密着に近い状況となるとニュートンリングが発生する。これは視認され表示品位を低下させる要因となる。この問題を解決するには数μｍ程度のギャップを保持する必要がある。当該ギャップを維持するには粗面化された層を位相差板または光学部材（偏光板）のいずれかに設けることが好ましい。粗面化処理層は表示品位を劣化しないようなものが好ましく、位相差を有さない層、偏光解消が無い構造の層、液晶セルのブラックマトリクスと干渉してモアレなどを生じることのない層を用いるのが好ましい。具体的に金型などで表面形状を転写して作成されるランダム分布したマイクロドットアレイやマイクロレンズアレイを表面に有する層、または１〜５０μｍ程度の透光性粒子をランダム散布した層などが好適に用いられる。粗面化処理層は支持基板付き偏光板のバックライト側面にも適用することができる。バックライト導光板表面やＥＬバックライトそのものの表面が平滑である場合、ニュートンリングを発生しうる恐れがあるからである。この場合、粗面化処理により透過光線の偏光度の低下は好ましくない。高品位の表示を得るには高いコントラストが必要であり、偏光度の低下は黒レベルの劣化を発生し、著しくコントラスト低下を招くためである。このため偏光度低下が１％以下、望ましくは０．５％以下、さらに望ましくは０．２％以下である。偏光度は、株式会社村上色彩研究所製ＤＯＴ３により測定した値である。
【００１８】
前記画像表示装置において、位相差板の空隙側および／または光学部材の空隙側に、反射防止層を設けることができる。空隙側の光学部材（偏光板）表面、位相差板（特にフラットパネルに設けた位相差板）表面に反射防止処理を施すことが好ましい。前記表面（空隙側）に反射防止層を設けることにより、実行透過率が向上し、界面反射によるコントラスト低下などの表示品位の問題を低減でき、良好な表示品位を得ることができる。また位相差板の空隙側および／または光学部材の空隙側に、帯電防止処理層を設けることができる。前記空隙面に帯電防止処理を行なうとセル組立時に異物の吸着を抑制し歩留まり向上を得ることができて望ましい。
【００１９】
前記フラットパネル表面の位相差板の空隙側および／または光学部材の空隙側に設ける表面処理層は、一層で反射防止層、粗面化処理層および帯電防止処理層から選ばれる少なくとも２層の機能を有する表面処理層であることが好ましい。
【００２０】
また本発明は、前記画像表示装置であって、フラットパネルが液晶セルであり、液晶セルに対して視認側と光源側のいずれか少なくとも一方の側には、偏光板を有する光学部材と位相差板とが空隙を介して配置されている液晶表示装置への適用が有効である。液晶表示装置では、液晶セルに対して視認側と光源側の両側に偏光板が配置されているが、本発明では、少なくとも一方の側には光学部材（偏光板）が、位相差板と空隙を介して配置されている。特に本発明は、液晶セル表面に位相差板を有し、当該位相差板と光学部材（偏光板）とは空隙を介して配置されているものへの適用が好適である。さらにＩＰＳモード画面は、応力に弱い傾向にあるので、ＩＰＳモード画面には好適に適用できる。
【００２１】
前記液晶表示装置には、液晶セルに対して光源側に反射偏光子を配置することができる。なお、反射偏光子と組み合わせた光学部材は、反射偏光子よりも偏光板が液晶セル側に配置される。反射偏光子としては、複屈折を有する多層積層体の延伸フィルムからなる直線偏光型反射偏光子があげられる。また反射偏光子としては、コレステリック液晶からなる円偏光型反射偏光子とこれから得られる円偏光を直線偏光に変換する１／４波長板を有するものがあげられる。光源側の光学部材（偏光板）には、反射偏光子を配置することができるが、これらは、光透過性支持基板または偏光板の表面に設けることができるほか、光透過性支持基板と偏光板との間に設けることもできる。ただし、偏光板と反射偏光子の間に支持基板が挟まれる場合にはコントラストには影響しないが透過光量の低下を招くため好ましくない。
【００２２】
前記液晶表示装置において、光学部材として、位相差値が２０ｎｍ以下の支持基板を用いた支持基板付き偏光板を用いる場合には、各部材は、液晶セル−位相差板−空隙−支持基板−偏光板の順に配置されているものが好適である。さらに反射偏光素子を配置する場合には、各部材は、液晶セル−位相差板−空隙−偏光板−支持基板−反射偏光子の順に配置されているものが好適である。かかる液晶表示装置では、支持基板が光散乱性を有し、支持基板による偏光度の低下が１％以下であることが好ましい。
【００２３】
また前記液晶表示装置において、光学部材として、位相差値管理されていない支持基板を用いた支持基板付き偏光板を用いる場合には、各部材は、液晶セル−位相差板−空隙−偏光板−支持基板の順に配置されているものが好適である。さらに、反射偏光子を配置した場合には、各部材は、液晶セル−位相差板−空隙−偏光板−反射偏光子−支持基板の順に配置されているものが好適である。かかる液晶表示装置では、前記支持基板が光散乱性を有するものを用いることができる。また支持基板がプリズムシート機能を有するものを用いることができる。
【００２４】
前記支持基板付き偏光板を液晶セルに配置する際に、偏光板側を液晶セル側に配置する場合や、反射偏光子を組み合わせた光学部材において偏光板と反射偏光子の側を液晶セル側に配置する場合には支持基板の位相差値は考慮しなくても良い。この場合に、反射偏光子を組み合わせた光学部材には支持基板に拡散板としての機能やプリズムシートとしての機能を組み込むこともできる。また支持基板のバックライト側面に拡散板やプリズムシートを貼り合わせ、空隙が必要ならば端部をスポット接着するか支持爪で挟む等して配置することもできる。
【００２５】
一方、前記支持基板付き偏光板の支持基板側を液晶セル側に配置する場合や、反射偏光子を組み合わせた光学部材において支持基板を偏光板と反射偏光子に挟むような場合には、支持基板の位相差値が問題となる。位相差により着色や輝度ムラが視認されるためである。支持基板が位相差値を有する場合でもその遅相軸を偏光板の偏光軸と直交または平行に配置されれば視認されないが、液晶セルの設計によっては偏光軸方向が変わるため汎用性が失われるので好ましくない。着色や輝度ムラの点から、支持基板は正面位相差値が望ましくは２０ｎｍ以下、より望ましくは１０ｎｍ以下、さらに望ましくは５ｎｍ以下のものが好ましい。かかる位相差であれば大きな着色や輝度ムラは視認されない。前記位相差値は、王子計測機器株式会社製，自動複屈折計ＫＯＢＲＡ２１Ｄにより測定した値である。
【００２６】
