JPH0895032A - 楕円偏光板及びカラー液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 視野角，明るさ，コントラスト，及び耐久性
の改良された、ツイステッドネマティック液晶を用いる
フルカラーの液晶表示装置及び／またはそれに用いる楕
円偏光板を提供する。 【構成】 偏光板の一方の側に位相差板を積層してなる
楕円偏光板において、特定の偏光板と支持体上に円盤状
化合物を含む層を有する位相差板とからなる楕円偏光
板、及びツイステッドネマティック型液晶セルの両側に
配置された２枚の偏光板、および液晶セルと偏光板との
間に配置された少なくとも一枚の位相差板、を有するカ
ラー液晶表示装置において、特定の偏光板と該位相差板
が支持体上に一層の円盤状化合物を含む層を有するカラ
ー液晶表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、視野角，コントラス
ト，明るさ，耐湿熱耐久性に優れたカラー液晶表示装
置，及び／またはそれに用いる視野角，透過率，偏光
度，耐湿熱耐久性に優れた楕円偏光板に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置としては、分子配列のねじ
れ角が９０゜以上の液晶を介して、対向するストライプ
状の複数の電極を、互いに交差するように配置させ、こ
れらの交差する部分で画素を形成する、単純マトリクス
型と、液晶分子の配列のねじれ角が９０゜で、薄層トラ
ンジスターあるいはダイオードを用いる三端子方式、あ
るいは二端子方式の非線形能動素子を有する画素電極
と、この画素電極と対向電極とで画素を形成するアクテ
ィブマトリクス型が提案されている。これらの液晶表示
装置のうち、ワードプロセッサ、パソコン、あるいはＴ
Ｖモニター等の表示装置は、主流であるＣＲＴから、薄
型軽量、低消費電力という大きな利点を持つ液晶表示装
置のうち、高画質で応答速度の速いアクティブマトリク
ス型に変換されつつある。

【０００３】このアクティブマトリクス型は、基本的に
はねじれ角が９０゜のネマティック液晶を用いたツイス
テッドネマチック型（以下、ＴＮと呼ぶ）液晶セルを用
いるものであり、非線形素子として、三端子方式の薄層
トランジスターを使用するＴＦＴ−ＬＣＤと、二端子方
式のＭＩＭ素子を使用するＭＩＭーＬＣＤとが、現在主
流となっている。

【０００４】ＴＦＴ−ＬＣＤやＭＩＭ−ＬＣＤは、少な
くとも、各画素ごとに駆動用のＴＦＴ、あるいはＭＩＮ
素子を備えたＴＮ液晶セルと、透過軸が液晶セルの光入
射側の基板のラビング方向と直交または平行するように
配置された偏光子、および透過軸が液晶セルの光出射側
の基板のラビング方向と平行または直交するように配置
された検光子とから構成されており、応答速度が速く
（数十ミリ秒）、高い表示コントラストを示すことから
他の方式と比較しても、最も有力な方式である。しか
し、これらの液晶表示装置は、ねじれ角が９０゜のネマ
ティック液晶を用いているため、表示方式の原理上、視
角によりコントラストが低下するという大きな問題点が
あった。

【０００５】これに対し、特開平４−２２９８２８号、
特開平４−２５８９２３号公報などに見られるように、
一対の偏光板とＴＮ型液晶セルの間に、位相差板を配置
することによって視野角を拡大しようとする方法が提案
されている。上記特許公報で提案された位相差板は、液
晶セルに対して、垂直な方向の位相差はほぼゼロのもの
であり、真正面からは何ら光学的な作用を及ぼさない
が、傾けたときに位相差が発現し、液晶セルで発現する
位相差を補償するものである。しかし、この方法では視
野角、とくに、画面法線方向から上下方向または左右方
向に傾けたときのコントラストの低下を改良できず、Ｃ
ＲＴの代替としては、全く対応できないのが現状であ
る。

【０００６】特開平４−３６６８０８号、特開平４−３
６６８０９号公報では、光学軸が傾いたカイラルネマチ
ック液晶を含む液晶セルを位相差板として用い、視野角
を改良しようとしているが、２層液晶方式となりコスト
が高く、非常に重たいものとなっている。

【０００７】また、特開平６ー７５１１６号、および本
発明者らによる特開平６ー２１４１１６号公報におい
て、光学的に負の一軸性を示し、その光軸が傾斜してい
る位相差板を用いることにより、ＴＮ型ＬＣＤの視角特
性を改良する方法が提案されている。この方法によれば
視野角は従来のものと比べ、改善はされるが、それでも
ＣＲＴ代替を検討するほどの広い視野角は実現困難であ
った。

【０００８】そこで本発明者らは、特願平６ー１２６５
２１号明細書において、光学的に負の一軸性でその光軸
がフイルムの法線方向から傾斜している光学異方素子、
および光学的に負の一軸性でその光軸がフイルムの法線
方向にある光学異方素子の特性をあわせ持つ位相差板に
より、ＴＮ型ＬＣＤの視角特性が著しく改善される事を
見いだした。

