JP2000258772A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JP2000258772A
JP2000258772A JP11063916A JP6391699A JP2000258772A JP 2000258772 A JP2000258772 A JP 2000258772A JP 11063916 A JP11063916 A JP 11063916A JP 6391699 A JP6391699 A JP 6391699A JP 2000258772 A JP2000258772 A JP 2000258772A
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Japan
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liquid crystal
phase
layer
display device
crystal material
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JP11063916A
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Japanese (ja)
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Yoshihiro Kumagai
吉弘 熊谷
Takehiro Toyooka
武裕 豊岡
Ryo Nishimura
涼 西村
Shinichi Komatsu
伸一 小松
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Eneos Corp
Original Assignee
Nippon Mitsubishi Oil Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve problems of the viewing angle such as black color blurring, inversion in the gradation and voids and to obtain a liquid crystal display device having an excellent viewing angle characteristics by forming at least one optical compensation layer between polarizing layers and forming at least one phase type diffraction element layer on the outside of the liquid crystal cell surface. SOLUTION: An optical compensation layer 3A, polarizing layer 2A and phase type diffraction layer 1A are successively formed in this order on the display side (upper side in the figure) out of the both outside faces of a liquid crystal cell 4 through an adhesive layer or cohesive layer 5. On the opposite face of the liquid crystal cell 4, a polarizing layer 2B is formed through an adhesive layer or cohesive layer 5, and further a back liquid system 6 including a prism sheet, diffusion sheet, light guide plate or the like disposed. Thus, by combining the phase type diffraction element layer 1A and the optical compensation layer 3A on the display side, problems caused by the dependence on the viewing angle of the liquid crystal display such as black color blurring, inversion in gradation and voids can be solved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、視野角特性に優れた液
晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device having excellent viewing angle characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術】STN(Super Twisted Nematic)−LC
D(Liquid Crystal Display)、TFT(Thin Film Trans
istor)−LCD等に代表される液晶ディスプレイは、薄
型、軽量、低電圧駆動、低消費電力等の特徴ゆえに、ブ
ラウン管にかわる高性能のディスプレイとして、携帯用
テレビ、デジタルカメラ、液晶付きビデオカメラ等の携
帯用電子機器やノート型パソコン、液晶モニター等に広
く使われている。しかしながら、ブラウン管と比較した
とき、液晶ディスプレイは表示に視野角依存性があると
いう大きな欠点がある。視野角依存性とはディスプレイ
を斜めに見たときにコントラスト、階調特性、色味等の
表示性能が変化することを言い、一般的に正面からディ
スプレイを見たときよりも斜めから見たときに表示性能
は低下する。これは屈折率異方性を持つ液晶や偏光板と
いった部材を利用していることに起因し、液晶ディスプ
レイに本質的に備わる問題である。
2. Description of the Related Art STN (Super Twisted Nematic) -LC
D (Liquid Crystal Display), TFT (Thin Film Trans
Liquid crystal displays typified by istor) -LCDs are thin, lightweight, low-voltage driven, and have low power consumption. Therefore, they are used as high-performance displays replacing CRTs, such as portable televisions, digital cameras, and video cameras with liquid crystals. Widely used in portable electronic devices, notebook computers, LCD monitors, etc. However, when compared with a cathode ray tube, the liquid crystal display has a major drawback in that the display has a viewing angle dependence. Viewing angle dependency refers to a change in display performance such as contrast, gradation characteristics, and color when the display is viewed obliquely, and generally when viewed obliquely than when the display is viewed from the front. In addition, the display performance deteriorates. This is a problem inherent in a liquid crystal display due to the use of a member such as a liquid crystal or a polarizing plate having a refractive index anisotropy.

【0003】視野角依存性の問題はSTN−LCDで特
に大きく、わずかに見る角度を変えただけで、写真のネ
ガのように明暗が反転する(階調反転)、表示が着色し
て見える、あるいは画面が全く見えなくなる等の現象が
現れ、表示品位は大きく低下する。これはSTN−LC
Dが複屈折を利用した表示方式であるためである。また
現在最も普及しているTFT−LCDも視野角依存性の
問題は大きく、画面が黒くなる(黒つぶれ)、ネガ写真
のように見える(階調反転)、黒表示が白く浮いてくる
(白抜け)等の現象が現れる。例えば、TFT−LCD
の重要な用途の一つである液晶テレビでは、視角による
僅かな色味の変化やコントラストの低下、階調反転等が
不快に感じられる。また、これら液晶ディスプレイを大
画面化していった場合、画面の中央部と周辺部とで同一
の表示レベルが得られなくなるという問題も生じてい
る。
[0003] The problem of the viewing angle dependence is particularly large in STN-LCDs, and even if the viewing angle is slightly changed, the display appears to be colored because the brightness is reversed like a negative in a photograph (gradation inversion). Alternatively, phenomena such as the screen becoming completely invisible appear, and the display quality is greatly reduced. This is STN-LC
This is because D is a display method using birefringence. The most widespread TFT-LCDs at present also have a large problem of viewing angle dependence, and the screen becomes black (closed black), looks like a negative photograph (gradation inversion), and the black display floats white (white). Phenomena such as omission) appear. For example, TFT-LCD
In a liquid crystal television, which is one of the important uses of, a slight change in color, a decrease in contrast, and a grayscale inversion due to a viewing angle are uncomfortable. Further, when the size of the liquid crystal display is increased, the same display level cannot be obtained in the central portion and the peripheral portion of the screen.

【0004】これら視野角の問題を解決する方法とし
て、STN−LCDでは、色補償に使用しているポリカ
ーボネート等の位相差フィルムにおける膜厚方向の屈折
率を最適化して視野角特性を改善する方法があるが、そ
の効果は十分ではない。
As a method of solving these viewing angle problems, STN-LCD improves the viewing angle characteristics by optimizing the refractive index in the film thickness direction of a retardation film such as polycarbonate used for color compensation. But the effect is not enough.

【0005】TFT−LCDの視野角改良法としては、
一つの画素を分割してそれぞれの画素への印可電圧を一
定の比で変えるハーフトーングレイスケール法、一つの
画素を分割してそれぞれの画素での液晶分子の立ち上が
り方向を変えるドメイン分割法、液晶に横電界をかける
IPS(In-Plane Switching)法、垂直配向させた液晶を
駆動するMVA(Multi-domain Vertical Alignment)液
晶法、あるいはベンド配向セルと光学補償板を組み合わ
せるOCB(Optically Compensated Birefringence)法
等が提案、開発されている。しかしながらこれらの方法
は一定の効果はあるものの、配向膜、電極、液晶配向等
を変えなければならず、そのための製造技術確立及び製
造設備の新設が必要となり、結果として製造の困難さと
コスト高を招いている。
A method for improving the viewing angle of a TFT-LCD is as follows.
Halftone grayscale method that divides one pixel and changes the applied voltage to each pixel at a fixed ratio, domain division method that divides one pixel and changes the rising direction of liquid crystal molecules in each pixel, liquid crystal IPS (In-Plane Switching) method that applies a horizontal electric field to the substrate, MVA (Multi-domain Vertical Alignment) liquid crystal method that drives vertically aligned liquid crystal, or OCB (Optically Compensated Birefringence) method that combines a bend alignment cell and an optical compensator Etc. are proposed and developed. However, although these methods have a certain effect, it is necessary to change the alignment film, electrodes, liquid crystal alignment, etc., and it is necessary to establish a manufacturing technology and to newly install a manufacturing facility. Inviting.

【0006】一方、TFT−LCDの構造は一切変え
ず、従来のTFT−LCDに光学補償フィルムを組み込
むことで視野角特性を改善する方法も知られている。
On the other hand, there is also known a method of improving the viewing angle characteristics by incorporating an optical compensation film into a conventional TFT-LCD without changing the structure of the TFT-LCD at all.

【0007】例えば特開平8−50206号公報には、
ディスコチック液晶分子を使用した光学補償フィルム
を、ノーマリーホワイトモードのTFT−LCDの光学
補償層として用いる方法が提案されている。ノーマリー
ホワイトモードにおいて電圧印可時における液晶分子
は、おおむね電極基板に垂直に配向しているが、基板付
近では基板の強いアンカリング効果により、平行に配向
した状態になっている。このため液晶分子のダイレクタ
ーは膜厚方向で一様ではなく、徐々に変化したハイブリ
ット構造をとっている。上記光学補償フィルムは、この
ような電圧印可時における液晶セル中の配向形態の屈折
率異方性を打ち消せばよいという発想のもと、デイスコ
チック液晶をハイブリット配向させ、その配向を固定化
させた光学補償層を液晶セルと該液晶セルの両表面外側
に設けた各偏光板の間に計2枚配置することで視野角依
存性を改善している。しかしながら、この光学補償フィ
ルムを使用する方法においては、液晶セル中のハイブリ
ット構造は駆動電圧の大きさにより変化するものの、そ
れを補償するフィルム中のディスコチック液晶はハイブ
リット構造が固定化されているために、すべての階調に
おいてその効果が十分であるとは言えず、また、液晶デ
ィスプレイに対して左右方向から見た場合に黄色く着色
し易いという欠点も明らかになっている。また、この例
に挙げられるような光学補償フィルムでは液晶セルとフ
ィルムとの配置角度が限定され、そのため視野角拡大の
効果は液晶表示装置面内のある特定の方向のみに限定さ
れること、また、階調反転をどうしても抑えきれないと
いう問題がある。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-50206 discloses that
There has been proposed a method of using an optical compensation film using discotic liquid crystal molecules as an optical compensation layer of a normally white mode TFT-LCD. In the normally white mode, the liquid crystal molecules at the time of applying a voltage are almost vertically aligned with the electrode substrate, but are near the substrate due to the strong anchoring effect of the substrate. Therefore, the director of the liquid crystal molecules is not uniform in the film thickness direction, but has a hybrid structure that is gradually changed. Based on the idea that the optical compensation film should cancel the refractive index anisotropy of the orientation form in the liquid crystal cell when such a voltage is applied, the discotic liquid crystal is hybrid-aligned, and the alignment is fixed. The viewing angle dependency is improved by arranging a total of two optical compensation layers between the liquid crystal cell and the polarizing plates provided on both outer surfaces of the liquid crystal cell. However, in the method using the optical compensation film, although the hybrid structure in the liquid crystal cell changes depending on the magnitude of the driving voltage, the discotic liquid crystal in the film for compensating for it has a fixed hybrid structure. In addition, it is not clear that the effect is sufficient in all gradations, and it has also become clear that the liquid crystal display tends to be colored yellow when viewed from the left and right directions. Further, in the optical compensation film as exemplified in this example, the arrangement angle between the liquid crystal cell and the film is limited, so that the effect of expanding the viewing angle is limited to only a specific direction in the plane of the liquid crystal display device. However, there is a problem that tone inversion cannot be suppressed.