また、支持基板には光散乱性材料を用いることもできる。支持基板に拡散性を付与すれば他の拡散板材料の別置きは不要である。ただし、前記光学部材の支持基板側を液晶セル側に配置する場合や、反射偏光子を組み合わせた光学部材において支持基板を偏光板と反射偏光子に挟むような場合には、散乱による偏光解消が問題となる。この場合には透過光線の偏光度の低下が１％以下、望ましくは０．５％以下、さらに望ましくは０．２％以下であることが望ましい。
【００２７】
また液晶表示装置には、偏光板と光源装置との間にプリズムシートおよび／または光拡散板を置することができる。また前記各部材の少なくとも１つの貼り合わせに、光散乱性を有し、偏光度低下が１％以下の粘着剤を用いることができる。この場合には透過光線の偏光度の低下が１％以下、望ましくは０．５％以下、さらに望ましくは０．２％以下であることが望ましい。
【００２８】
また前記画像表示装置、液晶表示装置において、支持基板付き偏光板は、端部の非表示領域に補強構造を有することが好ましい。補強部材を配置することで、光学部材の強度が著しく向上し、応力耐性が向上する。このような構造を付与すると偏光板の変形による支持基板の変形をより抑えることができ、安定した表示品位を確保することができる。このような構造付与により液晶表示装置全体の剛性を高めることができ、家庭用大型画面として好適な特性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に本発明を図面を参照しながら説明する。図１乃至図３は、フラットパネルとして液晶セルＬＣを用いた液晶表示装置であり、液晶セルＬＣに対して視認側と光源側の両側に偏光板１１が配置されている。偏光板１１は、光透過性支持基板１２とを貼り合わせた光学部材１として配置されている。また液晶セルＬＣの両側には位相差板２が設けられており、当該位相差板２と光学部材１（偏光板１１）は空隙Ｖを介して配置されている。
【００３０】
図１では、液晶セルＬＣに対して視認側の光学部材１の視認側表面には、表面処理層（粗面化処理層、反射防止層、帯電防止処理層、アンチグレア層等）１３が設けられている。一方、液晶セルＬＣに対して光源側には、液晶セルＬＣ側から、偏光板１１、反射偏光子１４、光透過性支持基板１２の順で貼り合わせた光学部材１が配置されている。図１では、光拡散板Ｄ、プリズムシートＰ、バックライトＢＬが配置されている。図１では、光透過性支持基板１２の位相差値は特に制限されない。
【００３１】
図２では、液晶セルＬＣに対して視認側に配置された光学部材１は、偏光板１１と光透過性支持基板１２とを貼り合わせ、さらに当該光学部材１にはその両側に表面処理層１３が設けられている。一方、液晶セルＬＣに対して光源側には、液晶セルＬＣ側から、表面処理層１３、偏光板１１、光透過性支持基板１２、反射偏光子１４の順で貼り合わせた光学部材１が配置されている。図２の光学部材１に用いた光透過性支持基板１２は、位相差値が２０ｎｍ以下であり、偏光度の低下が１％以下であるものを用いるのが好ましい。図２では、プリズムシートＰ、バックライトＢＬが配置されている。
【００３２】
図３では、液晶セルＬＣに対して視認側に配置された光学部材１が、偏光板１１と光透過性支持基板１２とを貼り合わせ、さらに当該光学部材１にはその両側に表面処理層１３が設けられている。一方、液晶セルＬＣに対して光源側には、液晶セルＬＣ側から、表面処理層１３、偏光板１１、反射偏光子１４、光透過性支持基板１２、プリズムシートＰの順で貼り合わせた光学部材１が配置されている。プリズムシートＰは光学部材１に貼り合わされている。図３では、光源側の光学部材１に用いた光透過性支持基板１２は、位相差値は特に制限されず、また光散乱性を有するものを用いることができる。光散乱性を有する基材としては、たとえば、白色基材、乳白色基材、含フィラー基材等を用いることができる。図３では、バックライトＢＬが配置されている。
【００３３】
前記図２、図３において、光学部材１における、液晶セルＬＣ側の表面処理層１３として粗面化処理層を形成した場合には、当該粗面化処理層によって、空隙Ｖを形成でき、別途、スペーサー等により空隙を設ける手段は特に必要ではない。また、各部材の貼り合せには、光散乱粘着剤ＡＤを用いることができる。図２では、光透過性支持基板１２と反射偏光子１４との貼り合わせには、光散乱粘着剤ＡＤを用いている。
【００３４】
以下に、液晶表示装置等の画像表示装置について説明する。
【００３５】
偏光板は、偏光子そのものを用いることもできるが、通常は、偏光子の片側または両側に透明保護フィルムを有するものが一般に用いられる。
【００３６】
偏光子は、特に制限されず、各種のものを使用できる。偏光子としては、たとえば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化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エン系配向フィルム等があげられる。これらのなかでもポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素などの二色性物質からなる偏光子が好適である。これら偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に、５〜８０μｍ程度である。
【００３７】
ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光子は、たとえば、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よい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ニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗してもよい。ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニ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ほかに、ポリビニ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よいし、また延伸してからヨウ素で染色してもよい。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液中や水浴中でも延伸することができる。
【００３８】
