JP2004325480A - 偏光板、その評価方法および光学フィルム、液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】色表示の良好な、反射型または半透過型のカラー液晶表示装置に用いられる偏光板を提供すること。
【解決手段】反射型または半透過型のカラー液晶表示装置に用いられる偏光板であって、当該偏光板を前記カラー液晶表示装置に適用して、黒から白への階調表示を行い、それらの反射スペクトルを測定した結果から得られる、ＣＩＥ色度座標上のｘ、ｙ座標の動きを、一次式：ｙ＝Ａｘ＋Ｂ、で近似した場合に、その傾き（Ａ）が１．４〜１． ５の間に収まる色度を有することを特徴とする偏光板。
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射型または半透過型のカラー液晶表示装置（以下、液晶表示装置をＬＣＤともいう）に用いられる偏光板およびその評価方法に関する。また本発明は、前記偏光板を用いた光学フィルム、さらには前記偏光板、光学フィルムを用いた反射型または半透過型のカラー液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
反射型または半透過型ＬＣＤパネルは、携帯電話、ＰＤＡ等の携帯端末用ＬＣＤとしての市場が拡大している。その使用環境は、室内にとどまらず、野外での使用も必然的に発生している。
【０００３】
従来、携帯端末には、白黒表示のＬＣＤが主に使われてきた。そのようなＬＣＤパネル用偏光板は、主にノートパソコン等に用いられている透過型ＴＦＴ−ＬＣＤ用偏光板よりも、コントラスト、色表示とも比較的低性能の偏光板を使用していた。
【０００４】
最近の携帯端末においては、外部の様々なコンテンツがあり、携帯端末自体で扱える情報種、情報量ともパソコンと同等のレベルに達しているといっても過言ではない。特にインターネット等から情報を取り込むことができるものでは、視認性の高さからカラー表示が可能な携帯端末の普及が急速に進みつつある。
【０００５】
携帯端末のカラー化が進むに連れて、携帯端末にも透過型ＴＦＴ−ＬＣＤ用偏光板を使用する構成が進みつつある（たとえば、特許文献１等。）。しかし、携帯端末に一般的な透過型ＴＦＴ−ＬＣＤ用偏光板を使用すると、パネルの表示品位として十分なコントラストは得られるが、白表示の黄色付き、黒表示の赤味が気になる場合がある。特に、反射型または半透過型ＬＣＤを野外で使用する場合には前記傾向があり、色表示が悪くなる場合がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−４０３９２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、色表示の良好な、反射型または半透過型のカラー液晶表示装置に用いられる偏光板を提供することを目的とする。また本発明は、色表示の良好な、前記偏光板か否かの評価方法を提供することを目的とする。
【０００８】
また本発明は、前記偏光板を用いた光学フィルムを提供すること、さらには前記偏光板、光学フィルムを用いた反射型または半透過型のカラー液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
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、以下に示す偏光板およびその評価方法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。
【００１０】
すなわち本発明は、反射型または半透過型のカラー液晶表示装置に用いられる偏光板であって、
当該偏光板を前記カラー液晶表示装置に適用して、黒から白への階調表示を行い、それらの反射スペクトルを測定した結果から得られる、ＣＩＥ色度座標上のｘ、ｙ座標の動きを、
一次式：ｙ＝Ａｘ＋Ｂ、で近似した場合に、その傾き（Ａ）が１．４〜１． ５の間に収まる色度を有することを特徴とする偏光板、に関する。
【００１１】
また本発明は、反射型または半透過型のカラー液晶表示装置に用いられる偏光板の評価方法であって、
当該偏光板を前記カラー液晶表示装置に適用して、黒から白への階調表示を行い、それらの反射スペクトルを測定した結果から得られる、ＣＩＥ色度座標上のｘ、ｙ座標の動きを、
一次式：ｙ＝Ａｘ＋Ｂ、で近似し、その傾き（Ａ）が１．４〜１． ５の間に収まる色度を有するか否かを判断することを特徴とする偏光板の評価方法、に関する。
【００１２】
また本発明は、前記偏光板が、少なくとも１枚積層されていることを特徴とする光学フィルム、に関する。
【００１３】
さらには本発明は、前記偏光板または前記光学フィルムが用いられていることを特徴とする反射型または半透過型のカラー液晶表示装置、に関する。
【００１４】
（作用）
上記本発明は、カラー表示を行う反射型または半透過型のＬＣＤに用いる偏光板としては、上記一般式における、傾き（Ａ）が１．４〜１． ５を満足するものが、当該ＬＣＤを野外で使用する場合にも、優れた色表示（色再現性）を有することを見出したものである。したがって、偏光板が、上記一般式における、傾き（Ａ）が１．４〜１． ５を満足するか否かにより、色表示が良好か否かを評価することができる。上記一般式における、傾き（Ａ）は１．４〜１．４７であることが色表示がより良好であり見栄えが良好である。
【００１５】
なお、前記一般式の傾き（Ａ）を導くには、偏光板を前記カラー液晶表示装置に適用して、黒表示から白表示までのグレースケールで階調表示を行い、それらの反射スペクトルを測定し、ＣＩＥ色度座標上のｘ、ｙの算出を行う。ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）は、ＸＹＺ表色系（ＪＩＳ Ｚ８７０１（１９８２））による。そして、その階調表示のＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）から、各測定点を通過する線形式ｙ＝Ａｘ＋Ｂを最小二剰法により求める。当該Ａが傾き（Ａ）である。なお、前記一般式の傾き（Ａ）は、詳しくは実施例記載の方法により導かれる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の偏光板は、上記傾き（Ａ）が１．４〜１．５の範囲内にあるものを特に制限なく使用できる。偏光板は偏光子の片面または両面には透明保護フィルムを有するものが一般に用いられる。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
前記偏光子の片面または両面に設けられる透明保護フィルムを形成する材料としては、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。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、また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。透明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。
【００２０】
透明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、偏光子の両側に透明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透明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透明保護フィルムを用いてもよい。
【００２１】
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。
【００２２】
また、透明保護フィルムは、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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
前記偏光子と透明保護フィルムとの接着処理には、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が用いられる。
【００２８】
