(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
面内における遅相軸の角度のバラツキが±３度以内の二軸延伸フィルムからなる単層で、かつ長尺の位相差板と長尺の偏光板とを順次積層しつつその積層体を所定サイズに裁断し、その裁断体を先に裁断したものからなる同構造の標準積層体とそれらの位相差板側を内側にして、かつ偏光板がクロスニコルとなるように配置した場合の法線方向における漏れ光率が全面において０．２％以下である当該裁断積層体を得ることを特徴とする光学補償偏光板の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、位相差板が正の複屈折性を示すポリマーからなり、かつ法線方向の位相差をＲ１、遅相軸を回転軸として法線方向を基準に４０度傾斜させた状態での垂直方向の位相差をＲ２としてそれらによるＲ２／Ｒ１をβとしたとき、Ｒ１≦１０００nm、β≧１．１２を満足するものである光学補償偏光板の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、裁断積層体の片側又は両側に粘着層を付設する光学補償偏光板の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３の一に記載の方法で光学補償偏光板を製造後、その光学補償偏光板を液晶セルの少なくとも片側に配置することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、表示品位に優れる液晶表示装置などを形成しうる薄型で製造効率に優れる光学補償偏光板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＴＦＴ型液晶セル等の複屈折による位相差を正面及び斜視方向の広い角度で補償して広い視角範囲で表示品位に優れる液晶表示装置を形成しうる光学補償偏光板としては、一軸延伸フィルムを延伸方向を直交させて積層した位相差板を偏光板と接着したものが知られていた。しかしながら複数の位相差板の使用で嵩高となり液晶表示装置が厚型化すると共に、位相差板の光軸を規制した積層工程を要して製造効率にも乏しい問題点があった。
【０００３】
【発明の技術課題】
本発明は、表示品位に優れる液晶表示装置を形成しうる薄型で製造効率に優れる光学補償偏光板の開発を目的とする。
【０００４】
【課題の解決手段】
本発明は、面内における遅相軸の角度のバラツキが±３度以内の二軸延伸フィルムからなる単層で、かつ長尺の位相差板と長尺の偏光板とを順次積層しつつその積層体を所定サイズに裁断し、その裁断体を先に裁断したものからなる同構造の標準積層体とそれらの位相差板側を内側にして、かつ偏光板がクロスニコルとなるように配置した場合の法線方向における漏れ光率が全面において０．２％以下である当該裁断積層体を得ることを特徴とする光学補償偏光板の製造方法、及びその製造後の光学補償偏光板を液晶セルの少なくとも片側に配置することを特徴とする液晶表示装置の製造方法を提供するものである。
【０００５】
【発明の効果】
本発明によれば、１枚、すなわち単層の位相差板の使用にて薄さに優れる光学補償偏光板を製造効率よく得ることができ、それを用いてＴＮ型やπ型やＶＡ型等のＴＦＴ型液晶セルなどの位相差を補償してコントラストや表示の均質性等の表示品位に優れる薄型の液晶表示装置を形成することができる。特に位相差板が法線方向の位相差をＲ１、遅相軸を回転軸として法線方向を基準に４０度傾斜させた状態での垂直方向の位相差をＲ２としてそれらによるＲ２／Ｒ１をβとしたとき、Ｒ１≦１０００nm、β≧１．１２を満足するものである場合には、正面及び斜視の広い視角範囲で液晶セルによる位相差を補償してコントラスト等の表示品位に優れる液晶表示装置を形成することができる。
【０００６】
すなわち位相差は、複屈折光の屈折率差（△ｎ）と光路長（ｄ）の積（△ｎｄ）にて定義されるが、その場合に前記のβは位相差の角度依存特性を意味することより、Ｒ１≦１０００nmで、かつ光軸のバラツキを制御した小さいズレとすることによりＴＦＴ型液晶表示装置などの特に正面方向における位相差を高度に補償して高いコントラストや表示の均質性を達成でき、かつβ≧１．１２を満足させることにより斜視方向における位相差を高度に補償して表示品位を向上させることができる。また本発明によれば、長尺の積層体を裁断してなる形成前後の隣接の光学補償偏光板間において先に形成したものを順次標準積層体として次に形成したものを検査できて検査効率に優れている。
【０００７】
【発明の実施形態】