透明保護フィルム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。透明保護フィルムを形成する、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。前記透明保護フィルム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エ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、ポリメチルメタク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樹脂）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、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、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、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、ア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フィルムを形成するポリマーの例としてあげられる。透明保護フィルムは、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、紫外線硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。
【００３９】
また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）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／または非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、（Ｂ）側鎖に置換および／非置換フェニルならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹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樹脂組成物のフィルムがあげられる。フィルムは樹脂組成物の混合押出品などからなるフィルムを用いることができる。これらのフィルムは位相差が小さく、光弾性係数が小さいため偏光板の歪みによるムラなどの不具合を解消することができ、また透湿度が小さいため、加湿耐久性に優れる。
【００４０】
保護フィルムの厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄層性などの点より１〜５００μｍ程度である。特に１〜３００μｍが好ましく、５〜２００μｍがより好ましい。
【００４１】
また、保護フィルムは、できるだけ色付きがないことが好ましい。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が−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）が−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〜＋６０ｎｍ、特に−７０ｎｍ〜＋４５ｎｍが好ましい。
【００４２】
保護フィルムとしては、偏光特性や耐久性などの点より、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマーが好ましい。特にトリアセチルセルロースフィルムが好適である。一方、トリアセチルセルロースなどの保護フィルムは、厚み方向の位相差値Ｒｔｈが大きく、色付きが問題となるが、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樹脂組成物等は、厚み方向の位相差値Ｒｔｈが３０ｎｍ以下のものを使用可能であり、色付きをほぼ解消することができる。なお、偏光子の両側に保護フィルムを設ける場合、その表裏で同じポリマー材料からなる保護フィルムを用いてもよく、異なるポリマー材料等からなる保護フィルムを用いてもよい。
【００４３】
前記透明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、スティッキング防止や、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。
【００４４】
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樹脂による硬度や滑り特性等に優れる硬化皮膜を透明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、スティッ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。
【００４５】
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やエ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透明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０．５〜５０μｍのシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化アンチモン等から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から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樹脂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い。
【００４６】
なお、前記反射防止層、スティッキング防止層、拡散層やアンチグレア層等は、透明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フィルムとは別体のものとして設けることもできる。
【００４７】
前記偏光子と透明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、イソシアネート系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ゼラチン系接着剤、ビニル系ラテックス系、水系ポリエステル等を例示できる。前記接着剤は、通常、水溶液からなる接着剤が用いられる。
【００４８】
偏光板は、前記透明保護フィルムと偏光子を、前記接着剤を用いて貼り合わせることにより製造する。接着剤の塗布は、透明保護フィルム、偏光子のいずれに行ってもよく、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。偏光子と透明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０．１〜５μｍ程度である。