【０００９】しかし、これらの方法は、白黒表示におけ
るコントラストから見た視角改良効果を確認しただけで
あり、フルカラーで階調表示を行うカラー液晶表示装置
の総合的な表示品位即ち視角，明るさ，コントラスト，
及び耐久性の改良については、何等言及されていなっか
った。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、視
角，明るさ，コントラスト，及び耐久性の改良された、
ツイステッドネマティック液晶を用いるフルカラーの液
晶表示装置及び／またはそれに用いる楕円偏光板を提供
する事である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】これらの目的は、（１）
偏光板の一方の側に少なくとも一枚の位相差板を積層
してなる楕円偏光板において、該偏光板の可視光透過率
Ｔが３９．５％以上で，かつ該位相差板が支持体上に少
なくとも一層の円盤状化合物を含む層を有する事を特徴
とする楕円偏光板。 （２） 偏光板の一方の側に少なくとも一枚の位相差板
を積層してなる楕円偏光板において、該偏光板の偏光度
Ｐが式を満足し，かつ該位相差板が支持体上に少なく
とも一層の円盤状化合物を含む層を有する事を特徴とす
る楕円偏光板。 式：Ｐ＝√｛（ＴP−ＴC）／（ＴP＋ＴC）｝≧０．９５０ （但し，ＴPは平行透過率，ＴCは直行透過率） （３） 偏光板の一方の側に少なくとも一枚の位相差板
を積層し，反対側の表面に（酸化珪素系（ＳｉＯ_X，_X＝
１．７〜２）または弗化マグネシウム系（ＭｇＦ _X，_X＝
１．７〜２）の蒸着膜等の）反射防止層を設けてなる楕
円偏光板であって、該位相差板が支持体上に少なくとも
一層の円盤状化合物を含む層を有する事を特徴とする楕
円偏光板。 （４） 偏光板の一方の側に少なくとも一枚の位相差板
を積層してなる楕円偏光板において、該偏光板を６０
℃、９０％ＲＨの環境下に５００時間放置した際の可視
光透過率変化及び偏光度変化が２％以下で，かつ該位相
差板が支持体上に少なくとも一層の円盤状化合物を含む
層を有する事を特徴とする楕円偏光板。 （５） 該偏光板が二色性染料を含有することを特徴と
する（１），（２），（３），又は（４）に記載の楕円
偏光板。 （６） ツイステッドネマティック型液晶セルの両側に
配置された２枚の偏光板、および液晶セルと偏光板との
間に配置された少なくとも一枚の位相差板、を有するカ
ラー液晶表示装置において、該偏光板の可視光透過率Ｔ
が３９．５％以上で，かつ該位相差板が支持体上に少な
くとも一層の円盤状化合物を含む層を有する事を特徴と
するカラー液晶表示装置。 （７） ツイステッドネマティック型液晶セルの両側に
配置された２枚の偏光板、および液晶セルと偏光板との
間に配置された少なくとも一枚の位相差板、を有するカ
ラー液晶表示装置において、該偏光板の偏光度Ｐが式
を満足し，かつ該位相差板が支持体上に少なくとも一層
の液晶形成能を有する円盤状化合物を含む層を有する事
を特徴とするカラー液晶表示装置。 式：Ｐ＝√｛（ＴP−ＴC）／（ＴP＋ＴC）｝≧０．９５０ （但し，ＴPは平行透過率，ＴCは直行透過率） （８） ツイステッドネマティック型液晶セルの両側に
配置された２枚の偏光板、および液晶セルと偏光板との
間に配置された少なくとも一枚の位相差板、を有するカ
ラー液晶表示装置において、少なくとも一枚の偏光板の
表面に（酸化珪素系（ＳｉＯ_X，_X＝１．７〜２）または
弗化マグネシウム系（ＭｇＦ_X，_X＝１．７〜２）の蒸着
膜等の）反射防止層を設けて，かつ該位相差板が支持体
上に少なくとも一層の円盤状化合物を含む層を有する事
を特徴とするカラー液晶表示装置。 （９） ツイステッドネマティック型液晶セルの両側に
配置された２枚の偏光板、および液晶セルと偏光板との
間に配置された少なくとも一枚の位相差板、を有するカ
ラー液晶表示装置において、該偏光板を６０℃、９０％
ＲＨの環境下に５００時間放置した際の可視光透過率変
化及び偏光度変化が２％以下で，かつ該位相差板が支持
体上に少なくとも一層の円盤状化合物を含む層を有する
事を特徴とするカラー液晶表示装置。 （１０） 該偏光板が二色性染料を含有することを特徴
とする（６），（７），（８），又は（９）に記載のカ
ラー液晶表示装置。 （１１） 該位相差板が支持体上に、少なくとも光学的
に負の一軸性でその光軸がフイルムの法線方向から５゜
〜５０゜傾斜している光学異方性層を有する事を特徴と
する（１）ないし（５）に記載の楕円偏光板。 （１２） 該位相差板が支持体上に、少なくとも光学的
に負の一軸性でその光軸がフイルムの法線方向から５゜
〜５０゜傾斜している光学異方性層を有する事を特徴と
する（６）ないし（１０）に記載のカラー液晶表示装
置。 本願発明の他に下記の態様も可能である。 （１３） ツイステッドネマティック型液晶セルの両側
に配置された２枚の偏光板、および液晶セルと偏光板と
の間に配置された少なくとも一枚の位相差板、を有する
カラー液晶表示装置において、該偏光板の可視光透過率
が３９．５％以上で，かつ該位相差板が少なくとも一層
の、光学的に負の一軸性でその光軸がフィルムの法線方
向から５゜ないし５０゜傾斜した光学異方性層を有する
事を特徴とするカラー液晶表示装置。 （１４） ツイステッドネマティック型液晶セルの両側
に配置された２枚の偏光板、および液晶セルと偏光板と
の間に配置された少なくとも一枚の位相差板、を有する
カラー液晶表示装置において、該偏光板の偏光度Ｐが式
を満足し，かつ該位相差板が少なくとも一層の、光学
的に負の一軸性でその光軸がフィルムの法線方向から５
゜ないし５０゜傾斜した光学異方性層を有する事を特徴
とするカラー液晶表示装置。 式：Ｐ＝√｛（ＴP−ＴC）／（ＴP＋ＴC）｝≧０．９５０ （但し，ＴPは平行透過率，ＴCは直行透過率） （１５） ツイステッドネマティック型液晶セルの両側
に配置された２枚の偏光板、および液晶セルと偏光板と
の間に配置された少なくとも一枚の位相差板、を有する
カラー液晶表示装置において、少なくとも一枚の偏光板
の表面に酸化珪素系（ＳｉＯ_X，_X＝１．７〜２）または
弗化マグネシウム系（ＭｇＦ_X，_X＝１．７〜２）の蒸着
膜等の反射防止層を設けて，かつ該位相差板が少なくと
も一層の、光学的に負の一軸性でその光軸がフィルムの
法線方向から５゜ないし５０゜傾斜した光学異方性層を
有する事を特徴とするカラー液晶表示装置。 （１６） ツイステッドネマティック型液晶セルの両側
に配置された２枚の偏光板、および液晶セルと偏光板と
の間に配置された少なくとも一枚の位相差板、を有する
カラー液晶表示装置において、該偏光板を６０℃９０％
ＲＨの環境下に５００時間放置した際の可視光透過率変
化及び偏光度変化が２％以下で，かつ該位相差板が少な
くとも一層の、光学的に負の一軸性でその光軸がフィル
ムの法線方向から５゜ないし５０゜傾斜した光学異方性
層を有する事を特徴とするカラー液晶表示装置。によっ
て達成された。