【0008】視野角特性を改善する他の方法として、拡
散シートを利用する例もある。例えば、バックライトか
ら液晶セルへの光路の異方性を解消するために液晶セル
のバックライト側にコリメート(集光)シートを設け、
液晶セルの反対側、すなわち表示側に拡散シートを併せ
て設けることが提案されている。要するに、バックライ
トからの出射光を特殊なコリメートシートで表示面の法
線方向にそろえ、液晶セルから出射したところで、特殊
な拡散シートで全方向に拡散させるというものである。
しかし、この方法では、すべてのLCDに対して効果を
発揮するが、シートを均一に製造するのが困難である。
As another method for improving the viewing angle characteristics, there is an example in which a diffusion sheet is used. For example, a collimating (light collecting) sheet is provided on the backlight side of the liquid crystal cell in order to eliminate the anisotropy of the optical path from the backlight to the liquid crystal cell.
It has been proposed to additionally provide a diffusion sheet on the opposite side of the liquid crystal cell, that is, on the display side. In short, the light emitted from the backlight is aligned in the normal direction of the display surface with a special collimating sheet, and is diffused in all directions with a special diffusion sheet when emitted from the liquid crystal cell.
However, this method is effective for all LCDs, but it is difficult to manufacture sheets uniformly.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、液晶
表示装置における黒つぶれ、階調反転、白抜けという視
野角問題を改善し、優れた視野角特性を示す液晶表示装
置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device which has improved viewing angle problems such as blackout, grayscale inversion and white spots in a liquid crystal display device, and has excellent viewing angle characteristics. It is in.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、対向す
る2枚の透明電極基板の間に液晶相が形成された液晶セ
ル、該液晶セル両表面の外側に配置した偏光層を少なく
とも備える液晶表示装置において、該偏光層間に少なく
とも1層の光学補償層を備え、且つ該液晶セル表面の外
側に少なくとも1枚の位相型回折素子層を備えることを
特徴とする液晶表示装置が提供される。
According to the present invention, at least a liquid crystal cell having a liquid crystal phase formed between two opposing transparent electrode substrates, and a polarizing layer disposed outside both surfaces of the liquid crystal cell are provided. In the liquid crystal display device, there is provided a liquid crystal display device comprising at least one optical compensation layer between the polarizing layers and at least one phase-type diffraction element layer outside the surface of the liquid crystal cell. .

【0011】また、本発明によれば、前記光学補償層
が、光学的に正又は負の一軸性を示す液晶材料を含み、
該液晶材料のハイブリッド配向又はねじれハイブリッド
配向が固定化された光学異方素子から少なくとも構成さ
れることを特徴とする前記液晶表示装置が提供される。
Further, according to the present invention, the optical compensation layer contains a liquid crystal material having optically positive or negative uniaxiality,
The liquid crystal display device is provided, which comprises at least an optically anisotropic element in which the hybrid alignment or the twist hybrid alignment of the liquid crystal material is fixed.

【0012】さらに、本発明によれば、前記位相型回折
素子層が、液晶性フィルムから少なくとも構成されるこ
とを特徴とする前記液晶表示装置が提供される。
Further, according to the present invention, there is provided the liquid crystal display device, wherein the phase type diffraction element layer is at least composed of a liquid crystalline film.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の液晶表示装置は、対向す
る2枚の透明電極基板の間に液晶相が形成された液晶セ
ル、偏光層、光学補償層、及び位相型回折素子層を基本
構成とする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A liquid crystal display device according to the present invention basically comprises a liquid crystal cell having a liquid crystal phase formed between two opposing transparent electrode substrates, a polarizing layer, an optical compensation layer, and a phase type diffraction element layer. Configuration.

【0014】本発明に用いる液晶セルにおける透明電極
基板としては、特に限定されず、液晶性を示す材料を画
面表示に際して制御するための公知の電極基板を用いる
ことができ、本発明の目的が達成しうるものであれば特
に限定されない。
The transparent electrode substrate in the liquid crystal cell used in the present invention is not particularly limited, and a known electrode substrate for controlling a material having a liquid crystal property at the time of screen display can be used, and the object of the present invention is achieved. There is no particular limitation as long as it is possible.

【0015】前記液晶性を示す材料としては、特に限定
されず、各種の液晶セルを構成しうる通常の各種低分子
液晶物質、高分子液晶物質又はこれらの混合物が挙げら
れる。前記液晶セルは、前記透明電極基板及び液晶性を
示す材料の他に、後述する各種の方式の液晶セルとする
のに必要な各種の構成要素を備えていても良い。
The material exhibiting liquid crystallinity is not particularly limited, and examples thereof include ordinary various low-molecular liquid crystal substances, high-molecular liquid crystal substances, and mixtures thereof which can constitute various liquid crystal cells. The liquid crystal cell may include, in addition to the transparent electrode substrate and the material exhibiting liquid crystallinity, various components necessary for forming a liquid crystal cell of various types described below.

【0016】前記液晶セルの方式としては、特に限定さ
れず、例えば、TN(Twisted Nematic)方式、STN(Su
per Twisted Nematic)方式、ECB(Electrically Cont
rolled Birefringence)方式、IPS(In-Plane Switchi
ng)方式、VA(Vertical Alignment)方式、OCB(Opti
cally Compensated Birefringence)方式、ASM(Axial
ly 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。上記方式の液晶セルは、2枚の偏
光板の偏光方向を平行にするか直交にするかでノーマリ
ーブラック表示、ノーマリーホワイト表示の2種の表示
モードが存在するものもあるが、どちらも好ましく使用
できる。
The type of the liquid crystal cell is not particularly limited. For example, a TN (Twisted Nematic) type, an STN (Su
per Twisted Nematic), ECB (Electrically Cont)
rolled Birefringence), IPS (In-Plane Switchi)
ng) method, VA (Vertical Alignment) method, OCB (Opti
cally Compensated Birefringence (ASM), ASM (Axial
(Symmetric Aligned Microcell) system, halftone gray scale system, domain division system, or a display system using a ferroelectric liquid crystal or an antiferroelectric liquid crystal. The liquid crystal cell of the above method has two types of display modes, normally black display and normally white display, depending on whether the polarization directions of the two polarizing plates are parallel or orthogonal. It can be used preferably.

【0017】また、液晶セルの駆動方式も特に制限はな
く、STN−LCD等に用いられる単純マトリクス方
式、並びにTFT(Thin Film Transistor)電極、MIM
(MetalInsulator Metal)電極、及びTFD(Thin Film D
iode)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。
There is no particular limitation on the driving method of the liquid crystal cell. A simple matrix method used for STN-LCDs and the like, a TFT (Thin Film Transistor) electrode, an MIM
(MetalInsulator Metal) electrode and TFD (Thin Film D)
Any driving method such as an active matrix method using an active electrode such as an iode) electrode or a plasma addressing method may be used.

【0018】本発明の液晶表示装置に用いる偏光層は、
前記液晶セル両表面の外側に配置される通常の偏光層等
であればよく、本発明の目的が達成しうるものであれば
特に限定されない。前記偏光層は、前記液晶セル両表面
の外側において、前記透明電極基板の外側表面に直接接
して配置されていても、後述する光学補償層や位相型回
折素子層、他の層を介して透明電極基板の表面と隔離し
て配置されていても良い。
The polarizing layer used in the liquid crystal display of the present invention comprises:
Any ordinary polarizing layer or the like disposed outside both surfaces of the liquid crystal cell may be used, and is not particularly limited as long as the object of the present invention can be achieved. The polarizing layer may be disposed on both outer surfaces of the liquid crystal cell and directly in contact with the outer surface of the transparent electrode substrate, but may be transparent through an optical compensation layer, a phase-type diffraction element layer, and other layers described later. It may be arranged separately from the surface of the electrode substrate.

【0019】本発明の液晶表示装置は、前記液晶セル両
表面の外側に配置される前記偏光層間に、少なくとも1
層の光学補償層を備える。具体的には、前記光学補償層
は、前記液晶セルとそれを挟む偏光層のいずれか一方と
の間に設けることができ、また前記液晶セルとそれを挟
む偏光層の両方とのそれぞれの間に設けることもでき
る。
In the liquid crystal display device according to the present invention, at least one polarizing layer is disposed between the polarizing layers disposed outside both surfaces of the liquid crystal cell.
And an optical compensation layer. Specifically, the optical compensation layer can be provided between the liquid crystal cell and one of the polarizing layers sandwiching the liquid crystal cell, and between the liquid crystal cell and both the polarizing layers sandwiching the liquid crystal cell. Can also be provided.

【0020】前記光学補償層は、液晶セルを通過する光
の偏光状態を調整することで液晶表示装置の視野角特性
や色味等を改善させる層であり、1層の光学異方素子か
ら構成されたもの、又は同種若しくは異種の2層以上の
光学異方素子を積層して構成されたものを用いることが
できる。
The optical compensation layer is a layer for improving the viewing angle characteristics and the tint of the liquid crystal display device by adjusting the polarization state of light passing through the liquid crystal cell, and is composed of a single optically anisotropic element. It is possible to use a layer formed by laminating two or more optically anisotropic elements of the same type or different types.