【００４９】
光透過性支持基板の材料としては、上記透明保護フィルムに用いたものと同様の材料を用いることができる。前記材料としては、位相差値が低いことから、エポキシ系ポリマー、ノルボルネン系ポリマー、シクロオレフィン系ポリマー、アクリル系ポリマーが好ましい。光透過性支持基板の厚みは、特に制限されないが、強度、加工成形性、重量、透過率等の点から０．５〜１０ｍｍ程度、さらには１〜５ｍｍであるのが好ましい。
【００５０】
また光透過性支持基板と偏光板との貼り合わせには、通常、粘着剤を用いる。粘着剤は、粘着剤は特に制限されないが、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、ポリエーテル、フッ素系や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、アクリル系粘着剤等の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い。
【００５１】
また上記に加えて、吸湿による発泡現象や剥がれ現象の防止、熱膨張差等による光学特性の低下や液晶セルの反り防止、ひいては高品質で耐久性に優れる液晶表示装置の形成性などの点より、吸湿率が低くて耐熱性に優れる粘着層が好ましい。
【００５２】
粘着層は、例えば天然物や合成物の樹脂類、特に、粘着性付与樹脂や、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、着色剤、酸化防止剤などの粘着層に添加されること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粘着層などであってもよい。粘着層材に拡散性を付与すれば他の拡散板材料の別置きは不要である。この場合も透過光線の偏光度の低下が１％以下、望ましくは０．５％以下、さらに望ましくは０．２％以下であることが望ましい。
【００５３】
粘着剤は光透過性支持基板および／または偏光板に直接塗布してもよく、光透過性支持基板および／または偏光板に予め粘着層として形成することができる。粘着層の付設は、適宜な方式で行いうる。例えばトルエンや酢酸エチル等の適宜な溶剤の単独物又は混合物からなる溶媒にベースポリマーまたはその組成物を溶解又は分散させた１０〜４０重量％程度の粘着剤溶液を調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で偏光板上または光学フィルム上に直接付設する方式、または前記に準じセパレータ上に粘着層を形成してそれを偏光板上または光透過性支持基板に移着する方式などがあげられる。
【００５４】
粘着層は、異なる組成又は種類等のものの重畳層として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１〜５００μｍであり、５〜２００μｍが好ましく、特に１０〜１００μｍが好ましい。
【００５５】
なお、光透過性支持基板と偏光板との貼り合わせにあたり、光透過性支持基板の表面にはケン化処理、コロナ処理、アンカー処理等の易接着処理を適宜に施すことができる。
【００５６】
光学部材に配置される、補強部材としては、通常、板状のものが用いられる。厚みは、特に制限されないが、０．２〜１０ｍｍ程度、さらには０．５〜７ｍｍであるのが好ましい。補強部材の材料としては、鉄、アルミ、ステンレス等の金属、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂等があげられる。補強部材の形状は特に制限されないが、フラットパネルに配置した場合の安定性等を考慮して適宜に決定される。
【００５７】
補強部材は、光学部材の湾曲形状を固定できるように湾曲端部に配置されるが、固定方法としては、エポキシ樹脂、イソシアネート樹脂等の接着剤により接着する方法、補強部材に湾曲端部の差込部を設けておき、そこに補強部材を差し込む方法、これら両者を採用する方法等を例示できる。また、補強部材の差込部に光学部材の湾曲端部を差込む場合には、差込まれる湾曲端部は、光学部材をフラットパネルに適用した場合に、非表示領域となるように配置するのが好ましい。
【００５８】
位相差板としては、１／２波長板や１／４波長板等の各種波長板、視角補償フィルムなどの液晶表示装置等の形成に用いられることのあるものがあげられる。
【００５９】
位相差板の具体例としては、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンやその他のポリオレフィン、ポリアリレート、ポリアミドの如き適宜なポリマーから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や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。
【００６０】
視角補償フィルムは、液晶表示装置の画面を、画面に垂直でなくやや斜めの方向から見た場合でも、画像が比較的鮮明にみえるように視野角を広げるためのフィルムである。このような視角補償位相差板としては、例えば位相差フィルム、液晶ポリマー等の配向フィルムや透明基材上に液晶ポリマー等の配向層を支持したものなどからなる。通常の位相差板は、その面方向に一軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィルムが用いられるのに対し、視角補償フィルムとして用いられる位相差板には、面方向に二軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィルムとか、面方向に一軸に延伸され厚さ方向にも延伸された厚さ方向の屈折率を制御した複屈折を有するポリマーや傾斜配向フィルムのような二方向延伸フィルムなどが用いられる。傾斜配向フィルムとしては、例えばポリマーフィルムに熱収縮フィルムを接着して加熱によるその収縮力の作用下にポリマーフィルムを延伸処理又は／及び収縮処理したものや、液晶ポリマーを斜め配向させたものなどが挙げられる。位相差板の素材原料ポリマーは、先の位相差板で説明したポリマーと同様のものが用いられ、液晶セルによる位相差に基づく視認角の変化による着色等の防止や良視認の視野角の拡大などを目的とした適宜なものを用いうる。
【００６１】
また良視認の広い視野角を達成する点などより、液晶ポリマーの配向層、特にディスコティック液晶ポリマーの傾斜配向層からなる光学的異方性層をトリアセチルセルロースフィルムにて支持した光学補償位相差板が好ましく用いうる。
【００６２】
