(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光子、正の屈折率異方性を有し、かつ該光軸が傾斜している第１の光学異方性層、および負の屈折率異方性を有し、かつ該光軸が傾斜している第２の光学異方性層を含有し、第１の光学異方性層と第２の光学異方性層の光軸傾斜方向は直交であり、偏光子の光透過軸と第１の光学異方性層の光学軸方向が平行もしくは直交であることを特徴とする楕円偏光板。
【請求項２】
偏光子／第１の光学異方性層／第２の光学異方性層の順で、各層がそれぞれ少なくとも１層積層されていることを特徴とする請求項１記載の楕円偏光板。
【請求項３】
第１の光学異方性層が棒状ネマチック液晶性分子により形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の楕円偏光板。
【請求項４】
第２の光学異方性層がディスコチック液晶性分子により形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の楕円偏光板。
【請求項５】
ＴＮモードの液晶セルの少なくとも一方に、請求項１〜４のいずれかに記載の楕円偏光板を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
ＴＮモードの液晶セルの一方に、請求項１〜４のいずれかに記載の楕円偏光板を有し、他の一方に別の光学補償層を有することを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
【請求項７】
他の一方の光学補償層が、面内の２方向の屈折率をｎｘ及びｎｙ、厚み方向の屈折率をｎｚとした場合、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚという屈折率の関係を有する光学異方性層を少なくとも１層有することを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。
【請求項８】
他の一方の光学補償層が、面内の２方向の屈折率をｎｘ及びｎｙ、厚み方向の屈折率をｎｚとした場合、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚという屈折率の関係を有する光学異方性層を少なくとも１層有することを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。
【請求項９】
他の一方の光学補償層が、面内の２方向の屈折率をｎｘ及びｎｙ、厚み方向の屈折率をｎｚとした場合、ｎｘ＜ｎｙ＝ｎｚという屈折率の関係を有する光学異方性層を少なくとも１層有することを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
他の一方の光学補償層が、面内の２方向の屈折率をｎｘ及びｎｙ、厚み方向の屈折率をｎｚとした場合、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚという屈折率の関係を有する光学異方性層を少なくとも１層有することを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、楕円偏光板及び当該楕円偏光板を用いた液晶表示装置（ＬＣＤ）に関する。本発明の液晶表示装置は、全方位において十分な表示コントラストを保ち、かつカラーシフトが生じない、優れた表示性能を有する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、一般的な液晶表示装置の主流方式は、ＴＮ液晶を用いたＴＦＴ−ＬＣＤである。この方式は応答速度が速く、高いコントラストを得ることができるなどの利点がある。しかし、ＴＮ液晶を用いたパネルの表示を、その法線方向より傾いた角度から見た場合には、コントラストが著しく低下し、また階調表示が逆転する階調反転などが起こるため、非常に視野角が狭いという特性を有する。一般に大型のＰＣモニターやテレビ等の用途においては、高コントラスト、広視野角、視野角による表示色変化が少ないことなどが要求される。したがって、ＴＮモードのＴＦＴ−ＬＣＤをそのような用途に用いる場合には、視野角を補償するための位相差フィルムが必要不可欠である。
【０００３】
位相差フィルムとしては、延伸複屈折ポリマーフィルムが従来から使用されてきた。最近では、延伸複屈折ポリマーフィルムからなる光学補償シートに代えて、透明支持体上に液晶性分子から形成された光学異方性層を有する光学補償シートを使用することが提案されている。液晶性分子には多様な配向形態があるため、液晶性分子を用いることで、従来の延伸複屈折ポリマーフィルムでは得ることができない光学的性質を実現することが可能である。
【０００４】
上記のような視野角補償用の位相差フィルムとしては、たとえば、負の屈折率異方性を有するディスコチック液晶を用いた富士写真フイルム（株）製のワイドビューフィルム（ＷＶフィルム：商品名）が知られている。この位相差フィルムは、主として黒表示即ち電圧印加状態における視野角特性を改良することが目的とされている。すなわち、電圧印加状態においては、液晶セル中の液晶分子はガラス基板から傾斜した光学軸を有する正の屈折率異方性を示すことから、この屈折率異方性による位相差を補償するために、この位相差フィルムでは、光学軸がフィルム法線方向から傾斜しかつ負の屈折率異方性を有する液晶性分子が利用されている。
