JP4633906B2 - 円偏光板および液晶表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円偏光板およびこれを備えた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶表示装置はその薄型軽量な特徴を大きく活かせる、携帯型情報端末機器のディスプレイとしての市場拡大の期待が高まっている。携帯型電子機器は通常バッテリー駆動であるがために消費電力を抑えることが重要な課題となっている。そのため、携帯型用途の液晶表示装置等としては、電力消費が大きいバックライトを使用しない、若しくは、常時使用しないで済み、低消費電力化、薄型化、軽量化が可能である反射型液晶表示装置が特に注目されている。
反射型液晶表示装置としては、液晶セルを１対の偏光板で挟み、さらに外側に反射板を配置した偏光板２枚型の反射型液晶表示装置が、白黒表示用として広く使用されている。さらに最近では、液晶層を偏光板と反射板で挟んだ偏光板１枚型の反射型液晶表示装置が偏光板２枚型よりも原理的に明るくカラー化も容易なことから、提案、実用化されている（T.Soneharaら、JAPAN DISPLAY,192(1989)。しかしながら、これら反射型液晶表示装置は、通常外光を利用して表示を行うため、暗い環境下で用いる場合には表示が見えにくくなるという欠点を有する。
【０００３】
この問題を解決する技術として、特開平１０−２０６８４６号記載のように、偏光板１枚型の反射型液晶表示装置においては、反射板の代わりに入射光の一部を透過する性質を持つ半透過反射板を使用し、かつバックライトを備えた半透過反射型液晶表示装置が提案されている。この場合、バックライト非点灯の状態では外光を利用した反射型（反射モード）として、暗い環境ではバックライトを点灯させた透過型（透過モード）として使用することができる。
この偏光板１枚型の半透過反射型液晶表示装置では、透過モードにおいては半透過反射層を通して液晶セルに略円偏光を入射させる必要があることから、１枚または複数枚のポリカーボネートに代表される高分子延伸フィルムと偏光板からなる円偏光板を半透過反射層とバックライトの間に配置させる必要がある。しかしながら、高分子延伸フィルムを用いた円偏光板では、透過モードにおいてコントラストが低く、視野角が狭いといった問題を有しており、また高分子延伸フィルムの厚みが６０〜１００μｍと厚いために、円偏光板の厚みを薄くすることが困難であり、結果として液晶表示装置全体の厚みが厚くなるという問題を有していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、良好な円偏光特性を有し、また厚みを薄く設計することが可能な円偏光板、および透過モードにおける表示が明るく、高コントラストであり、視野角依存性の少ない液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、偏光板および光学異方素子から少なくとも構成される円偏光板であって、前記光学異方素子がツイステッドネマチック配向構造を固定化した液晶フィルムを含み、波長５５０ｎｍの光に対する前記液晶フィルムの複屈折Δｎと厚みｄ（ｎｍ）の積およびねじれ角の組み合わせが、（１）１５５ｎｍ以上１７５ｎｍ以下且つ４０度以上５０度以下、（２）１７６ｎｍ以上２１６ｎｍ以下且つ５８度以上７０度以下、（３）２３０ｎｍ以上２７０ｎｍ以下且つ７０度以上８０度以下のいずれかの条件を満足するように設定されていることを特徴とする円偏光板に関する。
また本発明は、前記液晶フィルムが、液晶材料を液晶状態においてツイステッドネマチック配向させ、その状態から冷却することにより該配向をガラス固定化した液晶フィルムである前記円偏光板に関する。
また本発明は、前記液晶フィルムが、液晶材料を液晶状態においてツイステッドネマチック配向させ、光または熱による架橋反応により該配向を固定化した液晶フィルムである前記円偏光板に関する。
また本発明は、少なくとも偏光板と光学異方素子を積層した円偏光板であって、該円偏光板の厚みが３００μｍ以下である前記円偏光板に関する。
また本発明は、前記記載の円偏光板を有する液晶表示装置に関する。
さらに本発明は、電極を備える一対の透明基板で液晶層を狭持した液晶セルと、該液晶セルの観察者側に配置された偏光板と、前記偏光板と前記液晶セルの間に配置される少なくとも１枚の位相差補償板と、観察者から見て前記液晶層よりも後方に設置された半透過反射層を少なくとも備える半透過反射型液晶表示装置であって、観察者から見て前記半透過反射層よりも後方に前記記載の円偏光板を有する半透過型液晶表示装置に関する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の円偏光板は、偏光板および光学異方素子から少なくとも構成される。
光学異方素子は複数枚使用しても良いが、１枚でも十分な光学特性を得ることができる。
前記偏光板は、本発明の目的が達成し得るものであれば特に制限されず、液晶表示装置に通常用いられる偏光板を適宜使用することができる。具体的には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）や部分アセタール化ＰＶＡのようなＰＶＡ系偏光フィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体の部分ケン化物等からなる親水性高分子フィルムに、ヨウ素および／または２色性色素を吸着して延伸した偏光フィルム、ＰＶＡの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物のようなポリエン配向フィルムなどからなる偏光フィルムなどを使用することができる。また、反射型の偏光フィルムも使用することができる。
前記偏光板は、偏光フィルム単独で使用しても良いし、強度向上、耐湿性向上、耐熱性の向上等の目的で偏光フィルムの片面または両面に透明保護層等を設けたものであっても良い。透明保護層としては、ポリエステルやトリアセチルセルロース等の透明プラスチックフィルムを直接または接着剤層を介して積層したもの、樹脂の塗布層、アクリル系やエポキシ系等の光硬化型樹脂層などが挙げられる。これら透明保護層を偏光フィルムの両面に被覆する場合、両側に同じ保護層を設けても良いし、また異なる保護層を設けても良い。
【０００７】
本発明の円偏光板を構成する光学異方素子は、ツイステッドネマチック配向構造を固定化した液晶フィルムを少なくとも含み、可視光域で略（２ｎ＋１）／４波長（ここでｎ＝０，１，２，…）の位相差を生じさせる素子、すなわち直線偏光を略円偏光に変換させる作用を有する素子である。中でも可視光域で略（２ｎ＋１）／４波長の位相差を生じさせる素子としては、特にｎ＝０または１の時、すなわち略４分の１波長または略４分の３波長の位相差を生じさせる素子が、良好な円偏光特性を有することから望ましいと言える。
光学異方素子は、液晶フィルム単独を当該素子として使用することも可能であるが、液晶フィルムの強度や耐性向上のために液晶フィルムの片面または両面を透明保護層で被覆したものであっても良い。透明保護層としては、ポリエステルやトリアセチルセルロース等の透明プラスチックフィルムを直接または接着剤層を介して積層したもの、樹脂の塗布層、アクリル系やエポキシ系等の光硬化型樹脂層などが挙げられる。これら透明保護層を液晶フィルムの両面に被覆する場合、両側に同じ保護層を設けても良いし、また異なる保護層を設けても良い。また偏光板に直接液晶フィルムを形成し、そのまま本発明の円偏光板とすることもできる。例えば、偏光フィルムを作製するときに用いるポリエステルやトリアセチルセルロース等の透明プラスチックフィルムに液晶フィルムを積層した後、偏光フィルムと一体化することにより、偏光フィルム／透明プラスチックフィルム／液晶フィルム、偏光フィルム／液晶フィルム／透明プラスチックフィルム、といった構成の円偏光板とすることができる。