かかる位相差板と偏光板とが配置されて楕円偏光板または円偏光板、偏光板に更に視角補償フィルムが積層されてなる広視野角偏光板として機能する。
【００６３】
以下、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１／４波長板（λ／４板とも言う）が用いられる。１／２波長板（λ／２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。
【００６４】
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、前記着色のない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。
【００６５】
本発明の液晶表示装置において、前記光学部材には、実用に際して偏光板に、他の光学層を積層することができる。他の光学層は、偏光板側、光透過性支持基板のいずれの側に積層してもよい。また、積層は、配置するだけでもよいが、粘着層により貼り合わせることもできる。これらの層は個別に形成することもでき、また一括して複合機能を有した層として積層することもできる。他の光学層は、特に限定はないが、例えば反射板や半透過板、偏光板に更に輝度向上フィルム（反射偏光子）が積層されてなる偏光板とするのが好ましい。
【００６６】
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フィルム等を介して偏光板の片面に金属等から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。
【００６７】
反射型偏光板の具体例としては、必要に応じマット処理した透明保護フィルムの片面に、アルミニウム等の反射性金属からなる箔や蒸着膜を付設して反射層を形成したものなどがあげられる。また前記透明保護フィルムに微粒子を含有させて表面微細凹凸構造とし、その上に微細凹凸構造の反射層を有するものなどもあげられる。前記した微細凹凸構造の反射層は、入射光を乱反射により拡散させて指向性やギラギラした見栄えを防止し、明暗のムラを抑制しうる利点などを有する。また微粒子含有の透明保護フィルムは、入射光及びその反射光がそれを透過する際に拡散されて明暗ムラをより抑制しうる利点なども有している。透明保護フィルムの表面微細凹凸構造を反映させた微細凹凸構造の反射層の形成は、例えば真空蒸着方式、イオンプレーティング方式、スパッタリング方式等の蒸着方式やメッキ方式などの適宜な方式で金属を透明保護フィルムの表面に直接付設する方法などにより行うことができる。
【００６８】
反射板は前記の偏光板の透明保護フィルムに直接付与する方式に代えて、その透明フィルムに準じた適宜なフィルムに反射層を設けてなる反射シートなどとして用いることもできる。なお反射層は、通常、金属からなるので、その反射面が透明保護フィルムや偏光板等で被覆された状態の使用形態が、酸化による反射率の低下防止、ひいては初期反射率の長期持続の点や、保護層の別途付設の回避の点などより好ましい。
【００６９】
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、比較的暗い雰囲気においては、半透過型偏光板のバックサイドに内蔵されてい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。すなわち、半透過型偏光板は、明るい雰囲気下では、バックライト等の光源使用のエネルギーを節約でき、比較的暗い雰囲気下においても内蔵光源を用いて使用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用である。
【００７０】
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。すなわち、輝度向上フィルムを使用せずに、バックライトなどで液晶セルの裏側から偏光子を通して光を入射した場合には、偏光子の偏光軸に一致していない偏光方向を有する光は、ほとんど偏光子に吸収されてしまい、偏光子を透過してこない。すなわち、用いた偏光子の特性によっても異なるが、およそ５０％の光が偏光子に吸収されてしまい、その分、液晶画像表示等に利用しうる光量が減少し、画像が暗くなる。輝度向上フィルムは、偏光子に吸収されるような偏光方向を有する光を偏光子に入射させずに輝度向上フィルムで一旦反射させ、更にその後ろ側に設けられた反射層等を介して反転させて輝度向上フィルムに再入射させることを繰り返し、この両者間で反射、反転している光の偏光方向が偏光子を通過し得るような偏光方向になった偏光のみを、輝度向上フィルムは透過させて偏光子に供給するので、バックライトなどの光を効率的に液晶表示装置の画像の表示に使用でき、画面を明るくすることができる。
【００７１】
輝度向上フィルムと上記反射層等の間に拡散板を設けることもできる。輝度向上フィルムによって反射した偏光状態の光は上記反射層等に向かうが、設置された拡散板は通過する光を均一に拡散すると同時に偏光状態を解消し、非偏光状態となる。すなわち、拡散板は偏光を元の自然光状態にもどす。この非偏光状態、すなわち自然光状態の光が反射層等に向かい、反射層等を介して反射し、再び拡散板を通過して輝度向上フィルムに再入射することを繰り返す。このように輝度向上フィルムと上記反射層等の間に、偏光を元の自然光状態にもどす拡散板を設けることにより表示画面の明るさを維持しつつ、同時に表示画面の明るさのむらを少なくし、均一で明るい画面を提供することができる。かかる拡散板を設けることにより、初回の入射光は反射の繰り返し回数が程よく増加し、拡散板の拡散機能と相俟って均一の明るい表示画面を提供することができたものと考えられる。
【００７２】
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（３Ｍ社製、ＤＢＥＦ等）、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（日東電工社製、ＰＣＦ３５０やＭｅｒｃｋ社製、Ｔｒａｎｓｍａｘ等）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。
【００７３】
従って、前記した所定偏光軸の直線偏光を透過させるタイプの輝度向上フィルムでは、その透過光をそのまま偏光板に偏光軸を揃えて入射させることにより、偏光板による吸収ロスを抑制しつつ効率よく透過させることができる。一方、コレステリック液晶層の如く円偏光を投下するタイプの輝度向上フィルムでは、そのまま偏光子に入射させることもできるが、吸収ロスを抑制する点よりその円偏光を位相差板を介し直線偏光化して偏光板に入射させることが好ましい。なお、その位相差板として１／４波長板を用いることにより、円偏光を直線偏光に変換することができる。