【０００５】
また別の視野角補償用の位相差フィルムとして、正の屈折率異方性を有するネマチック液晶を用いた日石三菱（株）製のＮＨフィルムが知られている。この位相差フィルムは、主として中間調表示状態を補償することが目的とされ、光学軸がフィルム法線方向より傾斜しかつ正の屈折率異方性を有する液晶性分子を利用した位相差フィルムである。
【０００６】
さらに、表示コントラストの視野角かつ中間調表示状態を補償するために、棒状ネマチック液晶性分子を利用し、光学軸がフィルム法線方向から傾いている光学補償層と正の一軸性を有しかつ光学軸がフィルム面内にある光学補償層を、主屈折率方向が互いに直交するように積層して得られる位相差フィルムが記載されている（たとえば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照。）。
【０００７】
また光学的性質が全く異なるディスコチック液晶と棒状液晶を併用することで、液晶セルを正確に光学補償できることが記載されている（たとえば、特許文献４参照。）。特にＴＮモードに対する光学異方性層の態様に関しては、ディスコチック液晶性分子は傾斜配向しているため、一方の棒状液晶は平均傾斜角が５°未満の状態にすると光学的に正確に補償できることが記載されている。
【０００８】
前述のように透明支持体に液晶性分子を傾斜配向させたような光学補償シートを用いることにより、液晶セルをある程度までは光学的に補償できるようになった。しかし、これらの光学補償シートのみを用いた場合には、たとえば、表示コントラストについては、パネル法線方向から略６０°以上傾けた時には表示コントラストが著しく低下する。特に棒状ネマチック液晶性分子を利用した光学補償シートを、ＴＮモードに適用した場合には、液晶セルに用いている棒状ネマチック液晶分子と同じ光学異方性を持つもので光学的な補償を行なうため、黒表示状態において液晶セル中の棒状ネマチック液晶分子の光学軸がセル表面に対する法線方向に近い傾きを持つ配向状態を補償することが理論上不適当である。そのため、視角を変えたときには黒の沈み込みを維持することができず、ブルーイッシュな黒となる。また、ディスコチック液晶性分子を利用する場合には、電圧を印加しない状態即ち白表示において視角を変えたときには黄色への着色現象が見られる。
【０００９】
さらに、棒状ネマチック液晶性分子の傾斜配向層と正の一軸性を有する位相差層を組み合わせたものに関しても、これらの報告を検証したところ、特に視野角変化による著しい着色が生じるため、実用上好ましくない液晶表示装置しか得ることができない。
【００１０】
また、ディスコチック液晶性分子および棒状ネマチック液晶性分子を併用する場合においても、棒状ネマチック液晶性分子の平均傾斜角が５°未満の場合においてはコントラストの視野角特性は広がるが、白表示における視角を変えたときの着色現象は著しく、表示品位が低下する問題を解決できない。
【００１１】
このように、ＴＮモードのＴＦＴ−ＬＣＤの視野角補償用に用いられる位相差フィルムについては、透明支持体上にディスコチック液晶性分子または棒状ネマチック液晶性分子の傾斜配向層を形成した複合位相差フィルムが用いられているが、正確な位相差補償により、表示コントラストや着色現象などのトータルでの視野角特性が改善されたものは見いだされていない。
【００１２】
【特許文献１】
特開平７−３０６４０６号公報
【００１３】
【特許文献２】
特開平７−３５９２４号公報
【００１４】
【特許文献３】
特開平１０−１２３５０６号公報
【００１５】
【特許文献４】
特開２０００−３０４９３０号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、液晶セルの正確な位相差補償により、視角を変えた場合にも視認性が十分な表示コントラストを保ち、かつ着色現象が生じない液晶表示装置を得るための楕円偏光板を提供することである。
【００１７】
さらには、本発明の目的は前記楕円偏光板を用いた液晶表示装置を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記本発明の目的は、下記の１．〜５．の楕円偏光板、６．〜１１．の液晶表示装置により達成される。
【００１９】
１．偏光子、正の屈折率異方性を有し、かつ該光軸が傾斜している第１の光学異方性層、および負の屈折率異方性を有し、かつ該光軸が傾斜している第２の光学異方性層を含有し、第１の光学異方性層と第２の光学異方性層の光軸傾斜方向は直交であり、偏光子の光透過軸と第１の光学異方性層の光学軸方向が平行もしくは直交であることを特徴とする楕円偏光板。
【００２０】
２．偏光子／第１の光学異方性層／第２の光学異方性層の順で、各層がそれぞれ少なくとも１層積層されていることを特徴とする前記１記載の楕円偏光板。
【００２２】
３．第１の光学異方性層が棒状ネマチック液晶性分子により形成されていることを特徴とする前記１または２記載の楕円偏光板。