【００１２】本発明のカラー液晶表示装置において視角
が改良された事については以下のように推定している。
例えば、本発明のカラー液晶表示装置において、偏光子
と検光子の透過軸がほぼ直交しているノーマリーホワイ
トのモードでは、黒表示部は液晶に電圧が印加されてい
る状態であり、視角を大きくする事に伴って、この黒表
示部からの光の透過率が著しく増大し、コントラストの
急激な低下を招いている。この時ＴＮ液晶セル内部の液
晶分子の配列は、近似的に光学軸がセルの法線方向から
傾いたものと、法線方向を向いたものとの混合と見なす
事が出来る。

【００１３】液晶セル内部の液晶分子は、正の一軸性光
学異方体と見なせるのであれば、それによる複屈折を補
償するためには、同じように、セルの法線方向から傾い
た負の一軸性光学異方体と、法線方向を向いた負の一軸
性光学異方体とを用いる事が必要である。本発明におけ
る位相差板は、光学的に負の一軸性でその光軸がフイル
ムの法線方向から５゜から５０゜傾斜している光学異方
素子と、光学的に負の一軸性でその光軸がフイルムの法
線方向にある光学異方素子とを組み合わせたものであ
る。これにより、ねじれ角が９０゜のネマティック液晶
を用いている事による表示方式の原理上、視角により画
質が低下するという本質的な問題が解決され、視角によ
るコントラスト低下ばかりでなく、階調の反転、さらに
は色味変化等の問題点が改良された。

【００１４】本発明のカラー液晶表示装置において明る
さ，コントラストが改良された事については以下のよう
に推定している。透過型の液晶表示装置の場合にはバッ
クライトが発する可視光線，反射型液晶表示装置の場合
には，反射板によって反射された可視光線がそれぞれブ
ラックマトリックスや偏光板での吸収によって減光する
事によって明るさが低下している。また，偏光板の偏光
度が低かったり，表面の反射率が高かったりすると，コ
ントラストが低下する。本発明者らは，ＴＦＴ等のツイ
ストネマチック液晶を用いたフルカラー液晶表示装置に
本発明の位相差板を用いた場合の本来有するべき広視野
角，高明度，高コントラストが，実際に得られない原因
を究明した結果，偏光板の透過率，偏光度の向上や，表
面の反射防止によって，飛躍的に液晶表示装置の明るさ
やコントラストを改良できる事をつきとめた。

【００１５】本発明のカラー液晶表示装置において耐久
性が改良された事については以下のように推定してい
る。本発明の位相差板単体での耐湿熱耐久性試験の結果
では，円盤状化合物の架橋が十分な場合にはほとんど光
学特性が変化しないにもかかわらず，液晶表示装置の耐
久性が十分でなく，明るさやコントラスト，視角の低
下，及び着色等の問題点が生ずる．偏光板の耐久性を向
上する事によって，飛躍的に液晶表示装置の耐湿熱耐久
性を改良できる事をつきとめた。

【００１６】以下に本発明の偏光板について詳しく説明
する。偏光板の材質については特に限定はなく，一般に
はポリビニルアルコール系，部分ホルマール化ポリビニ
ルアルコール系，エチレン−酢酸ビニル共重合体部分ケ
ン化フイルム等の親水性高分子フイルムにヨウ素及び／
または水溶性または非水溶性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イルム
などからなる偏光板が用いられる。また以上の吸収の二
色性を利用したものに限らず例えば特開平４−２１２１
０４号公報にあるような光学異方性媒体内で光が２つの
偏光に分離するという複屈折現象を利用したものも好ま
しく用いられる。