【０００８】
本発明の光学異方素子に必須の液晶フィルムは、光学異方軸を有し、且つその一方の面から他方の面にかけて光学異方軸がねじれた構造を有するツイステッドネマチック配向構造を固定化した液晶フィルムである。この液晶フィルムは、光学的に異方性を持った層を、その光学異方軸が連続的にツイストするように多層重ね合わせたものと同等の特性を有し、通常のＴＮ（ツイステッドネマチック）液晶セルやＳＴＮ（スーパーツイステッドネマチック）液晶セル等と同様に、リターデーション（Δｎｄ：複屈折Δｎと厚みｄの積で表される値）と、ねじれ角を有している。配向構造が固定化されているとは、液晶フィルムを使用する条件下において配向構造が乱れず、保持されていることを意味する。ツイステッドネマチック配向構造は、液晶セルにおいても作製できるが、配向構造を固定化することにより液晶セルにおけるガラス等の基板が不要となり、軽量化、薄肉化、取扱い性の向上等が達成できる。前記液晶フィルムには、温度環境が変化するとリターデーションが変化し、元の温度に戻すとリターデーションも元に戻るといった温度補償型のものも好ましく使用できる。
【０００９】
本発明で使用する液晶フィルムは、波長５５０ｎｍの光に対する液晶フィルムの複屈折Δｎと厚みｄ（ｎｍ）の積（Δｎｄ）が、１４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であり、かつねじれ角が３０度以上８５度以下であることが円偏光特性の点で望ましい。さらには、以下に示すいずれかの条件を満足する液晶フィルムが、上述した偏光板と組み合わせ際に良好な円偏光特性を示すことから特に好ましい。
（１）Δｎｄが１５５ｎｍ以上１７５ｎｍ以下であり、ねじれ角が４０度以上５０度以下である。
（２）Δｎｄが１７６ｎｍ以上２１６ｎｍ以下であり、ねじれ角が５８度以上７０度以下である。
（３）Δｎｄが２３０ｎｍ以上２７０ｎｍ以下であり、ねじれ角が７０度以上８０度以下である。
なお、ねじれの向きには２種類あるが、右ねじれでも左ねじれでも構わない。
【００１０】
このような液晶フィルムは、ネマチック液晶性を示す液晶材料をツイステッドネマチック配向させた後、その配向構造を、液晶材料の諸物性に応じて、例えば光架橋、熱架橋または冷却といった方法で固定化することによって得ることができる。
前記の液晶材料としては、ネマチック液晶性を示す液晶材料であれば特に制限されず、各種の低分子液晶物質、高分子液晶物質、またはこれらの混合物を当該材料とすることができる。液晶物質の分子形状は、棒状であるか円盤状であるかを問わず、例えば、ディスコチックネマチック液晶性を示すディスコチック液晶も使用することができる。さらにこれらの混合物を液晶材料として使用する際には、当該材料で最終的に所望するツイステッドネマチック配向構造を形成することができ、しかも、その配向構造を固定化できるものであれば、当該材料の組成や組成比等に何ら制限はない。例えば、単独もしくは複数種の低分子および／または高分子液晶物質と、単独もしくは複数種の低分子および／または高分子の非液晶性物質や各種添加剤とからなる混合物を液晶材料として使用することもできる。
【００１１】
前記低分子液晶物質としては、シッフ塩基系、ビフェニル系、ターフェニル系、エステル系、チオエステル系、スチルベン系、トラン系、アゾキシ系、アゾ系、フェニルシクロヘキサン系、ピリミジン系、シクロヘキシルシクロヘキサン系、トリメシン酸系、トリフェニレン系、トルクセン系、フタロシアニン系、ポルフィリン系分子骨格を有する低分子液晶化合物、またはこれら化合物の混合物等が挙げられる。
高分子液晶物質としては、各種の主鎖型高分子液晶物質、側鎖型高分子液晶物質、またはこれらの混合物等を用いることができる。主鎖型高分子液晶物質としては、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリカーボネート系、ポリイミド系、ポリウレタン系、ポリベンズイミダゾール系、ポリベンズオキサゾール系、ポリベンズチアゾール系、ポリアゾメチン系、ポリエステルアミド系、ポリエステルカーボネート系、ポリエステルイミド系の高分子液晶、またはこれらの混合物等が挙げられる。これらの中でも液晶性を与えるメソゲン基とポリメチレン、ポリエチレンオキサイド、ポリシロキサン等の屈曲鎖とが交互に結合した半芳香族系ポリエステル系高分子液晶や、屈曲鎖のない全芳香族系ポリエステル系高分子液晶が本発明では望ましい。
また、側鎖型高分子液晶物質としては、ポリアクリレート系、ポリメタクリレート系、ポリビニル系、ポリシロキサン系、ポリエーテル系、ポリマロネート系、ポリエステル系等の直鎖状又は環状構造の骨格鎖を有する物質に側鎖としてメソゲン基が結合した高分子液晶、またはこれらの混合物等が挙げられる。これらの中でも、骨格鎖に屈曲鎖からなるスペーサーを介して液晶性を与えるメソゲン基が結合した側鎖型高分子液晶や、主鎖および側鎖の両方にメソゲンを有する分子構造の当該高分子液晶が本発明では望ましい。
【００１２】
液晶材料は、ツイステッドネマチック配向を誘起するために、カイラル剤が配合されているか、少なくとも１種のカイラルな構造単位を有する各種液晶物質または非液晶物質が配合されていることが特に望ましい。
カイラルな構造単位としては、例えば、光学活性な２−メチル−１，４−ブタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，２−プロパンジオール、２−クロロ−１，４−ブタンジオール、２−フルオロ−１，４−ブタンジオール、２−ブロモ−１，４−ブタンジオール、２−エチル−１，４−ブタンジオール、２−プロピル−１，４−ブタンジオール、３−メチルヘキサンジオール、３−メチルアジピン酸、ナプロキセン誘導体、カンファー酸、ビナフトール、メントールあるいはコレステリル基含有構造単位またはこれらの誘導体（例えばジアセトキシ化合物などの誘導体）から誘導される単位を利用することができる。上記のカイラルな構造単位は、Ｒ体、Ｓ体のいずれでも良く、またＲ体およびＳ体の混合物であっても良い。なおこれら構造単位は、あくまでも例示であって本発明はこれによって何ら制限されるものではない。
【００１３】
液晶フィルムを調製するに際し、液晶状態において形成した配向構造を熱架橋や光架橋で固定化する場合には、液晶材料中に熱または光架橋反応等によって反応しうる官能基または部位を有している各種液晶物質を配合することが望ましい。架橋反応しうる官能基としては、例えば、アクリル基、メタクリル基、ビニル基、ビニルエーテル基、アリル基、アリロキシ基、グリシジル基等のエポキシ基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、アゾ基、ジアゾ基、アジド基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、低級エステル基などが挙げられ、特にアクリル基、メタクリル基が望ましい。また架橋反応しうる部位としては、マレイミド、マレイン酸無水物、ケイ皮酸およびケイ皮酸エステル、アルケン、ジエン、アレン、アルキン、アゾ、アゾキシ、ジスルフィド、ポリスルフィドなどの分子構造を含む部位が挙げられる。これら架橋基および架橋反応部位は、液晶材料を構成する各種液晶物質自身に含まれていてもよいが、架橋性基または部位をもつ非液晶性物質を別途液晶材料に添加しても良い。