【００２３】
４．第２の光学異方性層がディスコチック液晶性分子により形成されていることを特徴とする前記１〜３のいずれかに記載の楕円偏光板。
【００２４】
５．ＴＮモードの液晶セルの少なくとも一方に、前記１〜４のいずれかに記載の楕円偏光板を有することを特徴とする液晶表示装置。
【００２５】
６．ＴＮモードの液晶セルの一方に、前記１〜４のいずれかに記載の楕円偏光板を有し、他の一方に別の光学補償層を有することを特徴とする前記５記載の液晶表示装置。
【００２６】
７．他の一方の光学補償層が、面内の２方向の屈折率をｎｘ及びｎｙ、厚み方向の屈折率をｎｚとした場合、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚという屈折率の関係を有する光学異方性層を少なくとも１層有することを特徴とする前記６記載の液晶表示装置。
【００２７】
８．他の一方の光学補償層が、面内の２方向の屈折率をｎｘ及びｎｙ、厚み方向の屈折率をｎｚとした場合、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚという屈折率の関係を有する光学異方性層を少なくとも１層有することを特徴とする前記６記載の液晶表示装置。
【００２８】
９．他の一方の光学補償層が、面内の２方向の屈折率をｎｘ及びｎｙ、厚み方向の屈折率をｎｚとした場合、ｎｘ＜ｎｙ＝ｎｚという屈折率の関係を有する光学異方性層を少なくとも１層有することを特徴とする前記６記載の液晶表示装置。
【００２９】
１０．他の一方の光学補償層が、面内の２方向の屈折率をｎｘ及びｎｙ、厚み方向の屈折率をｎｚとした場合、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚという屈折率の関係を有する光学異方性層を少なくとも１層有することを特徴とする前記６記載の液晶表示装置。
【００３０】
偏光子、正の屈折率異方性を有し、かつ該光軸が偏光子平面内に対して傾斜している第１の光学異方性層、負の屈折率異方性を有し、かつ該光軸が偏光子平面内に対して傾斜している第２の光学異方性層を含有する楕円偏光板を液晶セルに適用することにより、広い視野角を有する液晶表示装置、すなわち全方位の視角方向において十分な表示コントラスト有し、かつ視角を変えた時にも正面からの表示色変化も少ないという特性を有する液晶表示装置を実現することができる。特に、前記楕円偏光板を適用した液晶セルの反対側に、前記楕円偏光板とは異なる光学異方性層を有する楕円偏光板を配置することより、より表示品位の良好な液晶表示装置を実現できる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
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の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を延伸して二色性材料（沃素、染料）を吸着・配向したものが好適に用いられる。偏光子の厚さも特に制限されないが、５〜８０μｍ程度が一般的である。
【００３２】
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。
【００３３】
また偏光子は、片面又は両面に透明保護層を設けて偏光板とすることもできる。透明保護層は、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性などに優れるものが好ましい。前記透明保護層の材料としては、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、ジアセチルセルロースやトリアセチル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が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。その他、アクリル系やウレタン系、アクリルウレタン系やエポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型ないし紫外線硬化型樹脂などをフィルム化したものなどがあげられる。保護フィルムの厚さは、一般には５００μｍ以下であり、１〜３００μｍが好ましい。特に５〜２００μｍとするのが好ましい。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。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。前記偏光子と保護フィルムとは通常、水系粘着剤等を介して密着している。水系接着剤としては、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、水系ポリウレタン、水系ポリエステル等を例示できる。
【００３７】
前記保護フィルムとしては、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を用いることができる。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、保護フィルムそのものに設けることができるほか、別途光学層として透明保護層とは別体のものとして設けることもできる。