【0021】前記光学異方素子としては光透過性があり
かつ光学的な異方性が存在するものであれば特に限定さ
れず、具体的には(a)非液晶性フィルム、又は(b)液晶性
フィルム等が挙げられる。
The optically anisotropic element is not particularly limited as long as it is light-transmitting and has optical anisotropy. Specifically, (a) a non-liquid crystal film, or (b) And a liquid crystal film.

【0022】前記(a)非液晶性フィルムとしては、延
伸、製膜、圧延、引き抜き、固体押出し、ブロー成形、
蒸着等の成形加工操作により、非液晶性フィルム材料の
分子鎖を配向させ、光学異方性を付与したフィルム等が
挙げられる。
The (a) non-liquid crystalline film includes stretching, film forming, rolling, drawing, solid extrusion, blow molding,
Films in which the molecular chains of the non-liquid crystalline film material are oriented by a forming operation such as vapor deposition to impart optical anisotropy are exemplified.

【0023】前記非液晶性フィルム材料としては、ポリ
カーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリビニルア
ルコール、ポリプロピレン、ポリアリレート、トリアセ
チルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリスチレ
ン、ポリアミド、アラミド、ポリイミド、ポリスルフォ
ン、ポリエーテルスルフォン、ノルボルネン系ポリマ
ー、ポリエステル等のポリマーを用いることができる。
Examples of the non-liquid crystalline film material include cellulose polymers such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyvinyl alcohol, polypropylene, polyarylate, and triacetyl cellulose; polystyrene, polyamide, aramid, polyimide, polysulfone, and polyethersulfone. And polymers such as norbornene-based polymers and polyesters.

【0024】前記(a)非液晶性フィルムとしては、前記
ポリマー等を延伸したフィルム又は製膜したフィルムが
好ましく使用できる。具体的には、上記ポリマーに各種
の延伸操作をすることで、一軸性又は二軸性フィルムと
したものを好ましく使用することができる。また、上記
ポリマーを溶剤に一度溶かしてポリマー溶液としたもの
を製膜した場合、溶剤乾燥時における高分子の配向によ
り、フィルム面内の屈折率(nxあるいはny)よりも
フィルム膜厚方向の屈折率(nz)が小さなネガティブ
C配向(nx=ny>nz)、又はその逆のポジテイブ
C配向(nx=ny<nz)したフィルムになる場合が
あり、それらはそのまま一軸性フィルムとして好ましく
使用することができる。また、そのような一軸性フィル
ム等のフィルムをさらに延伸して作製した負の異方性フ
ィルム(nx≧ny>nz)、又はその逆の正の異方性
フィルム(nx≦ny<nz)も好ましく使用できる。
As the (a) non-liquid crystal film, a film obtained by stretching the polymer or the like or a film formed therefrom can be preferably used. Specifically, a uniaxial or biaxial film obtained by subjecting the polymer to various stretching operations can be preferably used. When a film is formed by dissolving the polymer once in a solvent to form a polymer solution, the refractive index in the film thickness direction is higher than the refractive index (nx or ny) in the film plane due to the orientation of the polymer when the solvent is dried. In some cases, the film may have a negative C orientation (nx = ny> nz) having a small ratio (nz) or a positive C orientation (nx = ny <nz), and vice versa. Can be. Further, a negative anisotropic film (nx ≧ ny> nz) produced by further stretching such a film such as a uniaxial film or a reverse positive anisotropic film (nx ≦ ny <nz) is also available. It can be used preferably.

【0025】前記(a)非液晶性フィルムとしては、光学
軸がフィルム法線方向に対して傾いたフィルムも好まし
く使用できる。例えばSiOや五酸化タンタル等の無機化
合物を垂直あるいは斜方蒸着したフィルム、各種有機化
合物や官能基を有する有機化合物を蒸着又は蒸着重合し
て作製した垂直あるいは斜方蒸着フィルムが好ましく使
用できる。
As the non-liquid crystal film (a), a film whose optical axis is inclined with respect to the normal direction of the film can be preferably used. For example, a film obtained by vertically or obliquely depositing an inorganic compound such as SiO or tantalum pentoxide, or a vertically or obliquely deposited film produced by depositing or vapor-depositing and polymerizing various organic compounds or organic compounds having a functional group can be preferably used.

【0026】前記(b)液晶性フィルムとしては、各種の
液晶材料を配向させたフィルム、又はその配向を固定化
したフィルムを挙げることができる。ここで配向の固定
化の有無は光学性能の観点からは関係はないが、熱や外
力によって光学異方素子中の液晶材料の配向が乱れにく
い点から、固定化したフィルムが実用上好ましい。
As the liquid crystal film (b), there can be mentioned a film in which various liquid crystal materials are oriented or a film in which the orientation is fixed. Here, whether or not the alignment is fixed is not relevant from the viewpoint of optical performance, but a fixed film is practically preferable because the alignment of the liquid crystal material in the optically anisotropic element is hardly disturbed by heat or external force.

【0027】前記液晶材料としては、ネマチック液晶
相、スメクチック液晶相若しくはディスコチック液晶相
等の液晶相を呈しうる材料を用いることができ、光学的
に正又は負の一軸性を示す液晶物質を含む液晶材料が特
に好ましい。
As the liquid crystal material, a material capable of exhibiting a liquid crystal phase such as a nematic liquid crystal phase, a smectic liquid crystal phase or a discotic liquid crystal phase can be used, and a liquid crystal containing a liquid crystal material having an optically positive or negative uniaxial property can be used. Materials are particularly preferred.

【0028】前記光学的に正の一軸性を示す液晶材料と
しては、ネマチック液晶物質等の棒状の液晶物質等であ
り、ダイレクターに平行な方向の屈折率(ne)と垂直
な方向の屈折率(no)との差が正である、すなわち、 △n=ne−no>0 である液晶物質を含む液晶材料を挙げることができる。
The liquid crystal material having optically positive uniaxiality is a rod-shaped liquid crystal material such as a nematic liquid crystal material, and has a refractive index in a direction parallel to the director (ne) and a refractive index in a direction perpendicular to the director. A liquid crystal material including a liquid crystal material whose difference from (no) is positive, that is, Δn = ne−no> 0 can be given.

【0029】また、前記光学的に負の一軸性を示す液晶
材料としては、ディスコチック液晶物質等の円盤状の液
晶物質等であり、ダイレクターに平行な方向の屈折率
(ne)と垂直な方向の屈折率(no)との差が負であ
る、すなわち、 △n=ne−no<0 である液晶物質を含む液晶材料を挙げることができる。
The liquid crystal material having an optically negative uniaxial property is a discotic liquid crystal material such as a discotic liquid crystal material, which is perpendicular to the refractive index (ne) in the direction parallel to the director. A liquid crystal material including a liquid crystal material having a negative difference from the refractive index (no) in the direction, that is, Δn = ne−no <0, can be used.

【0030】前記(b)液晶性フィルムにおける前記液晶
材料の配向の態様としては、特に限定されないが、ホモ
ジニアス配向、ホメオトロピック配向、チルト配向、ね
じれ配向、コレステリック配向、ハイブリッド配向、ね
じれハイブリット配向等が挙げられる。
The mode of orientation of the liquid crystal material in the liquid crystal film (b) is not particularly limited, but includes homogeneous orientation, homeotropic orientation, tilt orientation, twisted orientation, cholesteric orientation, hybrid orientation, twisted hybrid orientation, and the like. No.

【0031】前記光学補償層の特に好ましい態様として
は、光学的に正の一軸性を示す液晶材料を含み、該液
晶材料のハイブリッド配向が固定化された光学異方素子
から少なくとも構成されるもの、光学的に負の一軸性
を示す液晶材料を含み、該液晶材料のハイブリッド配向
が固定化された光学異方素子から少なくとも構成される
もの、光学的に正の一軸性を示す液晶材料を含み、該
液晶材料のねじれハイブリッド配向が固定化された光学
異方素子から少なくとも構成されるもの、及び光学的
に負の一軸性を示す液晶材料を含み、該液晶材料のねじ
れハイブリッド配向が固定化された光学異方素子から少
なくとも構成されるものが挙げられる。また、これらの
光学異方素子に他の光学異方素子を加えた光学補償層も
好ましい。前記他の光学異方素子としては、前記一軸性
フィルム、ネガティブC配向フィルム、負の異方性フィ
ルム等が挙げられる。
Particularly preferable embodiments of the optical compensation layer include a liquid crystal material having an optically positive uniaxial property, and at least a liquid crystal material having at least an optically anisotropic element in which a hybrid orientation is fixed. Including a liquid crystal material showing an optically negative uniaxial property, a liquid crystal material having at least a hybrid alignment of an optically anisotropic element in which the hybrid orientation is fixed, including a liquid crystal material showing an optically positive uniaxial property, A liquid crystal material comprising at least an optically anisotropic element in which the twisted hybrid orientation of the liquid crystal material is fixed, and a liquid crystal material exhibiting optically negative uniaxiality, wherein the twisted hybrid orientation of the liquid crystal material is fixed. At least an optically anisotropic element may be used. Further, an optical compensation layer obtained by adding another optically anisotropic element to these optically anisotropic elements is also preferable. Examples of the other optically anisotropic element include the uniaxial film, the negative C-oriented film, and the negative anisotropic film.

【0032】前記の光学異方素子においては、ネマチ
ック液晶物質等の光学的に正の一軸性を示す液晶物質の
ダイレクターの素子平面への投影ベクトルの大きさが、
膜厚方向で変化したハイブリッド配向を呈している。
In the above-described optically anisotropic element, the magnitude of the vector of the director of the liquid crystal material having optically positive uniaxiality, such as a nematic liquid crystal material, projected onto the element plane is as follows.
A hybrid orientation changed in the film thickness direction is exhibited.