【００１４】
本発明の円偏光板は、上に説明した偏光板と、液晶フィルムを含む光学異方素子を備えている。この光学異方素子は、高分子延伸フィルムのように複屈折Δｎの小さな材料ではなく、複屈折Δｎの大きな液晶材料を用いた液晶フィルムを具備しているため、非常に小さな厚みで所望の位相差を得ることができる。従って、円偏光板全体としても厚みを薄くすることが可能となる。なお、本発明の円偏光板の厚さは、特に制限されるものではないが、通常３００μｍ以下、好ましくは２５０μｍ以下、より好ましくは２２０μｍ以下、さらに好ましくは２００μｍ以下にすることが可能である。
本発明の円偏光板は、偏光板と光学異方素子の他に、保護層、反射防止層、防眩処理層、ハードコート層、接着剤層、粘着剤層、光拡散層、光拡散性接着剤層等を１層または複数層含んでいても良い。
【００１５】
本発明の液晶表示装置は、前記円偏光板を必須の構成要素とする。一般に、液晶表示装置は、偏光板と液晶セルを備え、必要に応じて、位相差補償板、反射層、光拡散層、バックライト、フロントライト、光制御フィルム、導光板、プリズムシート等の部材から構成されるが、本発明の液晶表示装置は、前記円偏光板を付加的に使用する点を除いて、その構成に特に制限は無い。前記円偏光板の使用位置にも特に制限はなく、また、使用個所は１カ所でも複数カ所でも良い。
液晶表示装置に用いる偏光板は特に制限されず、前述した円偏光板に使用するものと同様の偏光板を使用することができる。
液晶セルも特に制限されず、電極を備える一対の透明基板で液晶層を狭持したもの等の一般的な液晶セルが使用できる。
液晶セルを構成する透明基板は、液晶層を形成する液晶性材料を特定の配向方向に配向させるものであれば特に制限はない。具体的には、基板自体が液晶を配向させる性質を有していている透明基板、基板自体は配向能に欠けるが、液晶を配向させる性質を有する配向膜等をこれに設けた透明基板等がいずれも使用できる。また、液晶セルの電極は、公知のものが使用できる。通常、電極は液晶層が接する透明基板の面上に設けることができ、配向膜を有する基板を使用する場合は、基板と配向膜との間に設けることができる。
前記液晶層を形成する液晶性材料は、特に制限されず、従来公知の各種の液晶セルで使用されている通常の各種低分子液晶物質、高分子液晶物質およびこれらの混合物がいずれも使用可能である。液晶性材料には、その液晶性を損なわない範囲で色素やカイラル剤、非液晶性物質等を添加することもできる。
【００１６】
液晶セルは、前記電極基板および液晶層の他に、後述する各種の方式の液晶セルを得るのに必要な各種の構成要素を備えていても良い。
ここでいう液晶セルの方式としては、ＴＮ（Twisted Nematic）方式、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）方式、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）方式、ＩＰＳ（In-Plane Switching）方式、ＶＡ（Vertical Alignment）方式、ＯＣＢ（Optically Compensated Birefringence）方式、ＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic）方式、ＡＳＭ（Axially Symmetric Aligned Microcell）方式、ハーフトーングレイスケール方式、ドメイン分割方式、あるいは強誘電性液晶、反強誘電性液晶を利用した表示方式等の各種の方式が挙げられる。
また、液晶セルの駆動方式も特に制限はなく、ＳＴＮ−ＬＣＤ等に用いられるパッシブマトリクス方式、並びにＴＦＴ(Thin Film Transistor)電極、ＴＦＤ(Thin Film Diode)電極等の能動電極を用いるアクティブマトリクス方式、プラズマアドレス方式等のいずれの駆動方式であっても良い。
【００１７】
液晶表示装置に用いる位相差補償板は、透明性と均一性に優れたものであれば特に制限されないが、高分子延伸フィルムや、液晶からなる光学補償フィルムが好ましく使用できる。高分子延伸フィルムとしては、セルロース系、ポリカーボネート系、ポリアリレート系、ポリスルフォン系、ポリアクリル系、ポリエーテルスルフォン系、環状オレフィン系高分子等からなる１軸又は２軸位相差フィルムを例示することができる。中でもポリカーボネート系がコスト面およびフィルムの均一性から好ましい。
また、上記した液晶からなる光学補償フィルムとしては、液晶を配向させてその配向状態から生じる光学異方性を利用できるフィルムであれば特に制限されるものではない。例えば、ネマチック液晶やディスコチック液晶、スメクチック液晶等を利用した各種光学機能性フィルム等、公知のものを使用することができる。
ここに例示した位相差補償板は、液晶表示装置を構成するにあたり、１枚のみの使用でも良いし、複数枚使用しても良い。また、高分子延伸フィルムと、液晶からなる光学補償フィルムの両方を使用することもできる。
【００１８】
液晶表示装置に用いる反射層にも、特に制限はなく、アルミニウム、銀、金、クロム、白金等の金属やそれらを含む合金、酸化マグネシウム等の酸化物、誘電体の多層膜、選択反射を示す液晶又はこれらの組み合わせ等を例示することができる。これら反射層は平面であっても良く、また曲面であっても良い。さらに反射層は、凹凸形状など表面形状に加工を施して拡散反射性を持たせたもの、液晶セルの観察者側と反対側の前記電極基板上の電極を兼備させたもの、反射層の厚みを薄くしたり、穴をあける等の加工を施すことで光を一部透過させるようにした半透過反射層であっても良く、またそれらを組み合わせたものであっても良い。
【００１９】
液晶表示装置に用いる光拡散層は、入射光を等方的あるいは異方的に拡散させる性質を有するものであれば、特に制限はない。例えば、２種以上の領域からなり、その領域間に屈折率差を持つものや、表面形状に凹凸を付けたものが使用できる。前記２種以上の領域からなり、その領域間に屈折率差をもつものとしては、マトリックス中にマトリックスとは異なる屈折率を有する粒子を分散させたものが例示される。光拡散層はそれ自身が粘接着性を有するものであっても良い。
光拡散層の膜厚は、特に制限されるものではないが、通常１０μｍ以上５００μｍ以下であることが望ましい。また、光拡散層の全光線透過率は、５０％以上であることが好ましく、特に７０％以上であることが好ましい。さらに当該光拡散層のヘイズ値は、通常１０〜９５％であり、好ましくは４０〜９０％であり、さらに好ましくは６０〜９０％であることが望ましい。
【００２０】
液晶表示装置に使用するバックライト、フロントライト、光制御フィルム、導光板、プリズムシートとしては、特に制限されず公知のものを使用することができる。
本発明の液晶表示装置は、前記した構成部材に加えて、他の構成部材を付設することができる。例えば、カラーフィルターを本発明の液晶表示装置に付設することにより、色純度の高いマルチカラー又はフルカラー表示を行うことができるカラー液晶表示装置を作製することができる。
【００２１】
本発明における液晶表示装置としては、電極を備える一対の透明基板で液晶層を狭持した液晶セルと、該液晶セルの観察者側に配置された偏光板と、前記偏光板と前記液晶セルの間に配置される少なくとも１枚の位相差補償板と、観察者から見て前記液晶層よりも後方に設置された半透過反射層を少なくとも備える半透過反射型液晶表示装置であって、観察者から見て前記半透過反射層よりも後方に前記円偏光板を有するものが特に好ましい。