【００４１】
第１の光学異方性層は、正の屈折率異方性（光軸方向の屈折率が光軸に垂直な方向の屈折率よりも大）を有し、かつ該光軸が傾斜しているものである。第１の光学異方性層は、光学的に透明な高分子材料にせん断応力等を加えることにより得ることができる。透明な高分子材料としては、前記透明保護層の形成に用いた材料を例示できる。また、正の屈折率異方性を有する材料として、棒状ネマチック液晶性分子を利用することもできる。第１の光学異方性層の厚さは特に制限されないが、通常、０．５〜５００μｍ、さらには１〜２００μｍであるのが好ましい。
【００４２】
第１の光学異方性層は、面内の２方向の屈折率をｎｘ及びｎｙ（但し、ｎｘ＞ｎｙ）、厚み方向の屈折率をｎｚ、ｄ：厚み（ｎｍ）とした場合、面内レターデーション（Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ）は、１０〜１０００ｎｍであることが好ましく、３０〜６００ｎｍであることがさらに好ましく、４０〜５００ｎｍであることが最も好ましい。厚み方向のレターデーション（Ｒｔｈ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ）は、−４００〜９００ｎｍであることが好ましく、−３００〜５００ｎｍであることがさらに好ましく、−２００〜４００ｎｍであることが最も好ましい。
【００４３】
第２の光学異方性層は、負の屈折率異方性（光軸方向の屈折率が光軸に垂直な方向の屈折率よりも小）を有し、かつ該光軸が傾斜しているものである。第２の光学異方性層は、光学的に透明な高分子材料にせん断応力等を加えることにより得ることができる。透明な高分子材料としては、前記透明保護層の形成に用いた材料を例示できる。また、負の屈折率異方性を有する材料として、ディスコチック液晶性分子を利用することもできる。第２の光学異方性層の厚さは特に制限されないが、通常、０．５〜５００μｍ、さらには１〜２００μｍであるのが好ましい。
【００４４】
第２の光学異方性層は、面内の２方向の屈折率をｎｘ及びｎｙ（但し、ｎｘ≧ｎｙ）、厚み方向の屈折率をｎｚ、ｄ：厚み（ｎｍ）とした場合、面内レターデーション（Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ）は、１〜５００ｎｍであることが好ましく、２〜４００ｎｍであることがさらに好ましく、５〜２００ｎｍであることが最も好ましい。厚み方向のレターデーション（Ｒｔｈ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ）は、０〜７００ｎｍであることが好ましく、１０〜６００ｎｍであることがさらに好ましく、２０〜５００ｎｍであることが最も好ましい。
【００４５】
第１または第２の光学異方性層の形成に液晶性分子（ディスコチック液晶性分子または棒状ネマチック液晶性分子）を用いる場合、液晶性分子の傾斜配向状態は、その分子構造、配向膜の種類および光学異方性層内に適宜く加えられる添加剤（たとえば、可塑剤、バインダー、界面活性剤）の使用によって制御できる。
【００４６】
液晶性分子（ディスコチック液晶性分子または棒状ネマチック液晶性分子）の傾斜状態は平面内との距離に伴って変化しない均一な傾斜（チルト）でもよいが、液晶性分子と平面内との距離に伴って変化していることが好ましい。また、前記傾斜状態を一つの正（または負）の一軸性の屈折率楕円体と見た場合、液晶性分子の光軸と光学異方性層面内と法線とのなす角度を平均傾斜角とする。光学異方性層が正の一軸性の場合には、平均傾斜角は２０〜８５°であることが好ましく、３０〜８０°であることがより好ましく、４０〜７５°であることが最も好ましい。。光学異方性層が負の一軸性の場合には、平均傾斜角は５〜７０°であることが好ましく、７〜６０°であることがより好ましく、１０〜５０°であることが最も好ましい。
【００４７】
第１または第２の光学異方性層を形成する液晶性分子はその配向状態が固定されている。液晶性分子は低分子液晶および高分子液晶のいずれも使用できる。液晶性分子の固定化手段は、特に制限されないが、たとえば、液晶性分子として、反応性の二重結合を末端に有するアクリル系の液晶性分子を用いて、ＵＶ照射等による重合反応を利用して固定することができる。またポリマーバインダーを用いて液晶性分子の配向状態を固定することもできる。
【００４８】
第１、第２の光学異方性層は、通常、透明支持体上に形成する。その態様には以下のものが挙げられる。
【００４９】
（１）透明支持体上に第１または第２の光学異方性層を形成する場合。
透明支持体上に液晶性分子による光学異方性層を形成する方法には、まず光学異方性透明支持体上に配向膜を形成し、その上に液晶性分子を塗布して傾斜配向を得る方法がある。また、別の配向基材上にて光学異方性層を配向させてから、接着剤や感圧性接着剤などにより、透明支持体上に転写してもよい。
【００５０】
（２）透明支持体の片側に第１および第２の光学異方性層を形成する場合。