【００１７】透過率については３９．５％以上が好まし
く，より好ましくは４３％以上である。また偏光度につ
いては０．９５以上が好ましく，より好ましくは０．９
９以上である。但し，透過率（Ｔ）はＪＩＳ Ｚ８７０
１に基づいて，Ｔ＝Ｋ∫Ｓ（λ）ｙ（λ）τ（λ）ｄλ
で定義され，ここに，Ｋ＝１００／∫Ｓ（λ）ｙ
（λ）τ（λ）ｄλ，Ｓ（λ）：色の表示に用いる標準
の光の分光分布，ｙ（λ）：ＸＹＺ系における等色関
数，τ（λ）：分光透過率 である。透過率を向上する
ための具体的方法については特に制限はないが，一般に
ヨウ素や二色性染料の量を増やすと偏光度はたかくなる
が透過率は低くなる。透過率と偏光度を両立させる手段
としては，例えば特開平２−２０４９０７号公報，等に
記載されている。偏光度を向上するための具体的方法に
ついても特に制限はないが，例えば特開昭６４−８４２
０３号公報，特開平２−２０４９０７号公報等に記載さ
れている水に変えて有機溶媒を用いて製膜したポリビニ
ルアルコール系フイルムを用いる方法や特開平５−２３
２３１６号公報等に記載されているポリビニルアルコー
ル系フイルムの一軸延伸温度を高めて均一に延伸する方
法等がある。本発明の反射防止膜を設けるための具体的
方法についても特に制限はないが，例えば特開平５−２
９５５１９号公報等に記載されている。

【００１８】車載や屋外での液晶表示装置の利用を考え
ると耐湿熱耐久性が必要とされるが，偏光板を６０℃９
０％ＲＨの環境下に５００時間放置した際の可視光透過
率変化及び偏光度変化が２％以下で有る事が好ましい。
素材としてはヨウ素系よりも二色性染料が好ましいが，
ヨウ素系での耐久性向上の手段としては例えば特開昭６
２−１８０３０３号公報，特開平４−３５１６４０号公
報等に記載されているコバルトイオンやジルコニウムイ
オンを含有させる方法がある。また例えば特開平４−３
５１６４０号公報等に記載されている二色性染料を用い
ると一般に耐久性に優れるが，更に例えば特開平４−３
５１６４０号公報等に記載されている非水溶性二色性染
料と紫外線吸収剤を用いる方法がある。

【００１９】以下に本発明における位相差板について詳
しく説明する。本発明の位相差板を構成している、光学
的に負の一軸性で、その光軸がフイルムの法線方向から
５゜から５０゜傾斜している光学異方素子は、光透過率
が８０％以上であるとともに、フイルム面内の主屈折率
をｎｘ’、ｎｙ’、厚み方向の屈折率をｎｚ’、厚さを
ｄ’とした時、三軸の主屈折率の関係が ｎｚ’＜ｎ
ｙ’＝ｎｘ’ を満たし、式 ｛（ｎｘ’＋ｎｙ’）／
２−ｎｚ’｝×ｄ’ で表されるレタデーションが５０
ｎｍから４００ｎｍである事が好ましい。但し、ｎ
ｘ’、ｎｙ’の値は厳密に等しい必要はなく、ほぼ等し
ければ十分である。具体的には、以下の範囲であれば問
題はない。 ｜ｎｘ’−ｎｙ’｜／｜ｎｘ’−ｎｚ’｜≦０．２ また光軸がフイルムの法線方向となす角については、５
゜から５０゜である事がさらに好ましい。この光学異方
素子を作成する方法としては、特願平６ー１２６５２１
号明細書に記載されている様に、円盤状化合物を斜めに
配向する、フイルムの両面にせん断力をかけて歪を付与
する、あるいはアゾベンゼン等の光異性化化合物に偏光
を照射する等が挙げられる。以下にその作成方法につい
て説明する。

【００２０】本発明の円盤状化合物とは、例えば、Ｃ．
Ｄｅｓｔｒａｄｅらの研究報告、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．
７１巻、１１１頁（１９８１年）に記載されている、ベ
ンゼン誘導体や、Ｂ．Ｋｏｈｎｅらの研究報告、Ａｎｇ
ｅｗ．Ｃｈｅｍ．９６巻、７０頁（１９８４年）に記載
されたシクロヘキサン誘導体及びＪ．Ｍ．Ｌｅｈｎらの
研究報告、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１７９４頁
（１９８５年）、Ｊ．Ｚｈａｎｇらの研究報告、Ｊ．Ａ
ｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１６巻、２６５５頁（１９９
４年）に記載されているアザクラウン系やフェニルアセ
チレン系マクロサイクルなどが挙げられ、一般的にこれ
らを分子中心の母核とし、直鎖のアルキル基やアルコキ
シ基、置換ベンゾイルオキシ基等がその直鎖として放射
状に置換された構造であり、液晶性を示し、一般的にデ
ィスコティック液晶と呼ばれるものが含まれる。ただ
し、分子自身が負の一軸性を有し、一定の配向を付与で
きるものであれば上記記載に限定されるものではない。
また、本発明において、円盤状化合物から形成したと
は、最終的にできた物が前記化合物である必要はなく、
例えば、前記低分子ディスコティック液晶が熱、光等で
反応する基を有しており、結果的に熱、光等で反応によ
り重合または架橋し、高分子量化し液晶性を失ったもの
も含まれるものとする。

【００２１】つぎに、本発明における円盤状化合物と
は、下記に列挙する様なディスコティック液晶、および
他の低分子化合物やポリマーとの反応により、もはや液
晶性を示さなくなったディスコティック液晶の反応生成
物等のように、分子自身が光学的に負の一軸性を有する
化合物全般を意味する。