このタイプの液晶表示装置では、円偏光板後方にバックライトを設置することで反射モードと透過モード両方の使用が可能となる。例えば、液晶セルとしてＳＴＮ−ＬＣＤ方式のものを使用した場合、前記位相差補償板として前記高分子延伸フィルムを２枚および／または前記液晶からなる光学補償フィルムを１枚用いたものが、良好な表示を得ることができることから望ましい。
【００２２】
液晶からなる光学補償フィルムとしては、ツイステッドネマチック配向構造を固定化した光学補償フィルムが特に好ましい。この光学補償フィルムのリターデーションとねじれ角の組み合わせは、使用する液晶セルのリターデーションとねじれ角にも依存することから一概には規定できないが、通常、光学補償フィルムのリターデーションが４００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下であり、ねじれ角が１５０度以上２２０度以下である組み合わせ、より好ましくは、前者が５００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、後者が１６０度以上２１０度以下である組み合わせ、さらに好ましくは、前者が６００ｎｍ以上８５０ｎｍ以下であり、後者が１７０度以上２００度以下である組み合わせが望ましい。光学補償フィルムのねじれの向きは、液晶セルのねじれの向きと逆であることが好ましい。本発明の液晶表示装置では、偏光板と液晶セルの間に拡散層を設けるか、拡散反射性の半透過反射層を液晶セルの電極に用いることにより、良好な表示特性を得ることができる。
本発明に係る液晶表示装置の変形例としては、ＴＮ−ＬＣＤ方式の液晶セルを使用した反射型もしくは半透過型液晶表示装置が挙げられる。ＴＮ−ＬＣＤ方式の液晶セルのねじれ角は、通常３０度以上８５度以下、好ましくは４５度以上８０度以下、さらに好ましくは５５度以上７０度以下であることが、本発明の円偏光板と組み合わせた際に良好な表示特性を与えることから望ましい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の円偏光板は円偏光特性が良好であり、また透過モードにおける表示が明るく、高コントラストであり、さらに視野角依存性が少ないという特徴を有している。また本発明の円偏光板は円偏光板の厚みを薄く設計することができることから液晶表示装置の厚みを薄くすることが可能となる。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明を参考例、実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、本実施例におけるリターデーション（Δｎｄ）は、特に断りのない限り波長５５０ｎｍにおける値である。
【００２５】
参考例１
ねじれ角とリタデーションをパラメータとするねじれ構造をもつ位相差板（ねじれ位相差板）の中で、偏光板と組み合わせることで円偏光板として機能するパラメータ群を探索した。偏光板、ねじれ位相差板および鏡面からなる積層体では、円偏光は鏡面で反射した場合に該円偏光の回転方向が反転するため、偏光板側より垂直に光を入射した場合の反射率は理想的には０となる。この原理を用いて、偏光板、ねじれ位相差板および鏡面からなる積層体において、偏光板の吸収軸方位、ねじれ位相差板のねじれ角度およびリタデーションをパラメータとした組み合わせ計算を拡張ジョーンズ法で行った。計算結果の中から、反射率を視感度補正を施した明るさＹ値で評価し、公知のねじれの無い一軸性のλ／４波長板を用いた場合と同程度までＹ値が暗くなる組み合わせを抽出した。その結果、波長５５０ｎｍの光に対するねじれ位相差板のリタデーションが、１４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲にあり、且つねじれ角が３０度以上８５度以下の範囲にある場合、良好な円偏光特性をもつことを見出した。さらには以下の表１に示す３つの組み合わせを中心とするパラメータ群で特に良好な円偏光特性を示すことを見出した。
【００２６】
【表１】

【００２７】
なお、本参考例においては、偏光板と接する側のねじれ位相差フィルムの光軸を０度とし、偏光板側から鏡面側に向かって反時計回り方向の角度を＋とし、時計回り方向を−としている。
Ｙ値は、本発明の円偏光板により得られる円偏光の偏光度を反映したものであるため、Ｙ値の上限値は、本発明の円偏光板を適用する用途や目的に依存し、一概に規定することは出来ないが、パラメータ群の範囲としては、下記の表２に示す範囲にあることが好ましく、表３に示す範囲にあることがさらに好ましい。
この範囲を超えた場合には十分な円偏光特性が得られなくなる可能性がある。
もちろん、それほど厳密な円偏光特性を必要としない用途においては、表２、３に示す範囲以外のパラメータを有する円偏光板も好ましく使用できる。その場合、例えば半透過反射層を備える半透過反射型液晶装置に該円偏光板を使用することで、透過モードの明るさと色相を重視した表示効果を得ることができる。
【００２８】
【表２】

【００２９】
【表３】

【００３０】
実施例１
テレフタル酸５０ｍｍｏｌ、２，６−ナフタレンジカルボン酸５０ｍｍｏｌ、メチルヒドロキノンジアセテート４０ｍｍｏｌ、カテコールジアセテート６０ｍｍｏｌ、およびＮ−メチルイミダゾール６０ｍｇを用いて窒素雰囲気下、２７０℃で１２時間重合を行った。次に得られた反応生成物をテトラクロロエタンに溶解したのち、メタノールで再沈殿を行って精製し、液晶性ポリエステル１４．７ｇを得た。この液晶性ポリエステル（ポリマー１）の対数粘度は０．１７、液晶相としてネマチック相をもち、等方相−液晶相転移温度は２５０℃以上、ガラス転移点は１１５℃であった。
ビフェニルジカルボニルクロリド９０ｍｍｏｌ、テレフタロイルクロリド１０ｍｍｏｌ、Ｓ−２−メチル−１，４−ブタンジオール１０５ｍｍｏｌをジクロロメタン中で室温にて２０時間反応させ、反応液をメタノール中に投入し再沈殿させることにより液晶性ポリエステル１２．０ｇを得た。この液晶性ポリエステル（ポリマー２）の対数粘度は０．１２であった。
ポリマー１の１９．８２ｇとポリマー２の０．１８ｇを８０ｇのフェノール／テトラクロロエタン混合溶媒（６／４重量比）に溶解させ溶液を調製した。この溶液を、レーヨン布にてラビング処理したポリイミドフィルム（デュポン社製、商品名カプトン）上に、バーコート法により塗布し、溶媒を乾燥除去した後、２１０℃で２０分熱処理することでツイステッドネマチック配向構造を形成させた。熱処理後、室温下まで冷却してツイステッドネマチック配向構造をガラス状態として固定化し、ポリイミドフィルム上に実膜厚１．０μｍの均一に配向した液晶フィルムを得た（液晶フィルム１）。実膜厚は触針式膜厚計を用いて測定した。
【００３１】
液晶フィルム１は不透明かつ光学的に異方性のあるポリイミドフィルム上に形成されているため、このままでは光学異方素子として使用できない。このため、液晶フィルム１の空気界面側にＵＶ硬化型接着剤（ＵＶ−３４００、東亞合成（株）製）を約５μｍの厚みに塗布し、この上に８０μｍの光学的等方性フィルムであるトリアセチルセルロースフィルム（富士写真フィルム（株）製フジタックＴ８０ＳＺ）をラミネートし、約６００ｍＪのＵＶ照射により該接着剤を硬化させた。この後、トリアセチルセルロースフィルム／接着剤層／液晶フィルム層／ポリイミドフィルムが一体となった積層体からポリイミドフィルムを剥離することにより、液晶フィルム層をトリアセチルセルロースフィルム上に転写した。さらにポリイミドフィルムを剥離した側の液晶フィルム層表面にＵＶ硬化型接着剤（ＵＶ−３４００、東亞合成（株）製）を約５μｍの厚みに塗布し、酸素遮断状態で約６００ｍＪのＵＶ光（高圧水銀灯）を照射して該接着剤を硬化させて、オーバーコート層を設け、光学異方素子１とした。光学異方素子１の△ｎｄとねじれ角を回転検光子法で測定したところ、それぞれ１９６ｎｍと６４度であった。