本発明による製造方法は、面内における遅相軸の角度のバラツキが±３度以内の二軸延伸フィルムからなる単層で、かつ長尺の位相差板と長尺の偏光板とを順次積層しつつその積層体を所定サイズに裁断し、その裁断体を先に裁断したものからなる同構造の標準積層体とそれらの位相差板側を内側にして、かつ偏光板がクロスニコルとなるように配置した場合の法線方向における漏れ光率が全面において０．２％以下の当該裁断積層体からなる光学補償偏光板を得るものである。その例を図１に示した。１が光学補償偏光板で１１、１４が偏光板、１２、１３が位相差板である。なお図は、液晶表示装置としたものを例示しており、３が液晶セルで、２は接着層である。
【０００８】
位相差板としては、光透過性の適宜なポリマーからなる、面内における遅相軸の角度のバラツキが±３度以内の二軸延伸フィルムが単層物として用いられる。就中、光透過率が７５％以上、特に８５％以上の透光性に優れるフィルムが好ましい。また耐熱性に優れる位相差板を得る点よりは、延伸方向の屈折率が高くなる正の複屈折性を示すポリマーからなるものが好ましい。
【０００９】
ちなみに前記した正の複屈折性を示すポリマーの例としてはポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース系樹脂、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の如きポリエステル、ポリアリレート、ポリイミド、ノルボルネン系樹脂、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリプロピレンの如きポリオレフィンなどがあげられる。
【００１０】
本発明にて用いる位相差板は、例えばポリマーからなる長尺フィルムを延伸処理したり、厚さ方向の屈折率を制御する方式などの適宜な方式で位相差特性を制御することにより得ることができる。その長尺フィルムには、例えば流延法等のキャスティング法や、押出法などの適宜な方式で形成したものを用いうる。就中キャスティング法等の溶液製膜法による厚さムラや配向歪ムラ等の少ない長尺フィルムが好ましく用いうる。
【００１１】
フィルム厚は、目的とする位相差板の位相差特性などにより適宜に決定することができる。一般には、５〜５００μm、就中１０〜４００μm、特に２０〜３００μmの厚さとされる。なお処理対象のフィルムは、無配向のものであってもよいし、予め一軸延伸等の適宜な配向処理を施した配向フィルムであってもよい。
【００１２】
ＴＮ型液晶セルにおける正面（法線）方向のコントラストの低下を抑制した斜視方向の位相差の補償、π型やＶＡ型の液晶セルにおける正面と斜視での位相差の補償による正面と斜視の広い視野角でのコントラストや表示の均質性等の表示品位に優れる液晶表示装置を得る点よりは、法線方向の位相差をＲ１、遅相軸を回転軸として法線方向を基準に４０度傾斜させた状態での垂直方向の位相差をＲ２としてそれらによるＲ２／Ｒ１をβとしたとき、Ｒ１≦１０００nm、β≧１．１２を満足する位相差板が好ましく用いうる。
【００１３】
前記の位相差特性や光軸のバラツキ特性を示す位相差板は、例えば同時方式や逐次方式等による二軸延伸方式でフィルムをそれを形成するポリマーのガラス転移温度近傍、特にガラス転移温度以上の温度で延伸処理する方法などにより効率よく得ることができる。なお二軸延伸方式において、上記のＲ１とβと光軸のズレを効率よく満足させる点より、短軸方向、すなわち長尺フィルムの幅（横）方向の延伸倍率を５０％以下とすることが好ましい。
【００１４】
なお上記したフィルムの厚さ方向の屈折率制御は、例えばフィルムの片面又は両面に１枚又は２枚以上の熱収縮性フィルムを粘着層等を介して接着し、加熱によるその熱収縮性フィルムの収縮力をフィルムに付加してその収縮力の作用下にフィルムを縦又は横の一方向又は両方向に延伸又は収縮させる方法などにより行うことができる。
【００１５】
好ましく用いうる位相差板は、複屈折による位相差と遅相軸等の配向軸のバラツキが可及的に小さく、就中そのフィルム面に垂直な法線方向の透過光における位相差のバラツキが１０nm以下、特に５nm以下に形成されたものである。なお上記のＲ１やβ等の特性は、フィルムの種類や厚さ、延伸倍率や延伸温度等の条件を変える方式などにて制御することができる。
【００１６】
光学補償偏光板は、図例の如く位相差板１２、１３と偏光板１１、１４の積層体として得られるが、これは長尺の位相差板と長尺の偏光板とを順次積層しつつその積層体を所定サイズに裁断することにより形成することができる。かかる積層は、液晶表示装置の製造過程で順次別個に積層する方式にても行いうるが、予め積層することにより品質の安定性や積層作業性等に優れて液晶表示装置の製造効率を向上させうる利点などがある。積層に際し位相差板と偏光板の遅相軸や透過軸等の光軸の配置角度については特に限定はないが、一般には平行関係又は直交関係に配置することが補償効果等の点より好ましい。
【００１７】