【0033】該ハイブリッド配向の一例を図1に模式的
に示す。図1に示される配向においては、ラビング等に
より配向規制力が与えられたA界面付近においては、液
晶物質のダイレクター方向は該規制力方向に沿っている
が、B界面に近づくにつれ、ダイレクター方向は界面に
対し垂直に近づいている。
FIG. 1 schematically shows one example of the hybrid orientation. In the orientation shown in FIG. 1, the direction of the director of the liquid crystal material is along the direction of the regulating force near the interface A to which the orientation regulating force is applied by rubbing or the like, but as the orientation approaches the interface B, the direction of the director increases. The direction is approaching perpendicular to the interface.

【0034】前記の光学異方素子の膜厚は、通常0.
1〜20μm、好ましくは0.2〜10μm、特に好ま
しくは0.3〜5μmの範囲とすることができる。膜厚
が0.1μm未満の時は、十分な補償効果が得られない
おそれがあるため好ましくない。また膜厚が20μmを
越えるとディスプレーの表示が不必要に色づくおそれが
あるため好ましくない。
The film thickness of the above-mentioned optically anisotropic element is usually 0.1.
It can be in the range of 1 to 20 μm, preferably 0.2 to 10 μm, particularly preferably 0.3 to 5 μm. When the film thickness is less than 0.1 μm, a sufficient compensation effect may not be obtained, which is not preferable. On the other hand, if the thickness exceeds 20 μm, the display may be unnecessarily colored, which is not preferable.

【0035】前記の光学異方素子の法線方向から見た
場合の見かけの面内リターデーション値は、550nm
の単色光に対して、通常5〜500nm、好ましくは1
0〜300nm、特に好ましくは15〜150nmの範
囲とすることができる。見かけのリターデーション値が
5nm未満の時は、十分な視野角拡大効果が得られない
おそれがあるため好ましくない。また、500nmより
大きい場合は、斜めから見たときにディスプレーに不必
要な色付きが生じるおそれがあるため好ましくない。な
お、この見かけ上の面内リターデーション値は、エリプ
ソメトリーやベレックの補償器等を用い、位相差フィル
ム等の通常の光学フィルムの面内リターデーション値を
測定する方法と同様にして求めることができる。
The apparent in-plane retardation value when viewed from the normal direction of the optically anisotropic element is 550 nm.
5 to 500 nm, preferably 1 to
It can be in the range of 0 to 300 nm, particularly preferably 15 to 150 nm. When the apparent retardation value is less than 5 nm, a sufficient viewing angle expanding effect may not be obtained, which is not preferable. On the other hand, if it is larger than 500 nm, unnecessary coloring may occur on the display when viewed obliquely, which is not preferable. The apparent in-plane retardation value can be determined in the same manner as a method of measuring the in-plane retardation value of a normal optical film such as a retardation film using an ellipsometer or a Berek compensator or the like. it can.

【0036】前記の光学異方素子の平均チルト角は、
通常5〜70度、好ましくは10〜65度の範囲とする
ことができる。平均チルト角が上記の範囲から外れた場
合には、十分な視野角拡大効果が得られないおそれがあ
るため好ましくない。なお、本願明細書においては、素
子膜厚方向における液晶物質分子のダイレクターと素子
平面との成す角度の平均値を平均チルト角と定義する。
平均チルト角は、クリスタルローテーション法を用いて
求めることができる。
The average tilt angle of the optically anisotropic element is:
Usually, it can be in the range of 5 to 70 degrees, preferably 10 to 65 degrees. If the average tilt angle is out of the above range, a sufficient viewing angle expanding effect may not be obtained, which is not preferable. In the specification of the present application, the average value of the angle between the director of the liquid crystal substance molecules and the element plane in the element film thickness direction is defined as the average tilt angle.
The average tilt angle can be determined using a crystal rotation method.

【0037】前記の光学異方素子の原料となる光学的
に正の一軸性を示す液晶材料としては、前記ハイブリッ
ド配向を形成し、かつ上記のパラメーターを有するもの
であれば特に限定されない。例えば各種のネマチック液
晶相を呈しうる低分子液晶物質、高分子液晶物質、又は
これらの混合物等を含むものを用いることができる。前
記の光学異方素子の原料となる液晶材料は、最終的に
得られる組成物が所望の配向を形成するものであればよ
く、単独又は複数種の低分子及び/又は高分子液晶物質
と、単独又は複数種の低分子及び/又は高分子の非液晶
性物質や各種添加剤とからなる組成物であっても構わな
い。具体的には例えば、特開平7−20434号公報又
は特開平10−186356号公報等に記載の液晶材料
が挙げられる。
The liquid crystal material having optically positive uniaxiality as a raw material of the optically anisotropic element is not particularly limited as long as it forms the hybrid alignment and has the above parameters. For example, a substance containing a low-molecular liquid crystal substance, a high-molecular liquid crystal substance, or a mixture thereof which can exhibit various nematic liquid crystal phases can be used. The liquid crystal material as the raw material of the optically anisotropic element may be any one as long as the finally obtained composition forms a desired alignment, and a single or plural kinds of low-molecular and / or high-molecular liquid crystal substances, It may be a composition comprising a single or plural kinds of low-molecular and / or high-molecular non-liquid crystalline substances and various additives. Specifically, for example, there are liquid crystal materials described in JP-A-7-20434 or JP-A-10-186356.

【0038】前記の光学異方素子においては、ディス
コチック液晶物質等の光学的に負の一軸性を示す液晶物
質のダイレクターの素子平面への投影ベクトルの大きさ
が、膜厚方向で変化したハイブリッド配向を呈してい
る。
In the above-described optically anisotropic element, the magnitude of the vector projected onto the element plane of the director of a liquid crystal material having an optically negative uniaxial property such as a discotic liquid crystal material changed in the film thickness direction. It has a hybrid orientation.

【0039】該ハイブリッド配向の一例を図2に模式的
に示す。図2に示される配向においては、ラビング等に
より配向規制力が与えられたA界面付近においては、液
晶物質のダイレクター方向は該規制力方向にほぼ垂直に
なっているが、B界面に近づくにつれ、ダイレクター方
向は界面に対し水平に近づいている。
FIG. 2 schematically shows an example of the hybrid orientation. In the orientation shown in FIG. 2, the direction of the director of the liquid crystal material is almost perpendicular to the direction of the regulating force near the interface A to which the orientation regulating force is given by rubbing or the like, but becomes closer to the direction of the interface B. The direction of the director is approaching horizontal with respect to the interface.

【0040】前記の光学異方素子の膜厚は、通常0.
1〜20μm、好ましくは0.2〜10μm、特に好ま
しくは0.3〜5μmの範囲とすることができる。膜厚
が0.1μm未満の時は、十分な補償効果が得られない
おそれがあるため好ましくない。また膜厚が20μmを
越えるとディスプレーの表示が不必要に色づくおそれが
あるため好ましくない。
The film thickness of the optically anisotropic element is usually 0.1.
It can be in the range of 1 to 20 μm, preferably 0.2 to 10 μm, particularly preferably 0.3 to 5 μm. When the film thickness is less than 0.1 μm, a sufficient compensation effect may not be obtained, which is not preferable. On the other hand, if the thickness exceeds 20 μm, the display may be unnecessarily colored, which is not preferable.

【0041】前記の光学異方素子の見かけ上のリター
デーション値は、550nmの単色光に対して、通常5
〜500nm、好ましくは10〜300nm、特に好ま
しくは15〜150nmの範囲とすることができる。見
かけのリターデーション値が5nm未満の時は、十分な
視野角拡大効果が得られないおそれがあるため好ましく
ない。また、500nmより大きい場合は、斜めから見
たときにディスプレーに不必要な色付きが生じるおそれ
があるため好ましくない。
The apparent retardation value of the above-described optically anisotropic element is usually 5 for a 550 nm monochromatic light.
It can be in the range of -500 nm, preferably 10-300 nm, particularly preferably 15-150 nm. When the apparent retardation value is less than 5 nm, a sufficient viewing angle expanding effect may not be obtained, which is not preferable. On the other hand, if it is larger than 500 nm, unnecessary coloring may occur on the display when viewed obliquely, which is not preferable.

【0042】前記の光学異方素子の平均チルト角は、
通常20〜85度、好ましくは25〜80度、さらに好
ましくは30〜75度の範囲とすることができる。平均
チルト角が上記の範囲から外れた場合には、十分な視野
角拡大効果が得られないおそれがあるため好ましくな
い。
The average tilt angle of the optically anisotropic element is:
Usually, it can be in the range of 20 to 85 degrees, preferably 25 to 80 degrees, and more preferably 30 to 75 degrees. If the average tilt angle is out of the above range, a sufficient viewing angle expanding effect may not be obtained, which is not preferable.

【0043】前記の光学異方素子の原料となるディス
コチック液晶相を呈しうる液晶材料としては、前記ハイ
ブリッド配向を形成し、かつ上記のパラメーターを有す
るものであれば特に限定されない。例えば各種の低分子
液晶物質、高分子液晶物質、又はこれらの混合物等を用
いることができる。前記の光学異方素子の原料となる
液晶材料は、最終的に得られる組成物が所望の配向を形
成するものであればよく、単独又は複数種の低分子及び
/又は高分子液晶物質と、単独又は複数種の低分子及び
/又は高分子の非液晶性物質や各種添加剤とからなる組
成物であっても構わない。具体的には例えば、特開平8
−27284号公報、特開平8−50206号公報又は
特開平8−334621号公報等に記載の液晶材料が挙
げられる。
The liquid crystal material capable of exhibiting a discotic liquid crystal phase, which is a raw material of the optically anisotropic element, is not particularly limited as long as it has the above-mentioned parameters while forming the hybrid alignment. For example, various low-molecular liquid crystal substances, high-molecular liquid crystal substances, or mixtures thereof can be used. The liquid crystal material as the raw material of the optically anisotropic element may be any one as long as the finally obtained composition forms a desired alignment, and a single or plural kinds of low-molecular and / or high-molecular liquid crystal substances, It may be a composition comprising a single or plural kinds of low-molecular and / or high-molecular non-liquid crystalline substances and various additives. More specifically, for example,
Liquid crystal materials described in JP-A-27284, JP-A-8-50206 or JP-A-8-334621 are exemplified.