次いで、偏光板（厚み約１８０μｍ；住友化学工業（株）製ＳＱＷ−８６２）と光学異方素子１を約２５μｍの粘着剤層を用いてラミネートし、積層体１を得た（厚み２９６μｍ）。この積層体１をエリプソメーター（（株）溝尻光学工業所製ＤＶＡ−３６ＶＷＬＤ）で偏光解析したところ、波長５５０ｎｍにおける楕円率が０．９４であり、良好な円偏光特性を持つ円偏光板であることが確認できた。
【００３２】
実施例２
実施例１と同様に、ポリマー１を１９．８ｇ、ポリマー２を０．２ｇ用いて実膜厚０．８μｍの均一に配向した液晶フィルムを得た（液晶フィルム２）。
さらに、実施例１と同様の工程で、トリアセチルセルロースフィルム／接着剤層／液晶フィルム層／オーバーコート層からなる光学異方素子２を作製した。光学異方素子２の△ｎｄとねじれ角を回転検光子法で測定したところ、それぞれ１６５ｎｍと４５度であった。
次いで、偏光板（厚み約１８０μｍ；住友化学工業（株）製ＳＱＷ−８６２）と光学異方素子２を約２５μｍの粘着剤層を用いてラミネートし、積層体２を得た（厚み２９６μｍ）。この積層体２をエリプソメーターで偏光解析したところ、波長５５０ｎｍにおける楕円率が０．９３であり、良好な円偏光特性を持つ円偏光板であることが確認できた。
【００３３】
実施例３
実施例１と同様に、ポリマー１を１９．８２ｇ、ポリマー２を０．１８ｇ用いて実膜厚１．２５μｍの均一に配向した液晶フィルムを得た（液晶フィルム３）。
さらに、実施例１と同様の工程で、トリアセチルセルロースフィルム／接着剤層／液晶フィルム層／オーバーコート層からなる光学異方素子３を作製した。光学異方素子３の△ｎｄとねじれ角を回転検光子法で測定したところ、それぞれ２５０ｎｍと７５度であった。
次いで、偏光板（厚み約１８０μｍ；住友化学工業（株）製ＳＱＷ−８６２）と光学異方素子３を約２５μｍの粘着剤層を用いてラミネートし、積層体３を得た（厚み２９６μｍ）。この積層体３をエリプソメーターで偏光解析したところ、波長５５０ｎｍにおける楕円率が０．９３であり、良好な円偏光特性を持つ円偏光板であることが確認できた。
【００３４】
実施例４
蒸留精製したテトラヒドロフラン溶媒中、４−（６−アクリロイロキシヘキシルオキシ）安息香酸１５１．３ｇ（５１８ｍｍｏｌ）、２，６−di−tert-ブチル−４−メチルフェノール１．５ｇ、ジイソプロピルエチルアミン７０．１ｇ（５４３ｍｍｏｌ）、メタンスルホニルクロリド６２．１ｇ（５４３ｍｍｏｌ）を反応させ、該カルボン酸のメタンスルホン酸無水物を合成し、ついでメチルヒドロキノン２９．８７ｇ（２４６ｍｍｏｌ）とのエステル化反応を行うことによりメチルヒドロキノン ビス（４−（６−アクリロイロキシオヘキシルオキシ）安息香酸）エステル（化合物１）を粗生成物として得た。該粗生成物を酢酸エチル／メタノールにより再結晶することによりメチルヒドロキノン ビス（４−（６−アクリロイロキシオヘキシルオキシ）安息香酸）エステル１４６．９ｇを白色結晶として得た。化合物１のＧＰＣによる純度は９８．７％であった。ＧＰＣは溶出溶媒としてテトラヒドロフランを用い、高速ＧＰＣ用充填カラム（ＴＳＫｇｅｌ Ｇ−１０００ＨＸＬ）を装着した東ソー（株）製ＧＰＣ分析装置ＣＣＰ＆８０００（ＣＰ−８０００、ＣＯ−８０００、ＵＶ−８０００）により行った。
また、化合物１を偏光顕微鏡下メトラーホットステージで観察すると、室温では結晶相、８５℃付近でネマチック相に転移し、さらに加熱すると１１５℃付近で等方相となった。
【００３５】
同様の手法を用い、２，３−ジメチルヒドロキノン ビス（４−（１１−アクリロイロキシウンデシルオキシ）安息香酸）エステル（化合物２）を得た。化合物２のＧＰＣによる純度は９９．３％であった。
同様の手法を用い、２−クロロヒドロキノン ビス（（−）−（４−（２−エチルヘキシル）安息香酸））エステル（化合物３）を得た。化合物３の旋光計による測定では右旋性を有していた。
このようにして得た化合物１を６．０ｇ、化合物２を２．７ｇ、化合物３を０．３ｇ量り取り、メトキシプロピルアセテート８１ｇに溶解した。得られた溶液にフッ素系界面活性剤Ｓ−３８３（旭硝子（株）製）０．０２ｇ、光反応開始剤イルガキュアー９０７（チバスペシャリティーケミカルズ社製）０．３ｇ、増感剤ジエチルチオキサントン０．１ｇを添加した。表面をコロナ処理した８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（富士写真フィルム（株）製フジタック、Ｔ８０ＳＺ）上に、ゼラチン層を介してポリビニルアルコール（（株）クラレ製クラレポバールＭＰ−２０３）を０．２μｍの厚みに均一塗布、乾燥した表面をレーヨン布によりラビング処理した配向基板に、該溶液をバーコーターにて塗布した。塗布後、８０℃で１０分乾燥を行った。乾燥後液晶層はすでにツイステッドネマチック配向が完了していた。
その後、５０℃に設定したオーブンに投入し、２〜３分間雰囲気を酸素濃度が２５０ｐｐｍ以下になるまで窒素置換し、その温度にて約１２００ｍＪのＵＶ光（高圧水銀灯）を照射してアクリル基を反応させ、ツイステッドネマチック配向構造を固定化し、光学異方素子４とした。光学異方素子４の△ｎｄとねじれ角を回転検光子法で測定したところ、それぞれ２００ｎｍと６３度であった。
次いで、偏光板（厚み約１８０μｍ；住友化学工業（株）製ＳＱＷ−８６２）と光学異方素子４を約２５μｍの粘着剤層を用いてラミネートし、積層体４を得た（厚み２８６μｍ）。この積層体４をエリプソメーターで偏光解析したところ、波長５５０ｎｍにおける楕円率が０．９４であり、良好な円偏光特性を持つ円偏光板であることが確認できた。
【００３６】
実施例５
厚み５８μｍのトリアセチルセルロースフィルムを用いて作製されたヨウ素系偏光板（厚み１３６μｍ）と実施例１で用いた光学異方素子１を約２５μｍの粘着剤層を用いてラミネートし、積層体５を得た。この積層体５をエリプソメーターで偏光解析したところ、波長５５０ｎｍにおける楕円率が０．９４であり、良好な円偏光特性を持つ円偏光板であることが確認できた。また、該円偏光板の厚みは２４１μｍであり、通常よりも薄くすることができた。
【００３７】
実施例６
実施例１で用いたポリイミドフィルム上の液晶フィルム１の空気界面側にＵＶ硬化型接着剤（ＵＶ−３４００、東亞合成（株）製）を約５μｍの厚みに塗布し、この上に５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ（株）製Ｔ６０）をラミネートし、約６００ｍＪのＵＶ照射により該接着剤を硬化させた。この後、ポリエチレンテレフタレートフィルム／接着剤層／液晶フィルム層／ポリイミドフィルムが一体となった積層体からポリイミドフィルムを剥離することにより、液晶フィルム層をポリエチレンテレフタレートフィルム上に転写した。さらにポリイミドフィルムを剥離した側の液晶フィルム層表面にＵＶ硬化型接着剤（ＵＶ−３４００、東亞合成（株）製）を約５μｍの厚みに塗布し、酸素遮断状態で約６００ｍＪのＵＶ光（高圧水銀灯）を照射して該接着剤を硬化させて、オーバーコート層を設け、ポリエチレンテレフタレートフィルム／接着剤層／液晶フィルム層／オーバーコート層の形態とした。