位相差板と偏光板の積層には適宜な接着剤を用いうるが、熱応力の抑制による光学特性の維持性などの点よりは粘着層が好ましく用いうる。その粘着層には、例えばアクリル系やシリコーン系、ポリエステル系やポリウレタン系、ポリエーテル系やゴム系などの適宜なものを用いることができ特に限定はない。就中、耐熱性や光学特性などの点よりアクリル系のものが好ましく用いられる。
【００１８】
粘着層には、必要に応じて例えば天然物や合成物の樹脂類、ガラス繊維やガラスビーズ、金属粉やその他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、着色剤や酸化防止剤などの適宜な添加剤を配合することもできる。また微粒子を含有させて光拡散性を示す粘着層とすることもできる。
【００１９】
前記した長尺の偏光板には、適宜なものを用いうる。ちなみにその例としては、ポリビニルアルコール系フィルムや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の如き親水性高分子フィルムにヨウ素及び／又は二色性染料を吸着させて延伸したもの、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の如きポリエン配向フィルム等からなる偏光フィルムなどがあげられる。
【００２０】
また偏光板は、前記した偏光フィルムの片側又は両側に透明保護層を有するものであってもよい。さらに偏光板は、反射層やハーフミラー等を有する反射型や半透過型のものなどであってもよい。反射型の偏光板は、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はかりやすいなどの利点を有する。
【００２１】
前記の透明保護層は、ポリマーの塗布層や保護フィルムの接着層などとして適宜に形成でき、その形成には透明性や機械的強度、熱安定性や水分遮蔽性等に優れるポリマーなどが好ましく用いられる。その例としてはポリエステル系樹脂やアセテート系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂やポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂やポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂やアクリル系樹脂、あるいは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やシリコーン系等の熱硬化型、ないし紫外線硬化型の樹脂などがあげられる。透明保護層は、微粒子の含有によりその表面が微細凹凸構造に形成されていてもよい。
【００２２】
また反射型偏光板の形成は、必要に応じ透明樹脂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で行うことができる。そ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等の透明樹脂層の片面に、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たものや、前記透明樹脂層の微粒子含有による表面微細凹凸構造の上に蒸着方式やメッキ方式等の適宜な方式で金属反射層を付設したものなどがあげられる。半透過型偏光板は、前記の反射層をハーフミラー等の半透過型のものとすることにより得ることができる。
【００２３】
上記した位相差板や偏光板、透明保護層や粘着層などの各層は、例えばサリチル酸エステル系化合物やベンゾフェノン系化合物、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により紫外線吸収能をもたせることもできる。
【００２４】
本発明による光学補償偏光板は、それを同構造の標準積層体とそれらの位相差板側を内側にして、かつ偏光板がクロスニコルとなるように配置した場合の法線方向における漏れ光率、すなわち入射光に対する漏れ光の割合（百分率）が全面において０．２％以下であるものからなるが、これにより液晶表示装置とした場合に、位相差や偏光度のバラツキによる輝度の不均一化等を防止できて表示の均質性に優れるものとすることができる。表示の均質性の向上等より好ましい前記漏れ光率は、０．１５％以下、就中０．１０％以下、特に０．０８％以下である。
【００２５】
なお前記の漏れ光率を判定するための光学補償偏光板と同構造の標準積層体としては、前記と同様にして調べた漏れ光率が０．２％以下の可及的に小さいものを用いうるが、光学補償偏光板の製造工程を踏まえた検査効率などの点よりは、長尺の位相差板と偏光板との長尺の積層体を所定サイズに裁断して得た各裁断積層体からなる光学補償偏光板に基づき、その形成前後の隣接の光学補償偏光板間において先に形成したものを順次標準積層体として次に形成したものを検査する方式が好ましい。
【００２６】