【0044】前記の光学異方素子においては、ネマチ
ック液晶物質等の光学的に正の一軸性を示す液晶物質の
ダイレクターの素子平面への投影ベクトルの大きさが膜
厚方向で変化し、かつ投影ベクトルの方向が回転した構
造を有している。
In the above-described optically anisotropic element, the magnitude of the vector projected onto the element plane of the director of a liquid crystal material having optically positive uniaxiality such as a nematic liquid crystal material changes in the film thickness direction, and It has a structure in which the direction of the projection vector is rotated.

【0045】該ねじれハイブリッド配向の一例を図3に
模式的に示す。図3に示される配向においては、ラビン
グ等により配向規制力が与えられたA界面付近において
は、液晶物質のダイレクター方向は該規制力方向に沿っ
ているが、B界面に近づくにつれ、ダイレクター方向は
界面に対し垂直に近づき且つダイレクターの素子平面へ
の投影ベクトルの方向が回転している。
FIG. 3 schematically shows an example of the twisted hybrid orientation. In the orientation shown in FIG. 3, the direction of the director of the liquid crystal material is along the direction of the regulating force near the interface A to which the orientation regulating force is given by rubbing or the like, but as the orientation approaches the interface B, the director direction increases. The direction approaches perpendicular to the interface and the direction of the projection vector on the element plane of the director is rotating.

【0046】前記の光学異方素子の膜厚は、通常0.
1〜20μm、好ましくは0.2〜10μm、特に好ま
しくは0.3〜5μmの範囲とすることができる。膜厚
が0.1μm未満の時は、十分な補償効果が得られない
おそれがあるため好ましくない。また膜厚が20μmを
越えるとディスプレーの表示が不必要に色づくおそれが
あるため好ましくない。
The film thickness of the optically anisotropic element is usually 0.1.
It can be in the range of 1 to 20 μm, preferably 0.2 to 10 μm, particularly preferably 0.3 to 5 μm. When the film thickness is less than 0.1 μm, a sufficient compensation effect may not be obtained, which is not preferable. On the other hand, if the thickness exceeds 20 μm, the display may be unnecessarily colored, which is not preferable.

【0047】前記の光学異方素子の見かけ上のリター
デーション値は、550nmの単色光に対して、通常5
〜500nm、好ましくは10〜300nm、特に好ま
しくは20〜100nmの範囲とすることができる。見
かけのリターデーション値が5nm未満の時は、十分な
視野角拡大効果が得られないおそれがあるため好ましく
ない。また、500nmより大きい場合は、斜めから見
たときにディスプレーに不必要な色付きが生じるおそれ
があるため好ましくない。
The apparent retardation value of the above-mentioned optically anisotropic element is usually 5 for 550 nm monochromatic light.
It can be in the range of -500 nm, preferably 10-300 nm, particularly preferably 20-100 nm. When the apparent retardation value is less than 5 nm, a sufficient viewing angle expanding effect may not be obtained, which is not preferable. On the other hand, if it is larger than 500 nm, unnecessary coloring may occur on the display when viewed obliquely, which is not preferable.

【0048】前記の光学異方素子の平均チルト角は、
通常5〜70度、好ましくは10〜65度の範囲とする
ことができる。平均チルト角が上記の範囲から外れた場
合には、十分な視野角拡大効果が得られないおそれがあ
るため好ましくない。
The average tilt angle of the optically anisotropic element is:
Usually, it can be in the range of 5 to 70 degrees, preferably 10 to 65 degrees. If the average tilt angle is out of the above range, a sufficient viewing angle expanding effect may not be obtained, which is not preferable.

【0049】前記の光学異方素子のねじれ角は、通常
3〜180度、好ましくは5〜120度、特に好ましく
は10〜90度とすることができる。
The twist angle of the above-mentioned optically anisotropic element can be usually 3 to 180 degrees, preferably 5 to 120 degrees, particularly preferably 10 to 90 degrees.

【0050】前記の光学異方素子の原料となるネマチ
ック液晶材料としては、前記ねじれハイブリッド配向を
形成し、かっ上記のパラメーターを有するものであれば
特に限定されない。例えば各種の低分子液晶物質、高分
子液晶物質、又はこれらの混合物等を用いることができ
る。前記の光学異方素子の原料となる液晶材料は、最
終的に得られる組成物が所望の配向を形成するものであ
ればよく、単独又は複数種の低分子及び/又は高分子液
晶物質と、単独又は複数種の低分子及び/又は高分子の
非液晶性物質や各種添加剤とからなる組成物であっても
構わない。前記の光学異方素子の原料となる液晶材料
は、ハイブリッド配向に加えねじれ配向を誘発するため
に、前記液晶物質、非液晶物質又は添加剤の少なくとも
1種としてカイラルな置換基を有するものを含むもの、
又はさらにカイラル剤を配合したものを用いることがで
きる。具体的には例えば、特開平7−140326号公
報等に記載の液晶材料が挙げられる。
The nematic liquid crystal material used as a raw material of the optically anisotropic element is not particularly limited as long as it forms the twisted hybrid alignment and has the above parameters. For example, various low-molecular liquid crystal substances, high-molecular liquid crystal substances, or mixtures thereof can be used. The liquid crystal material as the raw material of the optically anisotropic element may be any one as long as the finally obtained composition forms a desired alignment, and a single or plural kinds of low-molecular and / or high-molecular liquid crystal substances, It may be a composition comprising a single or plural kinds of low-molecular and / or high-molecular non-liquid crystalline substances and various additives. The liquid crystal material as a raw material of the optically anisotropic element includes a material having a chiral substituent as at least one of the liquid crystal material, the non-liquid crystal material, and an additive to induce twist alignment in addition to hybrid alignment. thing,
Alternatively, a mixture further containing a chiral agent can be used. Specifically, for example, a liquid crystal material described in JP-A-7-140326 or the like can be used.

【0051】前記の光学異方素子においては、ディス
コチック液晶物質等の光学的に負の一軸性を示す液晶物
質のダイレクターの素子平面への投影ベクトルの大きさ
が膜厚方向で変化し、かつ投影ベクトルの方向が回転し
た構造を有している。
In the above-described optically anisotropic element, the magnitude of a vector projected onto the element plane of the director of a liquid crystal material having an optically negative uniaxial property such as a discotic liquid crystal material changes in the film thickness direction, In addition, it has a structure in which the direction of the projection vector is rotated.

【0052】該ねじれハイブリッド配向の一例を図4に
模式的に示す。図4に示される配向においては、ラビン
グ等により配向規制力が与えられたA界面付近において
は、液晶物質のダイレクター方向は該規制力方向にほぼ
垂直になっているが、B界面に近づくにつれ、ダイレク
ター方向は界面に対し水平に近づき且つダイレクターの
素子平面への投影ベクトルの方向が回転している。
FIG. 4 schematically shows an example of the twisted hybrid orientation. In the orientation shown in FIG. 4, the direction of the director of the liquid crystal material is substantially perpendicular to the direction of the regulating force near the interface A to which the orientation regulating force is applied by rubbing or the like, but becomes closer to the direction of the interface B. The direction of the director approaches horizontal with respect to the interface, and the direction of the projection vector of the director onto the element plane is rotated.

【0053】前記の光学異方素子の膜厚は、通常0.
1〜20μm、好ましくは0.2〜10μm、特に好ま
しくは0.3〜5μmの範囲とすることができる。膜厚
が0.1μm未満の時は、十分な補償効果が得られない
おそれがあるため好ましくない。また膜厚が20μmを
越えるとディスプレーの表示が不必要に色づくおそれが
あるため好ましくない。
The film thickness of the above-mentioned optically anisotropic element is usually 0.1.
It can be in the range of 1 to 20 μm, preferably 0.2 to 10 μm, particularly preferably 0.3 to 5 μm. When the film thickness is less than 0.1 μm, a sufficient compensation effect may not be obtained, which is not preferable. On the other hand, if the thickness exceeds 20 μm, the display may be unnecessarily colored, which is not preferable.

【0054】前記の光学異方素子の見かけ上のリター
デーション値は、550nmの単色光に対して、通常5
〜500nm、好ましくは10〜300nm、特に好ま
しくは20〜100nmの範囲とすることができる。見
かけのリターデーション値が5nm未満の時は、十分な
視野角拡大効果が得られないおそれがあるため好ましく
ない。また、500nmより大きい場合は、斜めから見
たときにディスプレーに不必要な色付きが生じるおそれ
があるため好ましくない。
The apparent retardation value of the above-mentioned optically anisotropic element is usually 5 for a monochromatic light of 550 nm.
It can be in the range of -500 nm, preferably 10-300 nm, particularly preferably 20-100 nm. When the apparent retardation value is less than 5 nm, a sufficient viewing angle expanding effect may not be obtained, which is not preferable. On the other hand, if it is larger than 500 nm, unnecessary coloring may occur on the display when viewed obliquely, which is not preferable.

【0055】前記の光学異方素子の平均チルト角は、
通常20〜85度、好ましくは25〜80度、さらに好
ましくは30〜75度の範囲とすることができる。平均
チルト角が上記の範囲から外れた場合には、十分な視野
角拡大効果が得られないおそれがあるため好ましくな
い。
The average tilt angle of the optically anisotropic element is:
Usually, it can be in the range of 20 to 85 degrees, preferably 25 to 80 degrees, and more preferably 30 to 75 degrees. If the average tilt angle is out of the above range, a sufficient viewing angle expanding effect may not be obtained, which is not preferable.