透明支持体上に（１）に記載した方法で第１の光学異方性層を形成したあと、この層を配向膜として機能させて第２の光学異方性層を形成できる。また、間に配向膜を再度形成し、これにより第２の光学異方性層を形成することができる。また、別の配向基材にそれぞれ第１及び第２の光学異方性層を形成した後、透明支持体に順次に接着剤や感圧性接着剤等を用いて転写することにより作製することができる。
【００５１】
（３）透明支持体の各面に第１および第２の光学異方性層を形成する場合。
（１）に記載したように、配向膜や転写により透明支持体の各面に、第１または第２の異方性層を形成することができる。
【００５２】
前記透明支持体としては、偏光子の透明保護層の材料と同様の材料を使用でき、光学的に透明なポリマーフィルムであれば特に限定されるものではなく、光学的に等方性であっても、光学異方性を持っていてもよい。すなわち、光学異方性層の光学異方性に透明支持体の光学異方性も加えて、液晶セルの光学異方性に対応する（光学的に補償する）場合もある。そのような場合、透明支持体は、光学的一軸性または光学的二軸性を有することが好ましい。透明支持体の厚さは、通常、５〜２００μｍ程度である。光学的一軸性支持体の場合、光学的に正（光軸方向の屈折率が光軸に垂直な方向の屈折率よりも大）であっても負（光軸方向の屈折率が光軸に垂直な方向の屈折率よりも小）であってもよい。光学的二軸性支持体の場合、前記式の屈折率ｎｘ、ｎｙおよびｎｚは、全て異なる値（ｎｘ≠ｎｙ≠ｎｚ）になる。光学異方性透明支持体の面内レターデーション（Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ）は、１０〜１０００ｎｍであることが好ましく、１５〜３００ｎｍであることがさらに好ましい。光学異方性透明支持体の厚み方向のレターデーション（Ｒｔｈ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ）は、０〜５００ｎｍであることが好ましく、０〜４００ｎｍであることがより好ましく、０〜３００ｎｍであることが最も好ましい。
【００５３】
また配向膜については、有機化合物（好ましくはポリマー）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成またはラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物の累積のような手段で設けることができる。さらには電場の付与、磁場の付与または光照射により、配向機能が生じる配向膜も採用できる。ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙や布で一定方向に、数回こすることにより実施するものであり、光照射については偏光ＵＶなどが知られている。
【００５４】
本発明の楕円偏光板は、偏光子、第１の光学異方性層、第２の光学異方性層を有する。偏光子、第１の光学異方性層、第２の光学異方性層の積層順は特に制限されないが、偏光子、第１の光学異方性層および第２の光学異方性層をこの順で積層した楕円偏光板とするのが好ましい。透明支持体は偏光子の透明保護層を兼ねることができる。その態様例を以下に示す。
【００５５】
（１）偏光板／感圧性接着剤層／透明支持体／第１の光学異方性層／感圧性接着剤／透明支持体／第２の光学異方性層
（２）偏光子／透明支持体／第１の光学異方性層／感圧性接着剤層／透明支持体／第２の光学異方性層
（３）偏光板／感圧性接着剤層／透明支持体／第１の光学異方性層／第２の光学異方性層
（４）偏光子／透明支持体／第１の光学異方性層／第２の光学異方性層
（５）偏光板／感圧性接着剤層／第１の光学異方性層／透明支持体／第２の光学異方性層
【００５６】
また偏光子の光透過軸と第１の光学異方性層、第２の光学異方性層の光学軸方向の配置関係については、それぞれが平行もしくは直交であり、第１の光学異方性層と第２の光学異方性層の光軸傾斜方向は直交である。
【００５７】
感圧性接着剤層を形成する接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、アクリル系粘着剤の如く光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用いうる。
【００５８】
感圧性接着剤層は、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感圧性接着剤層などであってもよい。
【００５９】
なお、上記した楕円偏光板を形成する各層には、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。
【００６０】
以上のような楕円偏光板をＴＮモードの液晶セルに設置するとき、セルの片側に該楕円偏光板を設け、セルの逆側には別の構成の光学補償層を有することにより、より本発明の効果を得ることができる。楕円偏光板の液晶セルへの貼り付け面は特に制限されないが、前記態様例（１）〜（５）の場合には、第２の光学異方性層側が液晶セル側となるようにするのが好ましい。通常、該楕円偏光板を設置した、その逆側には偏光板と、高分子フィルムを延伸することにより一軸性もしくは二軸性を有する位相差板や、傾斜配向していない棒状ネマチック液晶性分子やディスコチック液晶性分子などを組み合わせた楕円偏光板を利用することができる。