【００７４】
可視光域等の広い波長範囲で１／４波長板として機能する位相差板は、例えば波長５５０ｎｍの単色光に対して１／４波長板として機能する位相差板と他の位相差特性を示す位相差板、例えば１／２波長板として機能する位相差板とを重畳する方式などにより得ることができる。従って、偏光板と輝度向上フィルムの間に配置する位相差板は、１層又は２層以上の位相差板からなるものであってよい。
【００７５】
なお、コレステリック液晶層についても、反射波長が相違するものの組合せにして２層又は３層以上重畳した配置構造とすることにより、可視光領域等の広い波長範囲で円偏光を反射するものを得ることができ、それに基づいて広い波長範囲の透過円偏光を得ることができる。
【００７６】
また輝度向上フィルムとして用いられる異方性反射偏光子としては、反射グリッド偏光子があげられる。反射グリッド偏光子としては、金属に微細加工を施し可視光領域でも反射偏光を出すような金属格子反射偏光子（米国特許第６２８８８４０号明細書等参照。）、金属の微粒子を高分子マトリック中に入れて延伸したようなもの（特開平８−１８４７０１号公報等参照。）があげられる。また輝度向上フィルムとしては、異方性散乱偏光子があげられる。異方性散乱偏光子としては、３Ｍ製のＤＲＰがあげられる（米国特許第５８２５５４３号明細書参照。）。また輝度向上フィルムとしては、ワンパスで偏光変換できるような偏光素子があげられる。たとえば、スメクテイックＣ*を用いたものなどがあげられる（特開２００１−２０１６３５号公報等参照）。また輝度向上フィルムとしては、異方性回折格子を用いることができる。
【００７７】
また、偏光板は、上記の偏光分離型偏光板の如く、偏光板と２層又は３層以上の光学層とを積層したものからなっていてもよい。従って、上記の反射型偏光板や半透過型偏光板と位相差板を組み合わせた反射型楕円偏光板や半透過型楕円偏光板などであってもよい。
【００７８】
偏光板に前記光学層を積層した光学フィルムは、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、予め積層して光学フィルムとしたのものは、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。前記の偏光板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。
【００７９】
前述した他の光学層を粘着層で貼り合わせる場合、光透過性支持基板と偏光板との貼り合わせにおいて例示したものと同様の粘着剤を用いることができる。粘着層の厚さも前記同様である。
【００８０】
なお本発明において、上記した光学部材、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べンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシア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。
【００８１】
本発明の液晶表示装置は、前記光学部材（偏光板）と位相差板とを空隙を介して配置したものであり、各種の液晶表示装置等の形成などに好ましく用いることができる。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、液晶セルと前記光学部材、位相差板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、前記光学部材と位相差板とを空隙を介して配置することを除いて特に限定はなく、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。
【００８２】
液晶セルの片側又は両側による前記光学部材を配置した液晶表示装置や、照明システムにバックライトあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置を形成することができる。その場合、前記光学部材は液晶セルの片側又は両側に設置することができる。両側に前記光学部材を設ける場合、それらは同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。また液晶セルの片側または両側には、位相差板を設けることが好ましい。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、バ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。
【００８３】
次いで有機エレクトロルミネセンス装置（有機ＥＬ表示装置）について説明する。光学部材（偏光板）と位相差板とを、空隙を介して配置することは、有機ＥＬ表示装置においても適用できる。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、例えばトリフェニルア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から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から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、種々の組合せをもった構成が知られている。
【００８４】
有機ＥＬ表示装置は、透明電極と金属電極とに電圧を印加することによって、有機発光層に正孔と電子とが注入され、これら正孔と電子との再結合によって生じるエネルギーが蛍光物資を励起し、励起された蛍光物質が基底状態に戻るときに光を放射する、という原理で発光する。途中の再結合というメカニズムは、一般のダイオードと同様であり、このことからも予想できるように、電流と発光強度は印加電圧に対して整流性を伴う強い非線形性を示す。
【００８５】
有機ＥＬ表示装置においては、有機発光層での発光を取り出すために、少なくとも一方の電極が透明でなくてはならず、通常酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの透明導電体で形成した透明電極を陽極として用いている。一方、電子注入を容易にして発光効率を上げるには、陰極に仕事関数の小さな物質を用いることが重要で、通常Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉなどの金属電極を用いている。
【００８６】