【００２２】

【化１】

【００２３】

【化２】

【００２４】

【化３】

【００２５】

【化４】

【００２６】本発明における円盤状化合物がディスコテ
ィック液晶の場合、これらを含む層を、光学的に負の一
軸でかつ光軸がフイルムの法線方向から５゜から５０゜
傾斜させて配向させるためには、下記の処理が必要にな
る。具体的には、ラビング処理した有機配向膜あるいは
無機配向膜の形成された基板にディスコティック液晶を
塗布し、その後液晶相、より好ましくはディスコネマテ
ィック相形成温度まで昇温することである。これにより
該液晶は斜め配向をし、その後の冷却により配向を保っ
たまま、常温では固体状態をとる。また、ディスコティ
ックネマティック液晶相形成温度はディスコティック液
晶に固有のものであるが、異なるものを二種以上混合す
る事により、任意に調整する事ができる。本発明に用い
るディスコティック液晶のディスコティックネマティッ
ク液晶相−固相転移温度としては、好ましくは７０℃以
上３００℃以下、特に好ましくは７０℃以上１７０℃以
下である。

【００２７】上記の有機配向膜として用いるポリマーと
しては、ポリイミド、ポリスチレン誘導体など、また水
溶性のものとしては、ゼラチン、ポリビニルアルコー
ル、カルボキシメチルセルロースなどが挙げられる。
これらは全てラビング処理を施すことにより、ディスコ
ティック液晶を斜めに配向させることができる。中でも
アルキル変性のポリビニルアルコールは特に好ましく、
ディスコティック液晶を均一に配向させる能力に優れて
いることを本発明者らは発見した。これは配向膜表面の
アルキル鎖とディスコティック液晶のアルキル側鎖との
強い相互作用のためと推察している。上記アルキル変性
ポリビニルアルコールは、下記に列記するような末端に
アルキル基を有するものであり、けん化度８０％以上、
重合度２００以上が好ましい。また、側鎖にアルキル基
を有するポリビニルアルコールも有効に用いることがで
きる。市販品として、クラレ製 ＭＰ１０３、ＭＰ２０
３、Ｒ１１３０などが入手可能である。

【００２８】また、ＬＣＤの配向膜として広く用いられ
ているポリイミド膜も有機配向膜として好ましく、これ
はポリアミック酸（例えば、日立化成製 ＬＱ／ＬＸシ
リーズ、日産化学製 ＳＥシリーズ等）を基板面に塗布
し１００〜３００℃で０．５〜１時間焼成の後ラビング
する事により得られる。

【００２９】また、前記ラビング処理は、ＬＣＤの液晶
配向処理工程として広く普及しているものと同一な工程
であり、配向膜の表面を紙やガーゼ，フェルト，ラバ
ー、或いはナイロン，ポリエステル繊維などを用いて一
定方向にこすることにより配向を得る方法である。一般
的には長さと太さが均一な繊維を平均的に植毛した布な
どを用いて数回程度ラビングを行う。

【００３０】また、無機斜方蒸着膜の蒸着物質としては
ＳｉＯを代表としＴｉＯ₂、ＭｇＦ₂、ＺｎＯ₂等の金属
酸化物やフッ化物、Ａｕ，Ａｌ等の金属が挙げられる。
尚、金属酸化物は高誘電率のものであれば斜方蒸着物質
として用いることができ、上記に限定されるものではな
い。蒸着膜の形成には基盤固定型の方法とフィルムへの
連続蒸着型の方法の両者が使え、蒸着物質としてＳｉＯ
を例にとると蒸着角度αが約６５〜８８゜において、デ
ィスコティック液晶はその光学軸が蒸着粒子カラムの方
向とおよそ直交する方向に均一配向する。

【００３１】上記配向膜は、その上に塗設されたディス
コティック液晶分子の配向方向を決定する作用がある
が、ディスコティック液晶の配向性は配向膜に依存する
ためその組合わせを最適化する必要がある。また均一配
向をしたディスコティック液晶分子はフイルムの法線と
ある角度をもって配向するが、傾斜角は配向膜によって
はあまり変化せず、ディスコティック液晶分子固有の値
をとることが多い。ディスコティック液晶を二種以上あ
るいはディスコティック液晶に似た化合物を混合すると
その混合比により傾斜角を調整する事ができる。従っ
て、斜め配向の傾斜角制御にはディスコティック液晶を
選択する、或いは混合するなどの方法がより有効であ
る。

【００３２】またディスコティック液晶を斜めに配向さ
せる別の方法として、磁場配向や電場配向が挙げられ
る。この場合には、ディスコティック液晶を塗布した基
板を加熱しながら、所望の角度で磁場、あるいは電場を
かける事が必要となる。このようにして得られる円盤状
化合物の斜め配向が、高温、高湿下でも維持できるよう
にするためには、あらかじめ円盤状化合物に、重合性不
飽和基、エポキシ基、水酸基、アミノ基、カルボキシル
基等の官能基を持たせ、熱、あるいは光重合開始剤によ
る、重合性不飽和基のラジカル重合、あるいは光酸発生
剤によるエポキシ基の開環重合、多価イソシアナート、
多価エポキシ化合物による架橋反応等によって、円盤状
化合物自身を架橋する事が好ましい。この時同様の官能
基を有する別の化合物を含有させてもかまわない。