次いで、偏光板（厚み約１８０μｍ；住友化学工業（株）製ＳＱＷ−８６２）と前記ポリエチレンテレフタレートフィルム／接着剤層／液晶フィルム層／オーバーコート層のオーバーコート層側を約２５μｍの粘着剤層を用いてラミネートし、最後にポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離することで、偏光板／粘着剤層／オーバーコート層／液晶フィルム層／接着剤層からなる積層体６を得た。この積層体６をエリプソメーターで偏光解析したところ、波長５５０ｎｍにおける楕円率が０．９４であり、良好な円偏光特性を持つ円偏光板であることが確認できた。また、該円偏光板の厚みは２１６μｍであり、通常よりも大幅に薄くすることができた。
【００３８】
実施例７
実施例６で用いた厚み１８０μｍの偏光板の代わりに、実施例５で用いた厚み１３６μｍの偏光板を使用した以外は、実施例６と同様の作業を行って、偏光板／粘着剤層／オーバーコート層／液晶フィルム層／接着剤層からなる積層体７を得た。この積層体７をエリプソメーターで偏光解析したところ、波長５５０ｎｍにおける楕円率が０．９４であり、良好な円偏光特性を持つ円偏光板であることが確認できた。また、該円偏光板の厚みは１７２μｍであり、通常よりも大幅に薄くすることができた。
【００３９】
実施例８
実施例１で得た円偏光板を用いて、図１に示したような配置でＳＴＮ型の半透過反射型液晶表示装置を作製した。ここで本実施例においては、偏光板１側から液晶セル３側に向かって反時計回り方向を＋とし、時計回り方向を−として装置を作製し、実験を行ったが、偏光板１から液晶セル３側に向かって時計回り方向を＋、反時計回り方向を−として同様な実験を行っても全く同様の結果が得られることを先に付言する。
図１に示される通り、液晶セル３は、対向する一対の基板３Ｄと、その観察者側の面上に設けられた上電極３Ｂと、観察者とは反対側の面上に設けられた半透過反射性を持つ電極３Ｃと、それらの上に印刷形成され、配向処理が施された配向膜３Ｆとを備える。配向膜３Ｆと、基板周辺に印刷塗布形成したシール剤３Ｅにより規定される空間内に液晶物質が封入され液晶層３Ａが形成される。液晶材料としてＺＬＩ−２２９３（メルク社製）を用い、配向膜３Ｆの配向処理方向を調節することにより液晶層３Ａを所定の方向に配向させ、θ１＝＋２５０度にツイストさせた。また、液晶セル３中の液晶物質の屈折率異方性△ｎと液晶層３Ａの厚みｄとの積△ｎｄは略８００ｎｍであった。
【００４０】
液晶セル３の表示面側（図の上側）に偏光板１（厚み約１８０μｍ；住友化学工業（株）製ＳＱＷ−８６２）を配置し、偏光板１と液晶セル３との間にツイステッドネマチック配向構造を固定化した液晶フィルムからなる位相差補償板２を配置した。この位相差補償板２は実施例１の光学異方素子１と同様の手法で作製した。位相差補償板２の△ｎｄは略６７０ｎｍ、ねじれ角はθ２＝−１９０度であった。この時、偏光板１の吸収軸から位相差補償板２の偏光板側の面上における配向軸への角度θ３＝＋２０度、偏光板１の吸収軸から液晶層３Ａの偏光板側の面上における配向方向への角度θ４＝＋１０５度とした。
また、実施例１で作製した円偏光板４を観察者から見て液晶セルの後方に配置した。円偏光板４は、偏光板４Ｂとツイステッドネマチック配向構造を固定化した液晶フィルムからなる光学異方素子４Ａ（△ｎｄ＝１９６ｎｍ、ねじれ角はθ６＝−６４度）からなるが、偏光板１の吸収軸から光学異方素子４Ａの液晶セル側の面上における配向軸への角度θ５＝＋３４度、偏光板１の吸収軸から偏光板４Ｂの吸収軸への角度θ７＝＋６０度とした。
さらに、位相差補償板２と液晶セル３の間は光拡散特性を有する粘着剤層（全光線透過率９０％、ヘイズ値８０％）を配置し、偏光板１と位相差補償板２および液晶セル３と円偏光板４の間には通常の透明な粘着剤層を配置した。
【００４１】
上記ＳＴＮ型半透過反射型液晶表示装置の各構成部材における角度θ１〜θ７の関係を図２に示す。
図２において、液晶層３Ａの、偏光板１側の面上における配向方向３１と、円偏光板４側の面上における配向方向３２とは、角度θ１をなしている。位相差補償板２の、偏光板１側の面上における配向軸の向き２１と、液晶セル側の面上における配向軸の向き２２とは、角度θ２をなしている。光学異方素子４Ａの偏光板１側の面上における配向軸の向き４１と、偏光板４Ｂ側の面上における配向軸の向き４２とは、角度θ６をなしている。また、偏光板１の吸収軸１１と、位相差補償板２の偏光板１側の面上における配向軸の向き２１とは角度θ３をなし、偏光板１の吸収軸１１と、液晶層３Ａの偏光板１側の面上における配向方向３１とは角度θ４をなしている。また、円偏光板４中の光学異方素子４Ａの液晶セル側面上における配向方向４１は、偏光板１の吸収軸１１と角度θ５をなし、偏光板４Ｂの吸収軸４３は偏光板１の吸収軸１１と角度θ７をなしている。
【００４２】
上記の液晶表示装置に、駆動回路（図示せず）から電極３Ｂ、３Ｃに駆動電圧を印加し（１／２４０デューティー、最適バイアスで駆動）、バックライトを配置してバックライト非点灯時（反射モード）および点灯時（透過モード）の光学特性を調べたところ、反射モード、透過モードとも明るく高コントラストの表示ができた。特に透過モードにおいて良好な視野角特性を持っていることが分かった。
本実施例では、カラーフィルターの無い形態で実験を行ったが、液晶セル中にカラーフィルターを設ければ、良好なマルチカラー、またはフルカラー表示ができることは言うまでもない。また、本実施例では、位相差補償板としてポリカーボネート製の１軸性および／または２軸性の位相差フィルム２枚を用いても良好な表示を行うことができる。
【００４３】
実施例９
液晶セル３のΔｎｄを略８８０ｎｍ、位相差補償板２のΔｎｄを略７４０ｎｍとし、円偏光板として実施例２のものを用い、θ１＝＋２４０度、θ２＝−１８０度、θ３＝＋１５度、θ４＝＋１１０度、θ５＝＋３０度、θ６＝−４５度、θ７＝＋６０度とした以外は、実施例８と同様の液晶表示装置を作製した。
上記の液晶表示装置に、駆動回路（図示せず）から電極３Ｂ、３Ｃに駆動電圧を印加し（１／２４０デューティー、最適バイアスで駆動）、バックライト非点灯時（反射モード）および点灯時（透過モード）の光学特性を調べたところ、反射モード、透過モードとも明るく高コントラストの表示ができた。特に透過モードにおいて良好な視野角特性を持っていることが分かった。
【００４４】
実施例１０
液晶セル３のΔｎｄを略８４０ｎｍ、位相差補償板２のΔｎｄを略７１０ｎｍとし、円偏光板として実施例３のものを用い、θ１＝＋２４０度、θ２＝−１８０度、θ３＝＋１５度、θ４＝＋１１０度、θ５＝＋３０度、θ６＝−７５度、θ７＝＋６０度とした以外は、実施例８と同様の液晶表示装置を作製した。
上記の液晶表示装置に、駆動回路（図示せず）から電極３Ｂ、３Ｃに駆動電圧を印加し（１／２４０デューティー、最適バイアスで駆動）、バックライト非点灯時（反射モード）および点灯時（透過モード）の光学特性を調べたところ、反射モード、透過モードとも明るく高コントラストの表示ができた。特に透過モードにおいて良好な視野角特性を持っていることが分かった。
【００４５】
実施例１１
円偏光板として実施例４のものを用いた以外は、実施例８と同様の液晶表示装置を作製した。
上記の液晶表示装置に、駆動回路（図示せず）から電極３Ｂ、３Ｃに駆動電圧を印加し（１／２４０デューティー、最適バイアスで駆動）、バックライト非点灯時（反射モード）および点灯時（透過モード）の光学特性を調べたところ、反射モード、透過モードとも明るく高コントラストの表示ができた。特に透過モードにおいて良好な視野角特性を持っていることが分かった。