【００６１】
位相差板には光学的に透明なものが望ましく、合成ポリマー（例えば、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ノルボルネン系樹脂、ポリスチレン、スチレン−アクリル共重合体）などが用いられる。
【００６２】
位相差板の特性としては、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの場合には、（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ＝１０〜５００ｎｍが望ましく、さらには２０〜４００ｎｍが望ましい。ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚの場合には（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ＝１０〜５００ｎｍが望ましく、さらには２０〜４００ｎｍが望ましい。ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの場合には（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ＝１〜３００ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ＝５０〜６００ｎｍが望ましく、さらには（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ＝１０〜２００ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ＝７０〜３００ｎｍが望ましい。ｎｘ＜ｎｙ＝ｎｚの場合には、（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ＝−1 〜−２００ｎｍが望ましく、さらには−５〜−１５０ｎｍが望ましい。
【００６３】
前記位相差板は少なくとも１層設けられる。位相差板を２層以上積層する場合には、位相差板は面内の最大屈屈折率方位が直交するように積層する。
【００６４】
前記のほか実用に際して積層される光学層については特に限定はないが、例えば反射板や半透過板などの液晶表示装置の形成に用いられることのある光学層を１層または２層以上用いることができる。特に、反射板または半透過反射板が積層されてなる反射型偏光板または半透過型偏光板、あるいは偏光板に更に輝度向上フィルムが積層されてなる偏光板があげられる。
【００６５】
反射型偏光板は、偏光板に反射層を設けたもので、視認側（表示側）からの入射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものであり、バックライト等の光源の内蔵を省略できて液晶表示装置の薄型化を図りやすいなどの利点を有する。反射型偏光板の形成は、必要に応じ透明保護層等を介して偏光板の片面に金属等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。
【００６６】
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。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層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。
【００６７】
反射板は前記の偏光板の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。
【００６８】
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。
【００６９】
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、液晶画像表示当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。
【００７０】
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。
【００７１】
前記の輝度向上フィルムとしては、例えば誘電体の多層薄膜や屈折率異方性が相違する薄膜フィルムの多層積層体の如き、所定偏光軸の直線偏光を透過して他の光は反射する特性を示すもの、コレステリック液晶ポリマーの配向フィルムやその配向液晶層をフィルム基材上に支持したものの如き、左回り又は右回りのいずれか一方の円偏光を反射して他の光は透過する特性を示すものなどの適宜なものを用いうる。
【００７２】
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透過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。
【００７３】