【００３３】また本発明における、該光学異方素子は、
少なくとも透明フイルムの両面にせん断力を加える工程
を経る事よっても得られる。具体的には、周速が異なる
２つのロ−ル間に、熱可塑性樹脂からなり、光透過性を
有するフイルムを挟み、該フイルムにせん断力を付与す
ることによって、得る事が出来る。ここで使用される熱
可塑性樹脂としては、光の透過率が７０％、より好まし
くは８５％であれば、全く問題なく、特に他の制約はな
い。具体的には、ポリカ−ボネ−ト、ポリアリレ−ト、
ポリスルホン、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリエチ
レンナフタレ−ト、ポリエ−テルスルホン、ポリフェニ
レンスルフィド、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−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−ス
系重合体、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、二元
系、三元系各種重合体、グラフト共重合体、ブレンド物
等が好適に利用される。

【００３４】さらに本発明における、該光学異方素子
は、光異性化物質に偏光を照射する事によっても得る事
が出来る。ここで光異性化物質とは、光により立体異性
化または構造異性化を起こすものであり、好ましくは、
さらに別の波長の光または熱によってその逆異性化を起
こすものである。これらの化合物として一般的には、構
造変化と共に可視域での色調変化を伴うものは、フォト
クロミック化合物としてよく知られているものが多く、
アゾベンゼン化合物、ベンズアルドキシム化合物、アゾ
メチン化合物、フルギド化合物、ジアリ−ルエテン化合
物、ケイ皮酸系化合物、レチナ−ル系化合物、ヘミチオ
インジゴ化合物等が挙げられる。

【００３５】本発明の位相差板を構成する支持体は、光
学的に負の一軸性でその光軸がフイルムの法線方向にあ
ることが好ましく、また光透過率が８０％以上であると
同時に、フイルム面内の主屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚み方
向の主屈折率をｎｚ、フイルムの厚みをｄとしたとき、
三軸の主屈折率の関係が ｎｚ＜ｎｙ＝ｎｘ を満足
し、式 ｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２ーｎｚ｝×ｄ で表され
るレタデーションが２０ｎｍから４００ｎｍである事が
好ましい。但し、ｎｘとｎｙの値は厳密に等しい必要は
なく、ほぼ等しければ十分である。具体的には、｜ｎｘ
ーｎｙ｜／｜ｎｘ−ｎｚ｜≦０．２ であれば実用上問
題はない。 ｜ｎｘーｎｙ｜×ｄ で表される正面レタ
デーションは、５０ｎｍ以下である事が好ましく、２０
ｎｍ以下である事がさらに好ましい。

【００３６】該光学異方素子は、ゼオネックス（日本ゼ
オン）、ＡＲＴＯＮ（日本合成ゴム）、トリアセチルセ
ルロース（ダイセル）などの固有複屈折率が小さい素
材、あるいは、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポ
リスルフォン、ポリエーテルスルフォンなどの固有複屈
折率が大きい素材を、溶液流延、溶融押し出し等によっ
て製膜し、それをさらに縦、横方向に延伸することによ
って作成する事が出来る。

【００３７】以下に本発明のツイステッドネマチック液
晶セルについて説明する。液晶の素材については特に限
定は無いがΔｎｄは３００ｎｍ以上９００ｎｍ以下が好
ましい。またツイスト角は９０度が一般的だが７０度以
上１００度以下の範囲で好適に用いられる。またプレチ
ルトは５度以下が好ましく、セルギャップは３μm以上
６μmが好ましい。

【００３８】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。 実施例１ トリアセチルセルロースが１７．４ｗｔ％、トリフェニ
ルホスフェートが２．６ｗｔ％となるようにメチレンク
ロライドとメタノールの重量比９対１の混合溶媒中に溶
かしたドープを有効長６ｍのステンレスバンド上に２ｍ
/分の速度で乾燥膜厚が１２７μｍになるように流延
し、はぎ取った後、６０℃〜１２０℃の熱風で乾燥し
た。一方の側にゼラチン層（０．１μｍ）を塗設し、次
に塗設したゼラチン層の上に長鎖アルキル変性ポバール
（クラレ（株）製ＭＰ−２０３）を塗布し、６０℃の温
風で９０秒間乾燥させた後、ラビング処理を行い配向膜
を形成した。面内の主屈折率をｎx’、ｎy’、厚さ方向
の屈折率をｎz’、厚さをｄ’とした時、トリアセチル
セルロースフィルムは、｜ｎx’−ｎy’｜×ｄ’＝５ｎ
ｍ、｛（ｎx’＋ｎy’）／２−ｎz’｝×ｄ’＝７０ｎ
ｍであり、ほぼ負の一軸性であり、光軸がほぼフイルム
法線方向にあった。

【００３９】この配向膜上に、前記円盤状化合物ＴＥ−
８（ｍ＝４）が２５．３ｗｔ％、ＳＡＲＴＯＭＥＲ−
３０６（ソマール（株）製）が８．５ｗｔ％、イルガキ
ュア９０７（日本チバガイギー（株）製）が０．３ｗｔ
％、ＣＡＢ５３１（イーストマンケミカル（株）製）が
０．１ｗｔ％となるようにメチルエチルケトン中に溶か
した液をバーコーターにより７ｃｃ／ｍ²塗布して、
２．５μ厚の円盤状化合物を含む層を有したフィルムを
作成した。この層の主屈折率を小さい順にｎ１、ｎ２、
ｎ３としたとき、ｎ１＜ｎ２＝ｎ３の関係を有してお
り、負の一軸性であった。また、光軸はフィルム法線方
向から３０°傾斜していた。層の厚みをｄとしたとき、
（ｎ２−ｎ１）・ｄ＝１２５ｎｍであった。このフィル
ムを１２０℃に設定された恒温槽に２分間入れてディス
コティック液晶を形成、熟成させた後に、引き続き１２
０℃の条件下で水銀灯（４００ワット）を３０秒間照射
し、室温まで放冷する事により、位相差板を得た。