【００４６】
実施例１２
円偏光板として実施例５のものを用いた以外は、実施例８と同様の液晶表示装置を作製した。
上記の液晶表示装置に、駆動回路（図示せず）から電極３Ｂ、３Ｃに駆動電圧を印加し（１／２４０デューティー、最適バイアスで駆動）、バックライト非点灯時（反射モード）および点灯時（透過モード）の光学特性を調べたところ、反射モード、透過モードとも明るく高コントラストの表示ができた。特に透過モードにおいて良好な視野角特性を持っていることが分かった。また、厚みの薄い円偏光板を使用したので、液晶表示装置の厚みを薄くすることができた。
【００４７】
実施例１３
円偏光板として実施例６のものを用いた以外は、実施例８と同様の液晶表示装置を作製した。
上記の液晶表示装置に、駆動回路（図示せず）から電極３Ｂ、３Ｃに駆動電圧を印加し（１／２４０デューティー、最適バイアスで駆動）、バックライト非点灯時（反射モード）および点灯時（透過モード）の光学特性を調べたところ、反射モード、透過モードとも明るく高コントラストの表示ができた。特に透過モードにおいて良好な視野角特性を持っていることが分かった。また、厚みの薄い円偏光板を使用したので、液晶表示装置の厚みを薄くすることができた。
【００４８】
実施例１４
円偏光板として実施例７のものを用いた以外は、実施例８と同様の液晶表示装置を作製した。
上記の液晶表示装置に、駆動回路（図示せず）から電極３Ｂ、３Ｃに駆動電圧を印加し（１／２４０デューティー、最適バイアスで駆動）、バックライト非点灯時（反射モード）および点灯時（透過モード）の光学特性を調べたところ、反射モード、透過モードとも明るく高コントラストの表示ができた。特に透過モードにおいて良好な視野角特性を持っていることが分かった。また、厚みの薄い円偏光板を使用したので、液晶表示装置の厚みを薄くすることができた。
【００４９】
実施例１５
実施例１と同様の方法で、ポリマー１を１９．９３ｇ、ポリマー２を０．０７ｇ用いて実膜厚１．８５μｍの均一に配向した液晶フィルムを得た（液晶フィルム４）。
さらに、実施例１と同様の工程で、トリアセチルセルロースフィルム／接着剤層／液晶フィルム層／オーバーコート層からなる光学異方素子５を作製した。光学異方素子５の△ｎｄとねじれ角を回転検光子法で測定したところ、それぞれ３７０ｎｍと４５度であった。
次いで、偏光板（厚み約１８０μｍ；住友化学工業（株）製ＳＲ１８６２ＡＰ）と光学異方素子５を約２５μｍの粘着剤層を用いてラミネートし、積層体８を得た（厚み２９７μｍ）。この積層体８をエリプソメーターで偏光解析したところ、波長５５０ｎｍにおける楕円率が０．９０の円偏光板であることが確認できた。
【００５０】
実施例１６
実施例１と同様の方法で、ポリマー１を１９．８８ｇ、ポリマー２を０．１２ｇ用いて実膜厚１．４μｍの均一に配向した液晶フィルムを得た（液晶フィルム５）。
さらに、実施例１と同様の工程で、トリアセチルセルロースフィルム／接着剤層／液晶フィルム層／オーバーコート層からなる光学異方素子６を作製した。光学異方素子６の△ｎｄとねじれ角を回転検光子法で測定したところ、それぞれ２８０ｎｍと６０度であった。
次いで、偏光板（厚み約１８０μｍ；住友化学工業（株）製ＳＲ１８６２ＡＰ）と光学異方素子６を約２５μｍの粘着剤層を用いてラミネートし、積層体９を得た（厚み２９６μｍ）。この積層体９をエリプソメーターで偏光解析したところ、波長５５０ｎｍにおける楕円率が０．８１の円偏光板であることが確認できた。
【００５１】
実施例１７
実施例１と同様の方法で、ポリマー１を１９．９０ｇ、ポリマー２を０．１０ｇ用いて実膜厚１．７μｍの均一に配向した液晶フィルムを得た（液晶フィルム６）。
さらに、実施例１と同様の工程で、トリアセチルセルロースフィルム／接着剤層／液晶フィルム層／オーバーコート層からなる光学異方素子７を作製した。光学異方素子７の△ｎｄとねじれ角を回転検光子法で測定したところ、それぞれ３４０ｎｍと６０度であった。
次いで、偏光板（厚み約１８０μｍ；住友化学工業（株）製ＳＲ１８６２ＡＰ）と光学異方素子７を約２５μｍの粘着剤層を用いてラミネートし、積層体１０を得た（厚み２９７μｍ）。この積層体１０をエリプソメーターで偏光解析したところ、波長５５０ｎｍにおける楕円率が０．９４の円偏光板であることが確認できた。
【００５２】
実施例１８
実施例１と同様の方法で、ポリマー１を１９．７８ｇ、ポリマー２を０．２２ｇ用いて実膜厚０．９５μｍの均一に配向した液晶フィルムを得た（液晶フィルム７）。
さらに、実施例１と同様の工程で、トリアセチルセルロースフィルム／接着剤層／液晶フィルム層／オーバーコート層からなる光学異方素子８を作製した。光学異方素子８の△ｎｄとねじれ角を回転検光子法で測定したところ、それぞれ１９０ｎｍと７５度であった。
次いで、偏光板（厚み約１８０μｍ；住友化学工業（株）製ＳＲ１８６２ＡＰ）と光学異方素子８を約２５μｍの粘着剤層を用いてラミネートし、積層体１１を得た（厚み２９６μｍ）。この積層体１１をエリプソメーターで偏光解析したところ、波長５５０ｎｍにおける楕円率が０．８６の円偏光板であることが確認できた。
【００５３】
実施例１９
実施例１と同様の方法で、ポリマー１を１９．８７ｇ、ポリマー２を０．１３ｇ用いて実膜厚１．６μｍの均一に配向した液晶フィルムを得た（液晶フィルム８）。
さらに、実施例１と同様の工程で、トリアセチルセルロースフィルム／接着剤層／液晶フィルム層／オーバーコート層からなる光学異方素子９を作製した。光学異方素子９の△ｎｄとねじれ角を回転検光子法で測定したところ、それぞれ３２０ｎｍと７５度であった。
次いで、偏光板（厚み約１８０μｍ；住友化学工業（株）製ＳＲ１８６２ＡＰ）と光学異方素子９を約２５μｍの粘着剤層を用いてラミネートし、積層体１２を得た（厚み２９７μｍ）。この積層体１２をエリプソメーターで偏光解析したところ、波長５５０ｎｍにおける楕円率が０．８４の円偏光板であることが確認できた。
【００５４】
実施例２０
実施例１と同様の方法で、ポリマー１を１９．８５ｇ、ポリマー２を０．１５ｇ用いて実膜厚１．１μｍの均一に配向した液晶フィルムを得た（液晶フィルム９）。
さらに、実施例１と同様の工程で、トリアセチルセルロースフィルム／接着剤層／液晶フィルム層／オーバーコート層からなる光学異方素子１０を作製した。光学異方素子１０の△ｎｄとねじれ角を回転検光子法で測定したところ、それぞれ２２０ｎｍと６０度であった。
次いで、偏光板（厚み約１８０μｍ；住友化学工業（株）製ＳＲ１８６２ＡＰ）と光学異方素子１０を約２５μｍの粘着剤層を用いてラミネートし、積層体１３を得た（厚み２９６μｍ）。この積層体１３をエリプソメーターで偏光解析したところ、波長５５０ｎｍにおける楕円率が０．７８の円偏光板であることが確認できた。
【００５５】
実施例２１
液晶セル３のΔｎｄを略８５０ｎｍ、位相差補償板２のΔｎｄを略６９０ｎｍとし、円偏光板として実施例１５のものを用い、θ１＝＋２５０度、θ２＝−１９０度、θ３＝＋１５度、θ４＝＋１００度、θ５＝−２０度、θ６＝−４５度、θ７＝＋５０度とした以外は、実施例８と同様の液晶表示装置を作製した。
上記の液晶表示装置に、駆動回路（図示せず）から電極３Ｂ、３Ｃに駆動電圧を印加し（１／２４０デューティー、最適バイアスで駆動）、バックライト非点灯時（反射モード）および点灯時（透過モード）の光学特性を調べたところ、反射モード、透過モードとも明るく高コントラストの表示ができた。特に透過モードにおいて良好な明るさ及び色相を有していることが分かった。