【0056】前記の光学異方素子のねじれ角は、通常
3〜180度、好ましくは5〜120度、特に好ましく
は10〜90度とすることができる。
The twist angle of the optically anisotropic element can be usually 3 to 180 degrees, preferably 5 to 120 degrees, particularly preferably 10 to 90 degrees.

【0057】前記の光学異方素子の原料となるディス
コチック液晶材料としては、前記ねじれハイブリッド配
向を形成し、かつ上記のパラメーターを有するものであ
れば特に限定されない。例えば各種の低分子液晶物質、
高分子液晶物質、又はこれらの混合物等を用いることが
できる。前記の光学異方素子の原料となる液晶材料
は、最終的に得られる組成物が所望の配向を形成するも
のであればよく、単独又は複数種の低分子及び/又は高
分子液晶物質と、単独又は複数種の低分子及び/又は高
分子の非液晶性物質や各種添加剤とからなる組成物であ
っても構わない。前記の光学異方素子の原料となる液
晶材料は、ハイブリッド配向に加えねじれ配向を誘発す
るために、前記液晶物質、非液晶物質又は添加剤の少な
くとも1種としてカイラルな置換基を有するものを含む
もの、又はさらにカイラル剤を配合したものを用いるこ
とができる。具体的には例えば、特開平9−26572
号公報又は特開平10−333139号公報等に記載の
液晶材料が挙げられる。
The discotic liquid crystal material used as a raw material of the optically anisotropic element is not particularly limited as long as it forms the twisted hybrid alignment and has the above parameters. For example, various low molecular liquid crystal materials,
A liquid crystal polymer material, a mixture thereof, or the like can be used. The liquid crystal material as the raw material of the optically anisotropic element may be any one as long as the finally obtained composition forms a desired alignment, and a single or plural kinds of low-molecular and / or high-molecular liquid crystal substances, It may be a composition comprising a single or plural kinds of low-molecular and / or high-molecular non-liquid crystalline substances and various additives. The liquid crystal material as a raw material of the optically anisotropic element includes a material having a chiral substituent as at least one of the liquid crystal material, the non-liquid crystal material, and an additive to induce twist alignment in addition to hybrid alignment. Or a composition further blended with a chiral agent can be used. Specifically, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-26572
And Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-333139.

【0058】本発明の液晶表示装置に用いる位相型回折
素子層は、前記液晶セル表面の外側の一方又は両方に設
けることができる。すなわち、前記液晶セル表面の外側
に少なくとも1枚設けられる。
The phase type diffraction element layer used in the liquid crystal display device of the present invention can be provided on one or both outside the liquid crystal cell surface. That is, at least one sheet is provided outside the liquid crystal cell surface.

【0059】前記回折素子層とは、光に代表される波動
が障害物によって遮られたときに、その背景の陰になる
部分に回り込む現象を示す層、即ち、光が曲がる現象を
示す層をいう。そして、位相型回折素子層としては、例
えば周期的な溝を光の吸収がない基板に設け、基板の膜
厚に変化を持たせたものや、均一な厚みの層内部に屈折
率の周期的な分布を設けたものが挙げられる。例えば、
プラスチックフィルムに周期的に凹凸をつけたもの、2
種のポリマーを周期的に相分離させたもの、らせん構造
を有するスメクチック液晶分子からなるもの、ポリマー
マトリックス中に液晶を周期的に分散させたもの、液晶
の2種の配向状態を周期的に分布させたもの、ホログラ
ム等が挙げられる。本発明の液晶表示装置においては、
位相型回折素子層の光を曲げる性質を利用し、液晶セル
の輝度やコントラスト、階調特性等の良い角度の透過光
を、周辺の悪い角度へと振り分けることで視野角特性が
改善される。前記位相型回折素子層は、光を透過させな
い部分が存在するため透過光量が減少し原理的に回折効
率が悪い振幅型回折素子に比べ、透過光の損失が少な
い。さらに位相型回折素子の中でも、液晶性フィルムか
ら構成されるものは、屈折率差を大きく設定できること
から、特に好ましい。
The diffractive element layer is a layer that exhibits a phenomenon that, when a wave represented by light is interrupted by an obstacle, wraps around a shaded portion of the background, that is, a layer that exhibits a phenomenon in which light bends. Say. As the phase type diffraction element layer, for example, a periodic groove is provided on a substrate that does not absorb light, and the thickness of the substrate is changed, or a periodic refractive index is provided inside a layer having a uniform thickness. And a distribution having an appropriate distribution. For example,
Plastic film with irregularities periodically, 2
Periodic phase separation of two kinds of polymers, one consisting of smectic liquid crystal molecules having a helical structure, one in which liquid crystals are periodically dispersed in a polymer matrix, and two kinds of alignment state of liquid crystals are periodically distributed And a hologram. In the liquid crystal display device of the present invention,
The viewing angle characteristic is improved by using the property of the phase-type diffraction element layer to bend light and distributing transmitted light at a good angle such as brightness, contrast, and gradation characteristics of the liquid crystal cell to a bad angle in the periphery. The phase type diffractive element layer has a portion that does not transmit light, so that the amount of transmitted light is reduced, and the loss of transmitted light is smaller than that of an amplitude type diffractive element that has a low diffraction efficiency in principle. Further, among the phase type diffraction elements, those made of a liquid crystalline film are particularly preferable because the refractive index difference can be set large.

【0060】前記位相型回折素子層の回折角度は、素子
内の構造や屈折率分布の間隔等の格子間隔を調整するこ
とにより調節することができる。格子間隔は特に制限は
ないが、0.2〜20μmが好ましく、0.3〜10μ
mがより好ましい。また、格子間隔は素子内において均
一であってもよく、素子内の場所により異なっていても
良い。
The diffraction angle of the phase type diffraction element layer can be adjusted by adjusting the structure of the element and the lattice spacing such as the refractive index distribution. The lattice spacing is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 20 μm, and 0.3 to 10 μm.
m is more preferred. The lattice spacing may be uniform in the element or may vary depending on the location in the element.

【0061】前記位相型回折素子層中の格子の構造は、
回折現象が起こるものであれば特に制限はなく、1次元
状、2次元状、3次元状いずれでもよく、層に対し傾い
ていても良い。さらに、これらの格子間隔、格子の構造
は素子内において連続的に変化したもの、不連続に変化
したもののいずれでもよい。
The structure of the grating in the phase type diffraction element layer is as follows:
There is no particular limitation as long as a diffraction phenomenon occurs, and it may be one-dimensional, two-dimensional, or three-dimensional, or may be inclined with respect to the layer. Further, the lattice spacing and the lattice structure may be either continuous or discontinuous in the device.

【0062】前記位相型回折素子層が設けられる位置
は、前記液晶セルの表面の外側であれば特に限定されな
いが、表示側の前記偏光層の外側及び/又は前記液晶セ
ルと光学補償層の間及び/又は表示側の前記偏光層と光
学補償層の間に1枚以上設けることが好ましい。
The position where the phase type diffraction element layer is provided is not particularly limited as long as the position is outside the surface of the liquid crystal cell, but the position outside the polarizing layer on the display side and / or between the liquid crystal cell and the optical compensation layer. Preferably, one or more sheets are provided between the polarizing layer and the optical compensation layer on the display side.

【0063】前記位相型回折素子層としては、らせん構
造を有するスメクチック液晶相の配向を有するものもし
くはその配向を固定化したフィルムから少なくとも構成
されるものが好ましい。
The phase type diffraction element layer is preferably a layer having a smectic liquid crystal phase having a helical structure or a layer having at least a film in which the orientation is fixed.

【0064】前記スメクチック液晶相とは、液晶相を構
成する分子が、一次元結晶、二次元液体ともいうべき層
構造を有する液晶相である。前記スメクチック液晶相と
しては、例えば、スメクチックA相(SmA相)、スメ
クチックB相(SmB相)、スメクチックC相(SmC
相)、スメクチックE相(SmE相)、スメクチックF
相(SmF相)、スメクチックG相(SmG相)、スメ
クチックH相(SmH相)、スメクチックI相(SmI
相)、スメクチックJ相(SmJ相)、スメクチックK
相(SmK相)、スメクチックL相(SmL相)等が挙
げられるが、中でも特に、スメクチックC相、スメクチ
ックI相、スメクチックF相、スメクチックJ相、スメ
クチックG相、スメクチックK相、又はスメクチックH
相等の、棒状分子が液晶相の層法線方向に対し傾いてい
る相が好ましい。
The smectic liquid crystal phase is a liquid crystal phase in which molecules constituting the liquid crystal phase have a layer structure that can be called a one-dimensional crystal or a two-dimensional liquid. Examples of the smectic liquid crystal phase include a smectic A phase (SmA phase), a smectic B phase (SmB phase), and a smectic C phase (SmC phase).
Phase), smectic E phase (SmE phase), smectic F
Phase (SmF phase), smectic G phase (SmG phase), smectic H phase (SmH phase), smectic I phase (SmI phase)
Phase), smectic J phase (SmJ phase), smectic K
Phase (SmK phase), smectic L phase (SmL phase) and the like, and among them, particularly, smectic C phase, smectic I phase, smectic F phase, smectic J phase, smectic G phase, smectic K phase, or smectic H
A phase, such as a phase, in which rod-like molecules are inclined with respect to the layer normal direction of the liquid crystal phase is preferable.