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の淡色光に対して１／４波長板として機能する位相差層と他の位相差特性を示す位相差層、例えば１／２波長板として機能する位相差層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層以上の位相差層からなるものであってよい。
【００７４】
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み合わせにして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。
【００７５】
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。
【００７６】
上記の楕円偏光板や反射型楕円偏光板は、偏光板又は反射型偏光板と位相差板を適宜な組合せで積層したものである。かかる楕円偏光板等は、（反射型）偏光板と位相差板の組合せとなるようにそれらを液晶表示装置の製造過程で順次別個に積層することよって形成することができるが、予め積層して楕円偏光板等の光学フィルムとしたのものは、品質の安定性や積層作業性等に優れて液晶表示装置などの製造効率を向上させうる利点がある。
【００７７】
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、液晶セルと前記楕円偏光板等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紬立てて駆動回路を組込むことなどにより形成される。
【００７８】
液晶セルの片側又は両側に前記光学フィルム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、本発明による光学フィルムは液晶セルの片側又は両側に設置することができる。両側に光学フィルムを設ける場合、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。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。
【００７９】
【実施例】
（第１の光学異方性層）
日石三菱（株）製のＮＨフィルムを用いた。ＮＨフィルムは透明支持体であるセルロース系高分子高分子フィルム（トリアセチルセルロース：ＴＡＣ）上に棒状ネマチック液晶性分子の傾斜配向層を有していた。
【００８０】
ＮＨフィルムを、透明支持体と棒状ネマチック液晶性分子の傾斜配向層に分離し、王子計測機器（株）製ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨにてλ＝５９０ｎｍにおける特性を測定した。透明支持体は、△ｎｄ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ＝４ｎｍ、Ｒｔｈ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ＝５０ｎｍであった。一方、傾斜配向層は、光軸が傾斜している方向に−５０°〜５０°まで入射角を変えて位相差を測定した結果、△ｎｄ＝９５ｎｍ、Ｒｔｈ＝６７ｎｍ、平均傾斜角θ＝６０°であった。
【００８１】
（第２の光学異方性層）
富士写真フイルム（株）製のＷＶフィルムを用いた。ＷＶフィルムは透明支持体であるセルロース系高分子フィルム上にディスコチック液晶性分子の傾斜配向層を有していた。
【００８２】
ＷＶフィルムを、透明支持体と棒状ネマチック液晶性分子の傾斜配向層に分離し、王子計測機器（株）製ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨにてλ＝５９０ｎｍにおける特性を測定した。透明支持体は、△ｎｄ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ＝１２ｎｍ、Ｒｔｈ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ＝１００ｎｍであった。一方、傾斜配向層は、光軸が傾斜している方向に−５０°〜５０°まで入射角を変えて位相差を測定した結果、△ｎｄ＝３０ｎｍ、Ｒｔｈ＝１５０ｎｍ、平均傾斜角θ＝１７°であった。
【００８３】
（偏光板）
厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルムをヨウ素を含む水溶液中にて染色した後、ホウ酸を含む水溶液中にて周速の異なるロール間で６倍に一軸延伸して偏光子を得た。この偏光子の両側にトリアセチルセルロースフィルムを接着剤により貼りあわせて偏光板を得た。
【００８４】
（楕円偏光板の作製方法）
実施例１〜５
偏光板に、アクリル系感圧性接着剤を介し、偏光透過軸と光軸傾斜方向が直交するようにＮＨフィルムを貼りあわせ、さらにＮＨフィルムとＷＶフィルムの光軸傾斜方向が直交するようにＷＶフィルムを貼りあわせて楕円偏光板（Ｉ）を作製した。
【００８５】
比較例１
ポリカーボネートを一軸延伸し、λ＝５９０ｎｍにて（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ＝９５ｎｍの位相差フィルムを得た。この位相差フィルムを、偏光板にアクリル系感圧性接着剤を介して偏光板の透過軸と位相差フィルムの延伸軸が平行となるように貼り合わせた。さらに、ＷＶフィルムの光軸傾斜方向が延伸軸と直交するようにアクリル系感圧性接着剤を介して貼り合せて楕円偏光板（IV）を作製した。