本発明の偏光板は、反射型または半透過型のＬＣＤに適用されるものであり、前記偏光板には、上記ＬＣＤとなるように、実用に際しては、偏光板に更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として用いられる。また、他の光学層を積層した光学フィルムとして用いることができる。他の光学層については特に限定はないが、例えば、位相差板（１／２ や１／４等の波長板を含む）、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光学層を１層または２層以上用いることができる。特に、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、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、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好ましい。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
位相差板としては、高分子素材を一軸または二軸延伸処理してなる複屈折性フィルム、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。位相差板の厚さも特に制限されないが、２０〜１５０μｍ程度が一般的である。
【００３６】
高分子素材としては、たとえば、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリメチルビニルエーテル、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリアリルスルホン、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、セルロース系重合体、ノルボルネン系樹脂またはこれらの二元系、三元系各種共重合体、グラフト共重合体、ブレンド物などがあげられる。これら高分子素材は延伸等により配向物（延伸フィルム）となる。
【００３７】
液晶性ポリマーとしては、たとえば、液晶配向性を付与する共役性の直線状原子団（メソゲン）がポリマーの主鎖や側鎖に導入された主鎖型や側鎖型の各種のものなどがあげられる。主鎖型の液晶性ポリマーの具体例としては、屈曲性を付与するスペーサ部でメソゲン基を結合した構造の、例えばネマチック配向性のポリエステル系液晶性ポリマー、ディスコティックポリマーやコレステリックポリマーなどがあげられる。側鎖型の液晶性ポリマーの具体例としては、ポリシロキサン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート又はポリマロネートを主鎖骨格とし、側鎖として共役性の原子団からなるスペーサ部を介してネマチック配向付与性のパラ置換環状化合物単位からなるメソゲン部を有するものなどがあげられる。これら液晶性ポリマーは、たとえば、ガラス板上に形成したポリイミドやポリビニルアルコール等の薄膜の表面をラビング処理したもの、酸化珪素を斜方蒸着したものなどの配向処理面上に液晶性ポリマーの溶液を展開して熱処理することにより行われる。
【００３８】
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。
【００３９】
また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によっても形成しうるが、前記の如く予め楕円偏光板等の光学フィルムとしたものは、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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
前述した偏光板や、偏光板を少なくとも１層積層されている光学フィルムには、液晶セル等の他部材と接着するための粘着層を設けることもできる。粘着層を形成する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。
【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。
【００５３】
偏光板や光学フィルムの片面又は両面への粘着層の付設は、適宜な方式で行いうる。その例としては、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、あるい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学フィルム上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偏光板や光学フィルムの片面又は両面に設けることもできる。また両面に設ける場合に、偏光板や光学フィルムの表裏において異なる組成や種類や厚さ等の粘着層とすることもできる。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】
粘着層の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的にセパレータが仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘着層に接触することを防止できる。セパレータとしては、上記厚さ条件を除き、例えばプラスチックフィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鏡アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、従来に準じた適宜なものを用いうる。
【００５６】
なお本発明において、上記した偏光板や光学フィルム等、また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。
【００５７】
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、液晶セルと光学素子、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。本発明の楕円偏光板を用いる点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。
【００５８】
液晶セルの裏側には、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、本発明の偏光板は液晶セルの片側又は両側に設置することができる。両側に光学素子を設ける場合、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。
【００５９】
【実施例】
以下に、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はそれによって何等限定されるものではない。
【００６０】
実施例
厚さ８０μｍのポリビニルアルコールフィルムをヨウ素水溶液中に３０℃で６０秒間浸漬して染色し、次いで濃度４重量％のホウ酸水溶液中に６０℃で６０秒間浸漬しながら５．５倍まで延伸した後、濃度２重量％のヨウ化カリウム水溶液に３０℃で５秒間浸漬した。その後、５０℃で４分間乾燥して偏光子を得た。偏光子の両側に、表面をケン化処理した厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムをポリビニルアルコール系接着剤で貼りあわせた後、８０℃で４分間乾燥させて偏光板を得た。
【００６１】
上記操作を繰り返し、偏光板のサンプル１〜５を得た。各サンプルについて下記値を測定した。結果を表１に示す。
【００６２】
（単体透過率）
分光光度計（（株）村上色彩技術研究所製，ＣＭＳ−５００）を用いて、１枚の偏光板の透過率を測定した。なお、偏光板の透過率はＪＩＳ Ｚ８７０１の２度視野（Ｃ光源）により視感度補整したＹ値である。
【００６３】
（偏光度）
２枚の同じ偏光板を偏光軸が平行になるように重ね合わせた場合の透過率（Ｈ_０ ）と、直交になるように重ね合わせた場合の透過率（Ｈ_９０）を、上記分光光度計を用いて測定し、以下の式から偏光度を求めた。
偏光度（％）＝√｛（Ｈ_０ −Ｈ_９０）／（Ｈ_０ ＋Ｈ_９０）｝×１００
なお、平行の透過率（Ｈ_０ ）と直交の透過率（Ｈ_９０）は２度視野（Ｃ光源）により視感度補整したＹ値である。
【００６４】
（色度：１）
単体透過率の測定で測定した分光透過率より、ＪＩＳ Ｚ８７０１の２度視野（Ｃ光源）により、視感度補正したＸＹＺ値を求めた。得られた値よりハンターＬａｂ表示系のａ値、ｂ値を下記式により求めた。
ａ＝１７．５（１．０２Ｘ−Ｙ）／Ｙ^１／２
ｂ＝７．０（Ｙ−０．８４７Ｚ）／Ｙ^１／２
【００６５】
【表１】