本発明による光学補償偏光板は、例えば正面（法線）方向でのコントラストの低下を防止した斜視方向の位相差の補償や、正面方向と斜視方向の位相差の補償等の、ＴＮ型やＳＴＮ型やπ型等の各種の液晶セルにおける複屈折による視角特性の補償などに好ましく用いうる。その実用に際しては、例えば液晶セル等の他部材と接着することを目的にその片面又は両面に粘着層を設けたものなどの適宜な形態の光学部材として適用することもできる。
【００２７】
光学補償偏光板を用いての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、液晶セルと光学補償偏光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、本発明においては図例の如く本発明による光学補償偏光板を用いてそれを液晶セル３の少なくとも片側に設ける点を除いて特に限定はなく、従来に準じうる。
【００２８】
従って液晶セルの片側又は両側に偏光板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や半透過型反射板を用いてなる透過型や反射型、あるいは反射・透過両用型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、光学補償偏光板は、図例の如く液晶セル３の視認側又は／及び視認背面側、特に少なくとも視認側に、位相差板１２、１３が液晶セル３と偏光板１１、１４の間に位置するように配置することが補償効果の点などより好ましい。
【００２９】
前記において液晶表示装置の形成部品は、積層一体化されていてもよいし、分離状態にあってもよい。また液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板やアンチグレア層、反射防止膜、保護層や保護板などの適宜な光学素子を適宜に配置することができる。かかる素子は、光学補償偏光板と積層してなる上記した光学部材の形態にて液晶表示装置の形成に供することもできる。
【００３０】
【実施例】
実施例１
ホスゲンとビスフィノールＡの重縮合物からなる分子量約８万のポリカーボネートの２０重量％二塩化メチレン溶液をスチールドラム上に流延し、それを連続的に剥ぎ取って乾燥させて得た厚さ６０μmで位相差がほぼ０の長尺フィルムを同時二軸延伸機を介し１６２℃で縦方向３５％、横方向３５％の二軸延伸加工を施して位相差板を得、それをクロスニコルでの漏れ光率が０．０２％の偏光板とそれらの遅相軸と透過軸とが平行関係となるようにアクリル系粘着層を介し積層して光学補償偏光板を得た。
【００３１】
実施例２
ロール延伸機にて１５７℃で縦方向１５％の一軸延伸加工を施した後、テンターにて１７６℃で横方向４０％の一軸延伸加工を施す逐次二軸延伸方式としたほかは実施例１に準じて位相差板を得、それを偏光板と積層して光学補償偏光板を得た。
【００３２】
（削除）
【００３３】
比較例
ロール延伸機にて１６０℃で縦方向８２％の一軸延伸加工を施した後、テンターにて１６０℃で横方向５５％の一軸延伸加工を施す逐次二軸延伸方式としたほかは実施例１に準じて位相差板を得、それを偏光板と積層して光学補償偏光板を得た。
【００３４】
評価試験
実施例、比較例で得た位相差板について、平行ニコル回転法を原理とする位相差計（王子計測機器社製、ＫＯＢＲＡ２１−ＡＤＨ）にて位相差、遅相軸角度のバラツキ（ズレ）を測定してそれより上記したβを算出した。
【００３５】
また実施例、比較例で得た光学補償偏光板について隣接位置より切り出した二枚をそれらの位相差板側を内側にして、かつ偏光板がクロスニコルとなるように配置して、法線方向の漏れ光率を調べた（村上色彩技術研究所社製、ＣＭＳ−５００）。
【００３６】
前記の結果を次表に示した。
Ｒ１   β     ズレ（度）  漏れ光率（％）  
実施例１      １４  ６．７９  ±３．０      ０．０３
実施例２      ４８  １．６５  ±１．５      ０．０６
比 較 例    １１７  １．９９  ±６．０      ３．３
【００３７】
実施例１、２で得た光学補償偏光板をＴＮ型液晶セルの両面に偏光板が外側となるように接着して液晶表示装置を形成し、その表示特性を調べたところ、正面と斜視の広い視角範囲でコントラストと表示の均質性に優れて良好な表示品位であった。前記の結果と表より、実施例では光学補償偏光板の漏れ光率の上昇を使用偏光板の漏れ光率の数倍程度に抑制できており、その光学補償偏光板を用いて正面及び斜視の広い視角範囲で液晶セルによる位相差を補償して表示品位に優れる液晶表示装置を形成できることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶表示装置例（光学補償偏光板例）の断面図。
【符号の説明】
１：光学補償偏光板
１１、１４：偏光板
１２、１３：位相差板
３：液晶セル
【図１】
0003810969.tif 000002