【００８６】
比較例２
ポリカーボネートを二軸延伸し、λ＝５９０ｎｍにて（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ＝３０ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ＝１６０ｎｍの位相差フィルムを得た。偏光板にアクリル系感圧性接着剤を介して、偏光板の透過軸とＮＨフィルムの光軸傾斜方向が平行となるように貼り合せた後に、前記位相差フィルムを、位相差フィルムの遅相軸（平面内における屈折率最大方位）とＮＨフィルムの光軸傾斜方向が直交するように、アクリル系感圧性接着剤を介して貼り合せて楕円偏光板（Ｖ）を作製した。
【００８７】
（液晶パネルの作成）
図１に示すように、実施例の構成では、ＴＮモードの液晶セルの片側に表１に示す上記楕円偏光板（Ｉ）を貼り付けた。なお比較例の構成では、楕円偏光板（Ｉ）の代わりに、楕円偏光板（IV）または（Ｖ）を貼り付けた。楕円偏光板（Ｉ）、（IV）ではＷＶフィルム側を、楕円偏光板（Ｖ）では位相差フィルム側を貼り付けた。一方の片側には表１に示すように位相差板を介さず、または下記位相差板（Ａ）〜（Ｄ）を介して、偏光板を貼り付けた。図１は、実施例の構成２である。なお、構成２′においては、位相差板（Ａ）２枚を遅層軸が直交するように貼り合わせ、それを介して偏光板を貼り付けた。偏光板等の積層にはアクリル系感圧性接着剤を用いた。
【００８８】
（位相差板の作製方法）
ポリカーボネートを用い、一軸延伸によりｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの特性を持ち、λ＝５９０ｎｍにて（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ＝５０ｎｍの位相差板（Ａ）を作製した。さらに、二軸延伸によりｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚであり、λ＝５９０ｎｍにて（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ＝１００ｎｍの位相差板（Ｂ）、またｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚであり、λ＝５９０ｎｍにて（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ＝７０ｎｍ、（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ＝１５０ｎｍの位相差板（Ｃ）を作製した。また、スチレン−アクリル共重合体の材料を一軸延伸することにより、延伸方向の屈折率が最も小さくなるｎｘ＜ｎｙ＝ｎｚの特性を持ち、（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ＝−３０ｎｍの位相差板（Ｄ）を作製した。
【００８９】
【表１】
0004271951.tif 000002
【００９０】
比較例３
ＴＡＣフィルム／偏光子／ＷＶフィルムの順で積層した楕円偏光板（II）を作成した。ＷＶフィルムの基材ＴＡＣは偏光子の保護層に利用した。各層の積層にはアクリル系感圧性接着剤を用いた。
【００９１】
比較例４
ＴＡＣフィルム／偏光子／ＮＨフィルムの順で積層した楕円偏光板（III ）を作成した。ＮＨフィルムの基材ＴＡＣは偏光子の保護層に利用した。層の積層にはアクリル系感圧性接着剤を用いた。
【００９２】
（液晶パネルの作成）
図２に示すように、比較例の構成３ではＴＮモードの液晶セルの両側に表２に示す上記楕円偏光板（II）を貼り付けた。比較例の構成４では、楕円偏光板（II）の代わりに、楕円偏光板（III ）を貼り付けた。楕円偏光板（II）ではＷＶフィルム側、楕円偏光板（III ）ではＮＨフィルム側を貼り付けた。楕円偏光板等の積層にはアクリル系感圧性接着剤を用いた。
【００９３】
【表２】
0004271951.tif 000003
【００９４】
＜液晶パネルの視野角特性評価＞
上記で得られた液晶パネルの視野角特性を測定した。測定にはＥＬＤＩＭ社製ＥＺＣｏｎｔｒａｓｔを利用した。結果を表３に示す。
【００９５】
【表３】
0004271951.tif 000004
評価の結果、実施例ではいずれもコントラストとカラーシフトの両方において広視野角のパネルが得られたが、比較例では、両方を満足する特性が得られたものはなかった。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の構成２の液晶パネルの例である。
【図２】比較例の構成３の液晶パネルの例である。
【符合の説明】
Ｉ  ：実施例１で作製した楕円偏光板である。
II  ：比較例３で作製した楕円偏光板である。
【図１】
0004271951.tif 000005
【図２】
0004271951.tif 000006