【００４０】このようにして得られた本発明の位相差板
のあらゆる方向からのΔｎ・ｄを島津製作所製エリプソ
メーター（ＡＥＰ−１００）で測定したところ、フィル
ム法線方向から２１°傾斜した方向から測定したときに
Δｎ・ｄの絶対値が最小となり、最小値は１７ｎｍであ
った。また、Δｎ・ｄの絶対値が最小となる方向をフィ
ルム面に正射影した方向と、ディスコティック液晶層の
光軸をフィルム面に正射影した方向は一致していた。

【００４１】以上のようにして得られた本発明の位相差
板のトリアセチルセルロース支持体側に粘着剤を塗布し
たのち、反対側のディスコティック液晶層に日東電工
（株）製の偏光板ＮＰＦ−Ｆ１２２５ＤＵ（Ｔ＝４４．
５％、ＴP＝３８．５％、ＴC＝１．４％、Ｐ＝０．９６
５）をその偏光軸がディスコティック液晶層の光軸をフ
ィルム面に正射影した方向と４５゜の角度をなすように
貼り合わせ、楕円偏光板ａを得た。

【００４２】実施例２ 偏光板ＮＰＦ−Ｇ１２２５ＤＵ（Ｔ＝４４．５％、ＴP
＝３８．５％、ＴC＝０．４％、Ｐ＝０．９９５）を用
いた事以外は実施例１と同様にして、楕円偏光板ｂを得
た。

【００４３】実施例３ 反射防止層を有するＮＰＦ−Ｇ１２２５ＤＵＡＧ２５
（Ｔ＝３８．５％、ＴP＝３８．５％、ＴC＝０．２％、
Ｐ＝０．９９５、ヘイズ９％）を用いた事以外は実施例
１と同様にして、楕円偏光板ｃを得た。

【００４４】実施例４ 偏光板ＮＰＦ−Ｑ−１０（Ｔ＝４３．０％、ＴP＝３
１．５％、ＴC＝５％、Ｐ＝０．８５０、二色性染料タ
イプ）を用いた事以外は実施例１と同様にして、楕円偏
光板ｄを得た。

【００４５】実施例５ シャープ（株）製ＴＦＴ型液晶カラーテレビ６Ｅ−Ｃ３
の偏光板を剥がし、液晶セルを挟むようにして、実施例
１で得た楕円偏光板ａ２枚を偏光板の偏光軸がもとと変
わらないように互いに直交するように貼り付け、本発明
のカラー液晶表示装置Ａを作成した。

【００４６】実施例６ 実施例２で得た楕円偏光板ｂ２枚を用いた事以外は実施
例５と同様にして、本発明のカラー液晶表示装置Ｂを作
成した。

【００４７】実施例７ 実施例２で得た楕円偏光板ｂ１枚を裏側即ちバックライ
ト側に用い、実施例３で得た楕円偏光板ｃ１枚を表側即
ち表示装置の最外層に用いた事以外は実施例５と同様に
して、本発明のカラー液晶表示装置Ｃを作成した。

【００４８】実施例８ 実施例４で得た楕円偏光板ｄ２枚を用いた事以外は実施
例５と同様にして、本発明のカラー液晶表示装置Ｄを作
成した。

【００４９】これらの液晶表示装置Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄにつ
いて、目視評価の後、白表示、黒表示を行い、全方位で
のコントラスト比測定を行った。また６０℃９０％ＲＨ
の環境下に５００時間放置した後同様の評価を行った。
その結果を表１に示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】比較例１ 偏光板ＮＰＦ−Ｑ−１０−３９（Ｔ＝３９．０％、Ｐ＝
０．９３０、二色性染料タイプ）を用いた事以外は実施
例１と同様にして、楕円偏光板ｅを得た。

【００５２】比較例２ 比較例１で得た楕円偏光板ｅ２枚を用いた事以外は実施
例５と同様にして、本発明のカラー液晶表示装置Ｅを作
成した。

【００５３】比較例３ シャープ（株）製ＴＦＴ型液晶カラーテレビ６Ｅ−Ｃ３
の偏光板を剥がし、かわりにＮＰＦ−Ｆ１２２５ＤＵ
（Ｔ＝４４．５％、Ｐ＝０．９６５）２枚を、偏光板の
偏光軸がもとと変わらないように互いに直交するように
貼り付け、カラー液晶表示装置Ｆを作成した。

【００５４】これらの液晶表示装置Ｅ、Ｆについて、目
視評価の後、白表示、黒表示を行い、全方位でのコント
ラスト比測定を行った。また６０℃、９０％ＲＨの環境
下に５００時間放置した後同様の評価を行った。その結
果を表１に示す。