【００５６】
実施例２２
液晶セル３のΔｎｄを略８５０ｎｍ、位相差補償板２のΔｎｄを略６９０ｎｍとし、円偏光板として実施例１６のものを用い、θ１＝＋２５０度、θ２＝−１９０度、θ３＝＋１５度、θ４＝＋１００度、θ５＝−５度、θ６＝−６０度、θ７＝＋４０度とした以外は、実施例８と同様の液晶表示装置を作製した。
上記の液晶表示装置に、駆動回路（図示せず）から電極３Ｂ、３Ｃに駆動電圧を印加し（１／２４０デューティー、最適バイアスで駆動）、バックライト非点灯時（反射モード）および点灯時（透過モード）の光学特性を調べたところ、反射モード、透過モードとも明るく高コントラストの表示ができた。特に透過モードにおいて良好な明るさ及び色相を有していることが分かった。
【００５７】
実施例２３
液晶セル３のΔｎｄを略８５０ｎｍ、位相差補償板２のΔｎｄを略６９０ｎｍとし、円偏光板として実施例１７のものを用い、θ１＝＋２５０度、θ２＝−１９０度、θ３＝＋１５度、θ４＝＋１００度、θ５＝＋５度、θ６＝−６０度、θ７＝＋６５度とした以外は、実施例８と同様の液晶表示装置を作製した。
上記の液晶表示装置に、駆動回路（図示せず）から電極３Ｂ、３Ｃに駆動電圧を印加し（１／２４０デューティー、最適バイアスで駆動）、バックライト非点灯時（反射モード）および点灯時（透過モード）の光学特性を調べたところ、反射モード、透過モードとも明るく高コントラストの表示ができた。特に透過モードにおいて良好な明るさ及び色相を有していることが分かった。
【００５８】
実施例２４
液晶セル３のΔｎｄを略８５０ｎｍ、位相差補償板２のΔｎｄを略６９０ｎｍとし、円偏光板として実施例１８のものを用い、θ１＝＋２５０度、θ２＝−１９０度、θ３＝＋１５度、θ４＝＋１００度、θ５＝＋５０度、θ６＝−７５度、θ７＝＋７０度とした以外は、実施例８と同様の液晶表示装置を作製した。
上記の液晶表示装置に、駆動回路（図示せず）から電極３Ｂ、３Ｃに駆動電圧を印加し（１／２４０デューティー、最適バイアスで駆動）、バックライト非点灯時（反射モード）および点灯時（透過モード）の光学特性を調べたところ、反射モード、透過モードとも明るく高コントラストの表示ができた。特に透過モードにおいて良好な明るさ及び色相を有していることが分かった。
【００５９】
実施例２５
液晶セル３のΔｎｄを略８５０ｎｍ、位相差補償板２のΔｎｄを略６９０ｎｍとし、円偏光板として実施例１９のものを用い、θ１＝＋２５０度、θ２＝−１９０度、θ３＝＋１５度、θ４＝＋１００度、θ５＝０度、θ６＝−７５度、θ７＝＋４０度とした以外は、実施例８と同様の液晶表示装置を作製した。
上記の液晶表示装置に、駆動回路（図示せず）から電極３Ｂ、３Ｃに駆動電圧を印加し（１／２４０デューティー、最適バイアスで駆動）、バックライト非点灯時（反射モード）および点灯時（透過モード）の光学特性を調べたところ、反射モード、透過モードとも明るく高コントラストの表示ができた。特に透過モードにおいて良好な明るさ及び色相を有していることが分かった。
【００６０】
実施例２６
液晶セル３のΔｎｄを略８５０ｎｍ、位相差補償板２のΔｎｄを略６９０ｎｍとし、円偏光板として実施例２０のものを用い、θ１＝＋２５０度、θ２＝−１９０度、θ３＝＋１５度、θ４＝＋１００度、θ５＝＋１５度、θ６＝−６０度、θ７＝＋５０度とした以外は、実施例８と同様の液晶表示装置を作製した。
上記の液晶表示装置に、駆動回路（図示せず）から電極３Ｂ、３Ｃに駆動電圧を印加し（１／２４０デューティー、最適バイアスで駆動）、バックライト非点灯時（反射モード）および点灯時（透過モード）の光学特性を調べたところ、反射モード、透過モードとも明るく高コントラストの表示ができた。特に透過モードにおいて良好な明るさ及び色相を有していることが分かった。
【００６１】
比較例１
円偏光板４中の光学異方素子として厚み７０μｍのポリカーボネート製の一軸位相差フィルム（Δｎｄ＝１３７．５ｎｍ）を用いた以外は、実施例８と同様の液晶表示装置を作製した。この時一軸位相差フィルムと表示側偏光板１との角度θ５＝１５度（θ６＝０度に相当）、偏光板１の吸収軸から偏光板４Ｂの吸収軸への角度θ７＝＋６０度とした。
上記の液晶表示装置に、駆動回路（図示せず）から電極３Ｂ、３Ｃに駆動電圧を印加し（１／２４０デューティー、最適バイアスで駆動）、バックライト非点灯時（反射モード）および点灯時（透過モード）の光学特性を調べたところ、透過モードにおいてコントラストがやや低く、視野角特性も狭いことが分かった。また、液晶表示装置の厚みの点でも実施例１２、１３、１４よりも厚いものとなってしまった。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例８〜１４および実施例２１〜２６でそれぞれ作成した液晶表示装置の構成を示す模式的断面図である。
【図２】実施例８〜１４および実施例２１〜２６の液晶表示装置における偏光板の吸収軸、液晶セル、光学補償板、円偏光板の軸角度関係を説明する平面図である。
【符号の説明】
１ 偏光板
２ 位相差補償板
３ 液晶セル
３Ａ 液晶層
３Ｂ 電極
３Ｃ 半透過反射性電極
３Ｄ 基板
３Ｅ シール剤
３Ｆ 配向膜
４ 円偏光板
４Ａ 光学異方素子
４Ｂ 偏光板
５ 光拡散性粘着剤層
１１ 観察者側の偏光板１の吸収軸
２１ 位相差補償板の偏光板１側の配向軸
２２ 位相差補償板の液晶セル３側の配向軸
３１ 液晶層３Ａの偏光板１側の面上における配向方向
３２ 液晶層３Ａの円偏光板４側の面上における配向方向
４１ 光学異方素子４Ａの液晶セル３側面上における配向方向
４２ 光学異方素子４Ａの偏光板４Ｂ側面上における配向方向
４３ 偏光板４Ｂの吸収軸

Claims (6)

1. 偏光板および光学異方素子から少なくとも構成される円偏光板であって、前記光学異方素子がツイステッドネマチック配向構造を固定化した液晶フィルムを含み、波長５５０ｎｍの光に対する前記液晶フィルムの複屈折Δｎと厚みｄ（ｎｍ）の積およびねじれ角の組み合わせが、（１）１５５ｎｍ以上１７５ｎｍ以下且つ４０度以上５０度以下、（２）１７６ｎｍ以上２１６ｎｍ以下且つ５８度以上７０度以下、（３）２３０ｎｍ以上２７０ｎｍ以下且つ７０度以上８０度以下のいずれかの条件を満足するように設定されていることを特徴とする円偏光板。
2. 前記液晶フィルムが、液晶材料を液晶状態においてツイステッドネマチック配向させ、その状態から冷却することにより該配向をガラス固定化した液晶フィルムである請求項１記載の円偏光板。
3. 前記液晶フィルムが、液晶材料を液晶状態においてツイステッドネマチック配向させ、光または熱による架橋反応により該配向を固定化した液晶フィルムである請求項１記載の円偏光板。
4. 少なくとも偏光板と光学異方素子を積層した円偏光板であって、該円偏光板の厚みが３００μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の円偏光板。
5. 請求項１記載の円偏光板を有することを特徴とする液晶表示装置。
6. 電極を備える一対の透明基板で液晶層を狭持した液晶セルと、該液晶セルの観察者側に配置された偏光板と、前記偏光板と前記液晶セルの間に配置される少なくとも１枚の位相差補償板と、観察者から見て前記液晶層よりも後方に設置された半透過反射層を少なくとも備える半透過反射型液晶表示装置であって、観察者から見て前記半透過反射層よりも後方に請求項１記載の円偏光板を有することを特徴とする半透過型液晶表示装置。

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