このような構成の有機ＥＬ表示装置において、有機発光層は、厚さ１０ｎｍ程度ときわめて薄い膜で形成されている。このため、有機発光層も透明電極と同様、光をほぼ完全に透過する。その結果、非発光時に透明基板の表面から入射し、透明電極と有機発光層とを透過して金属電極で反射した光が、再び透明基板の表面側へと出るため、外部から視認したとき、有機ＥＬ表示装置の表示面が鏡面のように見える。
【００８７】
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。
【００８８】
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１／４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／４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きる。
【００８９】
すなわち、この有機ＥＬ表示装置に入射する外部光は、偏光板により直線偏光成分のみが透過する。この直線偏光は位相差板により一般に楕円偏光となるが、とくに位相差板が１／４波長板でしかも偏光板と位相差板との偏光方向のなす角がπ／４のときには円偏光となる。
【００９０】
この円偏光は、透明基板、透明電極、有機薄膜を透過し、金属電極で反射して、再び有機薄膜、透明電極、透明基板を透過して、位相差板に再び直線偏光となる。そして、この直線偏光は、偏光板の偏光方向と直交しているので、偏光板を透過できない。その結果、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
【実施例】
【００９１】
以下に本発明を実施例をあげて説明するが、本発明はこれら実施例に制限されるものではない。
【００９２】
実施例１
（視認側光学部材）
厚み２ｍｍのアクリル基板（住友化学工業製のスミペックス，正面位相差約２ｎｍ）の表面を易接着処理（ケン化処理）した。これを支持基板とした。易接着処理したアクリル基板表面に、粘着剤付きの偏光板（日東電工製のＴＥＧ１４６５ＤＵＨＣＡＲＣ２）を貼り合わせて支持基板一体型偏光板とした。一方、その背面側には、日東電工製のＡＧ１５０処理付きＴＡＣフィルム（基材厚み８０μｍ、粘着材厚み２５μｍ）を貼り合わせた。サイズは対角１５インチ・縦横比３：４とした。これを図１における、視認側の光学部材とした。
【００９３】
（液晶セル）
シャープ製１４．１インチＴＦＴ液晶セルの両側の表面に、富士写真フイルム製のＷＶフィルム（ＴＦＴ−ＴＮ液晶視野角補償用位相差板）を日東電工製のアクリル系粘着剤ＮＯ．７（２５μｍ厚）を用いて貼り合わせた。
【００９４】
（光源側光学部材）
粘着剤付きの偏光板（日東電工製のＴＥＧ１４６５ＤＵＨＣＡＲＣ２）の偏光軸と、直線偏光型反射偏光板（３Ｍ製のＤＢＥＦ）の偏光透過軸が平行になるようにを貼り合わせ、これを上板同様のアクリル基板（支持基板）に貼り合わせた。これを、これを図１における、光源側の光学部材とした。
【００９５】
（液晶表示装置）
上記光学部材および液晶セルを、図１のように配置した。空隙のギャップは５０μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ製，ルミラー）を、液晶セルの端部非表示領域になるように、額縁状に打ち抜いたものをスペーサーとして、上記光学部材および液晶セルの間に配置して液晶表示装置とした。液晶表示装置には、光拡散板、プリズムシート、光源であるバックライトを配置した。
【００９６】
（性能評価）
上記液晶表示装置を、８０℃の温度下に２５０時間放置した後、表示品位を確認した。偏光板の周辺部における収縮応力集中によって位相差板の位相差値変動はなく、表示画面周辺の表示品位の劣化はほとんど感じることはなかった。また液晶セルに貼り合わせた位相差板の剥離除去を試みたところ、偏光板に比べて剛直性が小さなＷＶフィルム単体は容易に剥離除去可能であった。また、このような支持基板付き偏光板はハンドリングが容易で撓みによる折れ曲がり等の問題を生じなかった。
【００９７】
実施例２
（視認側光学部材）
厚み３ｍｍのアクリル樹脂板（日東樹脂工業製のクラレックス，正面位相差約３ｎｍ）表面に易接着処理（コロナ処理）した。これを支持基板とした。易接着処理したアクリル基板表面に、表面処理層付き偏光板（日東電工製，ＴＥＧ１４６５ＤＵ−ＡＲＣ２−ＡＧ１５０Ｔ）を貼り合わせて支持基板一体型偏光板とした。ＴＥＧ１４６５ＤＵ−ＡＲＣ２−ＡＧ１５０Ｔは反射防止処理と粗面処理と帯電防止処理を行った表面処理層付き偏光板である。この表面処理層による偏光度低下は０．１５％程度であった。一方、その背面側には、表面処理層付きフィルム（日東電工製，ＡＲＣ２−ＡＧ１５０Ｔ付きＴＡＣフィルム）を貼り合わせた。サイズは対角１５インチ・縦横比３：４とした。これを図２における、視認側の光学部材とした。
【００９８】
（光源側光学部材）
上記表面処理層付き偏光板、上記支持基板、光散乱性粘着剤、直線偏光型反射偏光板（３Ｍ製のＤＢＥＦ）の順に積層した。偏光板の偏光軸と、直線偏光型反射偏光板の偏光透過軸は平行になるようにした。貼り合わせには日東電工製アクリル系粘着材ＮＯ．７（２５μｍ厚）を用いた。光散乱性粘着剤は日東電工製のアクリル系粘着材ＮＯ．７（屈折率１．４７）に重合部数２５％の真球状シリカ粒子（東芝シリコーン製，トスパール１４５，約φ４μｍ）を分散配合した物をキャスト成膜した厚み２８μｍの物を用いた。へイズは約８０であった。これを、これを図２における、光源側の光学部材とした。
【００９９】
（液晶表示装置）
上記光学部材を、図２のように配置した。液晶セルは、実施例１と同様のものを用いた。光学部材の表面処理層は、粗面化処理層であり、スペーサーを用いなくとも空隙を設けることができた。空隙の界面は密着することがなく、ニュートンリングは発生しなかった。また表面処理層は反射防止機能を有しており、界面反射による損失も低下した。反射防止処理を行わなかった場合より正面輝度が５％程度向上した。また表面処理層は、帯電防止機能を有しており、異物の付着が発生しにくく、組立時のトラブルが減少した。またスペーサーが不要となったことから工程が削減できた。光散乱性粘着剤を用いたことにより実施例１で用いていた光拡散板を用いることなく良好な特性が得られた。
【０１００】
（性能評価）
上記液晶表示装置を、８０℃の温度下に２５０時間放置した後、表示品位を確認した。偏光板の周辺部における収縮応力集中によって位相差板の位相差値変動はなく、表示画面周辺の表示品位の劣化はほとんど感じることはなかった。また液晶セルに貼り合わせた位相差板の剥離除去を試みたところ、偏光板に比べて剛直性が小さなＷＶフィルム単体は容易に剥離除去可能であった。また、このような支持基板付き偏光板はハンドリングが容易で撓みによる折れ曲がり等の問題を生じなかった。