【0065】特に、前記スメクチック液晶相のうち、キ
ラルスメクチックC相(SmC*相)、キラルスメクチ
ックI相(SmI*相)又はキラルスメクチックF相
(SmF*相)等の光学活性を示し強誘電性を示すも
の、キラルスメクチックCA相(SmCA *相)、キラル
スメクチックIA相(SmIA *相)又はキラルスメクチ
ックFA相(SmFA *相)等の光学活性を示し反強誘電
性を示すもの、又はキラルスメクチックCγ相(SmC
γ*相)、キラルスメクチックIγ相(SmIγ*相)又
はキラルスメクチックFγ相(SmFγ*相)等の光学
活性を示しフェリ誘電性を示すもの等の各種キラルスメ
クチック相が、らせん構造を有するスメクチック相とし
て特に好ましい。しかし、キラルであることは必須条件
ではなく、例えばJ.Mater.Chem.6巻、1231頁(1
996年)やJ.Mater.Chem.7巻、1307頁(199
7年)等に記載されているようなアキラルであり且つら
せん構造を有するスメクチック相等であってもよい。
In particular, among the above smectic liquid crystal phases, they exhibit an optical activity such as a chiral smectic C phase (SmC * phase), a chiral smectic I phase (SmI * phase) or a chiral smectic F phase (SmF * phase) and exhibit ferroelectric properties. It indicates a chiral smectic C a phase (SmC a * phase), chiral smectic I a phase (SmI a * phase) or chiral smectic F a phase (SmF a * phase) antiferroelectric exhibit optical activity, such as the Or chiral smectic Cγ phase (SmC
gamma * phase), chiral smectic Iγ phase (SmIγ * phase) or chiral smectic Fγ phase (SmFγ * phase) or the like shows the ferrielectric exhibit optical activity of various chiral smectic phase is a smectic phase having a helical structure Is particularly preferred. However, being chiral is not an essential condition. For example, J. Mater. Chem.
996) and J. Mater. Chem. 7, pp. 1307 (199).
7 years) and the like, and may be an achiral smectic phase having a helical structure.

【0066】上述の各種のスメクチック相のうち、らせ
ん構造の安定性、らせんピッチの可変の容易さ、合成の
容易さ、あるいは粘性が低いことによる配向性の容易さ
等の観点から、最も好ましいのはキラルスメクチックC
相あるいはキラルスメクチックCA相である。
Among the above-mentioned various smectic phases, the most preferred one is from the viewpoint of the stability of the helical structure, the easiness of changing the helical pitch, the ease of synthesis, and the ease of orientation due to low viscosity. Is chiral smectic C
Phase or a chiral smectic C A phase.

【0067】前記らせん構造とは、液晶相を構成する分
子の配列が、各層ごとに少しずつ変化し、全体として分
子の配列が回転した構造を形成していることをいう。前
記分子の配列の変化としては、スメクチック液晶相にお
ける層の法線方向に対する分子長軸方向の傾きの方向
が、隣り合う層で少しずつ回転した構造等を挙げること
ができる。
The helical structure means that the arrangement of molecules constituting the liquid crystal phase changes little by little in each layer, and a structure in which the arrangement of molecules is rotated as a whole is formed. Examples of the change in the arrangement of the molecules include a structure in which the direction of the tilt in the molecular long axis direction with respect to the normal direction of the layer in the smectic liquid crystal phase is gradually rotated in the adjacent layers.

【0068】前記らせん構造におけるらせんの中心軸を
らせん軸といい、またらせん一回転分のらせん軸方向の
距離をらせんピッチという。らせん構造に光が入射する
と、入射角の如何に拘わらず、該入射光と分子の成す角
度がらせん内の位置により異なるため、該入射光が感じ
る屈折率に高低が生じる。そのために光は屈折率の周期
的な分布を感じることとなり回折が生じる。
The center axis of the helix in the helix structure is called a helix axis, and the distance in the helix axis direction for one rotation of the helix is called the helix pitch. When light enters the helical structure, the angle formed by the incident light and the molecule differs depending on the position in the helix, regardless of the incident angle, so that the refractive index felt by the incident light varies. As a result, the light feels a periodic distribution of the refractive index, and diffraction occurs.

【0069】前記らせん構造に光を通過させた場合の回
折方向は、例えば位相型回折素子層中でらせん軸が該層
の面に対し平行になるようならせん構造を有する位相型
回折素子層を形成し、光を該層の面に垂直に入射させた
場合、光は通常らせん軸方向に回折する。
The direction of diffraction when light is allowed to pass through the helical structure is, for example, a phase-type diffraction element layer having a helical structure in which the helical axis is parallel to the surface of the phase-type diffraction element layer. When formed, light is normally diffracted in the direction of the helical axis when it is incident perpendicular to the plane of the layer.

【0070】本発明の液晶表示装置における前記らせん
軸の方向は、特に限定されず、所望の位相型回折素子層
として機能し、視野角特性改善効果が得られる方向とす
ることができる。例えば、液晶表示装置の表示面に対
し、平行でも垂直でも良いし傾いていても良く、さらに
は、傾きが不連続又は連続的に変化していても良い。
The direction of the helical axis in the liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited, and may be a direction that functions as a desired phase-type diffraction element layer and provides a viewing angle characteristic improving effect. For example, it may be parallel, perpendicular, or inclined with respect to the display surface of the liquid crystal display device, and the inclination may change discontinuously or continuously.

【0071】またらせん軸の向きが、微視的には配向性
を持った配向領域(ドメイン)で構成され、巨視的には
らせん軸が様々な向きのマルチドメイン相でも良いし、
全て同一方向にそろったモノドメイン相でもよい。例え
ばらせん軸が液晶表示装置の面において画面の上下方向
を向くように位相型回折素子層を設けることにより、画
面の上下方向の視野角特性が改善された液晶表示装置と
することができる。また、らせん軸が液晶表示装置の面
において画面の上下方向を向いたものと左右方向を向い
たものとの2枚の位相型回折素子層を交差させて設ける
等、2枚以上の位相型回折素子層を設けることにより、
複数の方位又は全方位に波って視野角特性の改善された
液晶表示装置とすることができる。
The direction of the helical axis may be microscopically composed of oriented regions (domains) having an orientation, and macroscopically, a multi-domain phase having various directions of the helical axis may be used.
Monodomain phases all aligned in the same direction may be used. For example, by providing a phase-type diffraction element layer such that the helical axis is oriented in the vertical direction of the screen on the surface of the liquid crystal display device, a liquid crystal display device having improved viewing angle characteristics in the vertical direction of the screen can be obtained. In addition, two or more phase type diffraction elements are provided such that two phase type diffraction element layers, one with the helical axis facing the vertical direction of the screen and the other with the helical axis facing the left and right direction, are intersected. By providing an element layer,
A liquid crystal display device having improved viewing angle characteristics by waving in a plurality of directions or all directions can be obtained.

【0072】らせん構造に光を通過させた場合の回折角
度は、格子間隔に相当する屈折率の周期的な分布の距
離、すなわちらせんピッチにより決まる。従って、位相
型回折素子層の回折角度は、らせんピッチを調整するこ
とにより容易に調整できる。
The angle of diffraction when light passes through the helical structure is determined by the distance of the periodic distribution of the refractive index corresponding to the lattice spacing, that is, the helical pitch. Therefore, the diffraction angle of the phase type diffraction element layer can be easily adjusted by adjusting the helical pitch.

【0073】前記らせん構造のらせんピッチは、特に限
定されないが、0.2〜20μmが好ましく、0.3〜
10μmがより好ましい。また、らせんピッチは位相型
回折素子層内で一定でも良いが、該層内の場所により異
なっていても良い。
The helical pitch of the helical structure is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 20 μm, and 0.3 to 20 μm.
10 μm is more preferred. The helical pitch may be constant in the phase type diffraction element layer, but may be different depending on the position in the layer.

【0074】前記らせんピッチは、前記位相型回折素子
層の製造にあたり、温度等の配向条件を調節したり、光
学活性部位の光学純度、光学活性物質の配合割合等を調
節すること等により容易に調節できる。
The helical pitch can be easily adjusted by adjusting the alignment conditions such as temperature, adjusting the optical purity of the optically active site, the compounding ratio of the optically active substance, and the like in the production of the phase type diffraction element layer. Can be adjusted.

【0075】前記位相型回折素子層においては、前記ら
せん構造を有するスメクチック液晶相の配向は、固定化
されたものでもよく、また固定化されていないものでも
よい。
In the phase type diffraction element layer, the orientation of the smectic liquid crystal phase having the helical structure may be fixed or non-fixed.

【0076】前記らせん構造を有するスメクチック液晶
相の配向が固定化されているとは、位相型回折素子層が
使用される条件下において当該配向が乱れず、位相型回
折素子層としての性能が失われないような状態であるこ
とを意味する。本発明の液晶表示装置においては、製造
の容易さ、及び実用性の高さの点から、液晶相の配向が
何らかの手段で固定化されたものが好ましい。
When the orientation of the smectic liquid crystal phase having a helical structure is fixed, it means that the orientation is not disturbed under the conditions in which the phase type diffraction element layer is used, and the performance as the phase type diffraction element layer is lost. It means that it is in a state that can not be done. In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that the orientation of the liquid crystal phase is fixed by some means from the viewpoint of easiness of production and high practicality.

【0077】前記らせん構造を有するスメクチック液晶
相の配向が固定化されていない位相型回折素子として
は、例えば、前記液晶セルとは別に、2枚の基板の間に
室温でらせん構造を有するスメクチック液晶相をとる液
晶材料を注入し該らせん構造を形成したセルを設けたも
の等が挙げられる。
Examples of the phase type diffraction element in which the orientation of the smectic liquid crystal phase having a helical structure is not fixed include, for example, a smectic liquid crystal having a helical structure at room temperature between two substrates separately from the liquid crystal cell. A liquid crystal material having a phase is injected, and a cell having the helical structure is provided.