【００６６】
（色度：２）
偏光板（サンプル）をそれぞれ、反射型ＬＣＤ（シャープ（株）製のＺａｕｒｕｓ）の視認側に貼り合わせ、表２に示すように、黒表示から白表示までのグレースケールで階調表示を行い、それらの反射スペクトルを分光測色計（ミノルタ（株）のＣＭ−２００２）によりＣＩＥ色度座標上のｘ、ｙの算出を行った。ＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）は、ＣＩＥ１９３１ ＸＹＺ表色系（ＪＩＳ Ｚ８７０１（１９８２））による。その階調表示のＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）から、各測定点を通過する線形式ｙ＝Ａｘ＋Ｂを最小二剰法により求めた。その結果を表３に示す。
【００６７】
【表２】

表２における、グレー（１）〜（１７）は、白色と黒色の中間色（明度）であり、グレー（１）からグレー（１７）に向かうにつれて白色に近くなる。
【００６８】
【表３】

表３から、実施例１〜３（サンプル１〜３）では、傾き（Ａ）が１．４〜１．５の範囲内にあることが分かる。これらは白表示、黒表示ともに良好であった。一方、比較例１（サンプル４）、比較例２（サンプル５）では、傾き（Ａ）が１．４〜１．５の範囲を外れていることが分かる。比較例２（サンプル５）では、グレー（６）以上のグレー表示および黒表示において、赤みを帯びていた。特にこの現象は、野外など直射日光をＬＣＤパネルに当てるときに、より顕著になった。また、比較例１（サンプル４）では比較例２（サンプル５）程ではないが、若干赤みを帯びる傾向にあった。
【００６９】
以上の通り、偏光板の色表示（色再現性）は、表１に示すように、ａ値、ｂ値では十分に判断できない場合がある。一方、偏光板の色表示（色再現性）は、表２、表３に示すように、階調表示のＣＩＥ色度座標（ｘ、ｙ）から、ｙ＝Ａｘ＋Ｂを求め、その傾き（Ａ）が１．４〜１．５の範囲内にあるか否かにより評価可能であることが分かる。

Claims (4)

1. 反射型または半透過型のカラー液晶表示装置に用いられる偏光板であって、
   当該偏光板を前記カラー液晶表示装置に適用して、黒から白への階調表示を行い、それらの反射スペクトルを測定した結果から得られる、ＣＩＥ色度座標上のｘ、ｙ座標の動きを、
   一次式：ｙ＝Ａｘ＋Ｂ、で近似した場合に、その傾き（Ａ）が１．４〜１． ５の間に収まる色度を有することを特徴とする偏光板。
2. 反射型または半透過型のカラー液晶表示装置に用いられる偏光板の評価方法であって、
   当該偏光板を前記カラー液晶表示装置に適用して、黒から白への階調表示を行い、それらの反射スペクトルを測定した結果から得られる、ＣＩＥ色度座標上のｘ、ｙ座標の動きを、
   一次式：ｙ＝Ａｘ＋Ｂ、で近似し、その傾き（Ａ）が１．４〜１． ５の間に収まる色度を有するか否かを判断することを特徴とする偏光板の評価方法。
3. 請求項１記載の偏光板が、少なくとも１枚積層されていることを特徴とする光学フィルム。
4. 請求項１記載の偏光板または請求項３記載の光学フィルムが用いられていることを特徴とする反射型または半透過型のカラー液晶表示装置。