【０１０１】
実施例３
（光源側光学部材）
表面処理層付き偏光板（日東電工製，ＴＥＧ１４６５ＤＵ−ＡＲＣ２−ＡＧ１５０Ｔ）、直線偏光型反射偏光板（３Ｍ製のＤＢＥＦ）、厚み２ｍｍの乳白色アクリル板（住友化学工業製のスミペックス，正面位相差約２ｎｍ）、プリズムシート（三菱レーヨン製，ダイヤアート／プリズム面を下側）を貼り合わせた。偏光板の偏光軸と、直線偏光型反射偏光板の偏光透過軸は平行になるようにした。乳白色アクリル板は易接着処理を行って用いた。これを、これを図３における、光源側の光学部材とした。
【０１０２】
（液晶表示装置）
上記光学部材を、図３のように配置した。視認側光学部材、液晶セルは、実施例１と同様のものを用いた。光学部材の表面処理層は、粗面化処理層であり、スペーサーを用いなくとも空隙を設けることができた。空隙の界面は密着することがなく、ニュートンリングは発生しなかった。また表面処理層は反射防止機能を有しており、界面反射による損失も低下した。反射防止処理を行わなかった場合より正面輝度が５％程度向上した。また表面処理層は、帯電防止機能を有しており、異物の付着が発生しにくく、組立時のトラブルが減少した。またスペーサーが不要となったことから工程が削減できた。得られた液晶表示装置は支持基板が光散乱性を有するため、実施例１で用いていた光拡散板を用いることなく良好な特性が得られた。
【０１０３】
（性能評価）
上記液晶表示装置を、８０℃の温度下に２５０時間放置した後、表示品位を確認した。偏光板の周辺部における収縮応力集中によって位相差板の位相差値変動はなく、表示画面周辺の表示品位の劣化はほとんど感じることはなかった。また液晶セルに貼り合わせた位相差板の剥離除去を試みたところ、偏光板に比べて剛直性が小さなＷＶフィルム単体は容易に剥離除去可能であった。また、このような支持基板付き偏光板はハンドリングが容易で撓みによる折れ曲がり等の問題を生じなかった。
【０１０４】
実施例４
（液晶セル）
液晶セルとして、市販の液晶テレビ（３７インチワイド画面）より取り出した液晶セルを用いた。当該液晶セルの両面には以下の条件で作製した負の位相差板（視角補正用位相差板）を貼り合わせた。
【０１０５】
位相差板は下記の通りである。液晶モノマー（ＢＡＳＦ社製，ＬＣ２４２）８８重量部、カイラル剤（ＢＡＳＦ社製，ＬＣ７５６）１２重量部および光反応開始剤（チバスペシャルティケミカルズ社製，イルガキュア９０７）２重量部をメチルエチルケトンにて２０重量％となるように溶解した溶液を調製した。この溶液を、厚さ７５μｍポリエチレンテレフタレートフィルム上に乾燥時厚みが約４μｍとなるように塗布し、風乾後１３０℃にて液晶を配向した。さらに紫外線照射（１０ｍＷ／平方ｃｍ×１分間）を行い、位相差板を得た。液晶セルへの位相差板の貼り合わせには、日東電工製の粘着材ＮＯ．７（厚さ２５μｍ）を用いて、貼り合わせた。
【０１０６】
（液晶表示装置）
上記液晶セルを、図２のように配置した。視認側光学部材、光源側光学部材は、実施例２と同様のものを用いた。画面サイズは対角３７インチ（シャープ製アクオス３７Ｖ）であり、光学部材は、１０００ｍｍ×１０００ｍｍ角で炭酸ガスレーザにて切断切り出した。光学部材の表面処理層は、粗面化処理層であり、スペーサーを用いなくとも空隙を設けることができた。空隙の界面は密着することがなく、ニュートンリングは発生しなかった。また表面処理層は反射防止機能を有しており、界面反射による損失も低下した。反射防止処理を行わなかった場合より正面輝度が５％程度向上した。また表面処理層は、帯電防止機能を有しており、異物の付着が発生しにくく、組立時のトラブルが減少した。またスペーサーが不要となったことから工程が削減できた。得られた液晶表示装置は支持基板が光散乱性を有するため、実施例１で用いていた光拡散板を用いることなく良好な特性が得られた。
【０１０７】
（性能評価）
上記液晶表示装置を、８０℃の温度下に２５０時間放置した後、表示品位を確認した。偏光板の周辺部における収縮応力集中によって位相差板の位相差値変動はなく、表示画面周辺の表示品位の劣化はほとんど感じることはなかった。また、このような支持基板付き偏光板はハンドリングが容易で撓みによる折れ曲がり等の問題を生じなかった。また、対角１ｍ近い大型パネルであるが分解、異物除去、分別などが容易であった。
【０１０８】
実施例５
実施例２において、視認側光学部材として、液晶セルに面する表面処理層を、支持基板表面にサンドブラスト処理（研磨剤はカーボランダム＃８００）により形成したものを用いたこと以外は実施例２と同様の液晶表示装置を得た。当該表面処理層は、偏光度低下が１層で約２％であった。
【０１０９】
得られた液晶表示装置の性能は、実施例２と同等であった。ただし、黒表示レベルの劣化によるコントラスト低下が発生した。実施例２ではコントラスト比が約３００程度であったが、５０前後にまで劣化した。色表示においても彩度の劣化が認められた。
【０１１０】
実施例６
実施例２において、視認側光学部材および光源側光学部材として、支持基板を、押し出しポリカーボネート板（厚み１０ｍｍ，最大位相差は約３０ｎｍ）に変えたものを用いたこと以外は実施例２と同様の液晶表示装置を得た。
【０１１１】
得られた液晶表示装置の性能は、実施例２と同等であった。ただし、支持基板の位相差に起因の輝度ムラと部分的な色変位が視認された。
【０１１２】
比較例１
実施例１において、支持基板を用いなかったこと、偏光板と位相差板を貼り合わせたこと以外は実施例１と同様の液晶表示装置を得た。これを図４に示す。得られた液晶表示装置を８０℃の温度下に２５０時間放置した後、表示品位を確認した。周辺部に偏光板の収縮応力によると見られるムラが視認された。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の液晶表示装置の断面図の一例である。
【図２】本発明の液晶表示装置の断面図の一例である。
【図３】本発明の液晶表示装置の断面図の一例である。
【図４】従来の液晶表示装置の断面図の一例である。
【符号の説明】
【０１１４】
１    光学部材
１１  偏光板
１２  光透過性支持基板
１３  表面処理層
１４  反射偏光子
２    位相差板
Ｄ    光拡散板
ＡＤ  光散乱粘着剤
Ｐ    プリズムシート
ＬＣ  液晶セル
ＢＬ  バックライト
【図１】
2005250100.tif 000003
【図２】
2005250100.tif 000004
【図３】
2005250100.tif 000005
【図４】
2005250100.tif 000006