【００５５】表１明らかなように、実施例の液晶表示装
置Ａ、Ｂ，Ｃ，Ｄは、比較例の液晶表示装置Ｅ、Ｆに比
べて、白黒表示における正面のコントラスト及びコント
ラストから見た視角が大幅に改善されていることがわか
る。また比較例の液晶表示装置Ｆにビデオ信号を入力し
フルカラーの画像を出すと、上から見ると画像が白っぽ
く、全体に黄色味を帯びており、下からみると黒表示部
がすぐに反転する。左右から見ると黒表示部での反転は
ないが、全体にコントラストが低下して、黄色味を帯び
ており、視角による画質の低下は著しい。実施例の液晶
表示装置Ａ、Ｂ，Ｃ，Ｄでは、下から見た場合、視角を
大きくしたときに黒表示部での反転がみられたが、上、
左右から見た場合は、黒表示部での反転は見られず、ま
た画像の黄変も僅かであり、視角による画質の低下は、
少なかった。比較例の液晶表示装置Ｅでは、視角による
画質の低下は、少なかったが正面のコントラストが低
く、ぼけた感じがした。また実施例の液晶表示装置Ｄは
耐久性試験後も全く画質の低下は観測されなかった。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば、ＴＮ型液晶セルを有す
るカラー液晶表示装置、特にＴＦＴの様な非線形能動素
子を有する液晶表示装置のコントラスト、明るさ、視角
特性及び／または耐久性が改善され、視認性にすぐれる
高品位の液晶表示装置を工業的に提供することができ
る。また、本発明をＭＩＭなどの３端子素子、ＴＦＤな
どの２端子素子を用いたアクティブマトリクス液晶表示
素子に応用しても優れた効果が得られることは言うまで
もない。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏光板の一方の側に少なくとも一枚の位
   相差板を積層してなる楕円偏光板において、該偏光板の
   可視光透過率Ｔが３９．５％以上で，かつ該位相差板が
   支持体上に少なくとも一層の円盤状化合物を含む層を有
   する事を特徴とする楕円偏光板。
2. 【請求項２】 偏光板の一方の側に少なくとも一枚の位
   相差板を積層してなる楕円偏光板において、該偏光板の
   偏光度Ｐが式を満足し，かつ該位相差板が支持体上に
   少なくとも一層の円盤状化合物を含む層を有する事を特
   徴とする楕円偏光板。 式：Ｐ＝√｛（ＴP−ＴC）／（ＴP＋ＴC）｝≧０．９５０ （但し，ＴPは平行透過率、ＴCは直交透過率）
3. 【請求項３】 偏光板の一方の側に少なくとも一枚の位
   相差板を積層し，反対側に反射防止層を設けてなる楕円
   偏光板であって、該位相差板が支持体上に少なくとも一
   層の円盤状化合物を含む層を有する事を特徴とする楕円
   偏光板。
4. 【請求項４】 偏光板の一方の側に少なくとも一枚の位
   相差板を積層してなる楕円偏光板において、該偏光板を
   ６０℃、９０％ＲＨの環境下に５００時間放置した際の
   可視光透過率変化及び偏光度変化が２％以下で，かつ該
   位相差板が支持体上に少なくとも一層の円盤状化合物を
   含む層を有する事を特徴とする楕円偏光板。
5. 【請求項５】 該偏光板が二色性染料を含有することを
   特徴とする請求項１、２、３、又は４に記載の楕円偏光
   板。
6. 【請求項６】 ツイステッドネマティック型液晶セルの
   両側に配置された２枚の偏光板、および液晶セルと偏光
   板との間に配置された少なくとも一枚の位相差板、を有
   するカラー液晶表示装置において、該偏光板の可視光透
   過率Ｔが３９．５％以上で，かつ該位相差板が支持体上
   に少なくとも一層の円盤状化合物を含む層を有する事を
   特徴とするカラー液晶表示装置。
7. 【請求項７】 ツイステッドネマティック型液晶セルの
   両側に配置された２枚の偏光板、および液晶セルと偏光
   板との間に配置された少なくとも一枚の位相差板、を有
   するカラー液晶表示装置において、該偏光板の偏光度Ｐ
   が式を満足し、かつ該位相差板が支持体上に少なくと
   も一層の円盤状化合物を含む層を有する事を特徴とする
   カラー液晶表示装置。 式：Ｐ＝√｛（ＴP−ＴC）／（ＴP＋ＴC）｝≧０．９５０ （但し，ＴPは平行透過率、ＴCは直行透過率）
8. 【請求項８】 ツイステッドネマティック型液晶セルの
   両側に配置された２枚の偏光板、および液晶セルと偏光
   板との間に配置された少なくとも一枚の位相差板、を有
   するカラー液晶表示装置において、少なくとも一枚の偏
   光板に反射防止層を設けて、かつ該位相差板が支持体上
   に少なくとも一層の円盤状化合物を含む層を有する事を
   特徴とするカラー液晶表示装置。
9. 【請求項９】 ツイステッドネマティック型液晶セルの
   両側に配置された２枚の偏光板、および液晶セルと偏光
   板との間に配置された少なくとも一枚の位相差板、を有
   するカラー液晶表示装置において、該偏光板を６０℃、
   ９０％ＲＨの環境下に５００時間放置した際の可視光透
   過率変化及び偏光度変化が２％以下で、かつ該位相差板
   が支持体上に少なくとも一層の円盤状化合物を含む層を
   有する事を特徴とするカラー液晶表示装置。
10. 【請求項１０】 該偏光板が二色性染料を含有すること
    を特徴とする請求項６、７、８、又は９に記載のカラー
    液晶表示装置。
11. 【請求項１１】 該位相差板が支持体上に、少なくとも
    光学的に負の一軸性でその光軸がフイルムの法線方向か
    ら５゜〜５０゜傾斜している光学異方性層を有する事を
    特徴とする請求項１ないし５に記載の楕円偏光板。
12. 【請求項１２】 該位相差板が支持体上に、少なくとも
    光学的に負の一軸性でその光軸がフイルムの法線方向か
    ら５゜〜５０゜傾斜している光学異方性層を有する事を
    特徴とする請求項６ないし１０に記載のカラー液晶表示
    装置。