【0078】一方、前記らせん構造を有するスメクチッ
ク液晶相の配向が固定化されている位相型回折素子層と
しては、例えば(A)らせん構造を有するスメクチック
液晶相を呈する液晶材料を、ガラス転移温度以上の温度
にすることによって当該液晶相を形成させた後、冷却し
てガラス状態とし当該液晶相の配向を固定化してなるフ
ィルム;又は(B)らせん構造を有するスメクチック液
晶相を呈する液晶材料を、当該液晶相を呈する温度にす
ることによって液晶相を形成させた後、当該液晶相の配
向を保持した状態で重合し、当該液晶相の配向を固定化
してなるフィルム等を挙げることができる。
On the other hand, as the phase type diffractive element layer in which the orientation of the smectic liquid crystal phase having a helical structure is fixed, for example, (A) a liquid crystal material exhibiting a smectic liquid crystal phase having a helical structure is prepared by using a liquid crystal material having a glass transition temperature or higher. A liquid crystal material exhibiting a smectic liquid crystal phase having a helical structure; A film formed by forming a liquid crystal phase by setting the temperature to the liquid crystal phase, polymerizing the liquid crystal phase while maintaining the orientation of the liquid crystal phase, and fixing the orientation of the liquid crystal phase can be used.

【0079】前記らせん構造を有するスメクチック液晶
相の配向構造を有する位相型回折素子の、液晶材料とし
ては、前記らせん構造を有するスメクチック液晶相を相
系列中に持つものであれば、特に限定されず、後に列挙
するもの等の各種の低分子液晶物質、高分子液晶物質、
又はこれらの混合物等を用いることができる。
The liquid crystal material of the phase type diffraction element having the alignment structure of the smectic liquid crystal phase having the helical structure is not particularly limited as long as it has the smectic liquid crystal phase having the helical structure in a phase series. , Various low-molecular liquid crystal materials such as those listed below, high-molecular liquid crystal materials,
Alternatively, a mixture thereof can be used.

【0080】本発明の液晶表示装置は、前記液晶セル、
偏光層、位相型回折素子層、及び光学補償層に加え、保
護層、反射防止膜、プリズムシート、拡散シート、導光
板、バックライト、振幅型回折素子層等の他の回折素子
層、又はこれらを接着するための接着層若しくは粘着層
等の他の層を含んでいてもよい。
The liquid crystal display device according to the present invention comprises:
In addition to the polarizing layer, the phase type diffraction element layer, and the optical compensation layer, other diffraction element layers such as a protective layer, an antireflection film, a prism sheet, a diffusion sheet, a light guide plate, a backlight, and an amplitude type diffraction element layer, or these And other layers such as an adhesive layer or an adhesive layer for bonding.

【0081】前記保護層としては、特に限定されず各種
の透明プラスチックフィルム等を挙げることができる。
前記保護層をさらに含むことにより、表面保護、強度増
加、環境信頼性向上等の効果を得ることができる。
The protective layer is not particularly restricted but includes various transparent plastic films.
By further including the protective layer, effects such as surface protection, increased strength, and improved environmental reliability can be obtained.

【0082】前記プリズムシート、拡散シート、導光板
としては、特に限定されず公知のバックライトシステム
に用いられるもの等を挙げることができる。
The prism sheet, the diffusion sheet, and the light guide plate are not particularly limited, and include those used in a known backlight system.

【0083】本発明の液晶表示装置の製造方法は、特に
限定されず、公知の方法により組み立てた前記液晶セル
の外側に、前記偏光層、前記光学補償層、前記位相型回
折素子層、及び必要に応じて設けるその他の層を、所望
の構造が得られる順序で設ける方法等を挙げることがで
きる。
The manufacturing method of the liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited, and the polarizing layer, the optical compensation layer, the phase type diffraction element layer, and the outside of the liquid crystal cell assembled by a known method are required. And other layers provided according to the order in which a desired structure is obtained.

【0084】透明電極基板上に、偏光層、光学補償層、
位相型回折素子層、及び必要に応じて設けるその他の層
を設ける方法としては、特に限定されず、接着剤あるい
は粘着剤等を介して貼合して積層体を形成し、これを適
当な大きさに切断した後液晶セル上に貼付する等して装
着することにより、偏光層、光学補償層及び位相型回折
素子層等を含む本発明の液晶表示装置を組み立てること
ができる。一方、すでに組み立てられた、液晶セル両表
面の外側に光学補償層及び偏光層を備える構造の液晶デ
ィスプレイの偏光層上に、前記位相型回折素子のフィル
ムを必要に応じて粘着剤あるいは接着剤を介して貼付す
る等して接着することによっても、本発明の液晶表示装
置を組み立てることができる。この場合、粘着剤あるい
は接着剤等が塗布された、貼付するのに適合した位相型
回折素子を予め調製しておき、それを貼付することによ
り、既に組み立てられた液晶ディスプレイを容易に本発
明の液晶表示装置とすることができる。さらには、粘着
剤あるいは接着剤を介することなしにただ液晶ディスプ
レイ上に置くだけでも本発明の液晶表示装置として、視
野角特性の改善等の効果を得ることができる。以上のよ
うな装着の操作は偏光板メーカーにおいても、液晶ディ
スプレイメーカーにおいても、さらに液晶ディスプレイ
のユーザーにおいても実施することが可能である。
On a transparent electrode substrate, a polarizing layer, an optical compensation layer,
The method of providing the phase-type diffraction element layer and other layers provided as necessary is not particularly limited, and a laminate is formed by laminating with an adhesive or a pressure-sensitive adhesive or the like, and the laminate is formed in an appropriate size. After being cut into pieces, the liquid crystal display device of the present invention including the polarizing layer, the optical compensation layer, the phase-type diffraction element layer, and the like can be assembled by attaching and attaching the liquid crystal cell to the liquid crystal cell. On the other hand, on the polarizing layer of the liquid crystal display having a structure including the optical compensation layer and the polarizing layer on both sides of the liquid crystal cell already assembled, the film of the phase type diffraction element is coated with an adhesive or an adhesive as necessary. The liquid crystal display device of the present invention can also be assembled by bonding such as by pasting through. In this case, the phase-diffraction element to which the adhesive or the adhesive is applied, which is suitable for pasting, is prepared in advance, and by pasting it, the already assembled liquid crystal display can be easily prepared according to the present invention. A liquid crystal display device can be obtained. Furthermore, the effect of improving the viewing angle characteristics and the like can be obtained as the liquid crystal display device of the present invention simply by placing it on the liquid crystal display without using an adhesive or an adhesive. The above mounting operation can be performed by a polarizing plate maker, a liquid crystal display maker, and also by a liquid crystal display user.

【0085】本発明の液晶表示装置を構成する偏光層、
光学補償層、位相型回折素子層等の各層を調製する方法
は、特に限定されない。
The polarizing layer constituting the liquid crystal display device of the present invention,
The method for preparing each layer such as the optical compensation layer and the phase type diffraction element layer is not particularly limited.

【0086】特に、前記らせん構造を有するスメクチッ
ク液晶相の配向が固定化された位相型回折素子層を形成
する方法としては、液晶物質を含む液晶材料を2つの界
面の間に展開し、前記液晶材料をらせん構造を有するス
メクチック液晶相に配向させた後、配向を固定化する方
法が挙げられる。ここで、配向を固定化する方法として
は、(A)らせん構造を有するスメクチック液晶相を呈
する液晶材料を、ガラス転移温度以上の温度にすること
によって当該液晶相を形成させた後、冷却してガラス状
態とする方法、及び(B)らせん構造を有するスメクチ
ック液晶相を呈する液晶材料を、当該液晶相を呈する温
度にすることによって液晶相を形成させた後、当該液晶
相の配向を保持した状態で重合する方法等が挙げられ
る。
In particular, as a method for forming a phase type diffraction element layer in which the orientation of the smectic liquid crystal phase having a helical structure is fixed, a liquid crystal material containing a liquid crystal material is developed between two interfaces, and After the material is oriented to a smectic liquid crystal phase having a helical structure, a method of fixing the orientation can be used. Here, as a method for fixing the orientation, (A) a liquid crystal material exhibiting a smectic liquid crystal phase having a helical structure is formed at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature to form the liquid crystal phase, and then cooled. (B) a method in which a liquid crystal material exhibiting a smectic liquid crystal phase having a helical structure is heated to a temperature at which the liquid crystal phase is exhibited to form a liquid crystal phase, and then the orientation of the liquid crystal phase is maintained. And the like.

【0087】前記液晶材料は、前記らせん構造を有する
スメクチック液晶相を相系列中に有し、且つその配向を
固定化することができるものであれば特に限定されな
い。例えば各種の低分子液晶物質、高分子液晶物質又は
これらの混合物等を用いることができる。また、前記液
晶材料とは、最終的に得られる組成物が所望の液晶性と
配向を呈するものであればよく、単独又は複数種の低分
子及び/又は高分子液晶物質と単独又は複数種の低分子
及び/又は高分子の非液晶性物質とからなる組成物であ
っても構わない。また前記液晶材料中には、本発明の効
果を損なわない範囲で例えば界面活性剤、重合開始剤、
重合禁止剤、増感剤、安定剤、触媒、染料、顔料、紫外
線吸収剤、密着性向上剤等の各種添加剤等を配合するこ
ともできる。前記液晶材料中の液晶物質の含有割合は、
通常30−100重量%、好ましくは50−100重量
%、さらに好ましくは70−100重量%とすることが
できる。
The liquid crystal material is not particularly limited as long as it has a smectic liquid crystal phase having the helical structure in a phase series and can fix its orientation. For example, various low-molecular liquid crystal substances, high-molecular liquid crystal substances, or mixtures thereof can be used. In addition, the liquid crystal material may be any as long as the composition finally obtained exhibits desired liquid crystallinity and orientation, and may be used alone or in combination with a plurality of low-molecular and / or high-molecular liquid crystal substances. A composition comprising a low molecular weight and / or high molecular weight non-liquid crystalline substance may be used. Further, in the liquid crystal material, for example, a surfactant, a polymerization initiator, or the like within a range that does not impair the effects of the present invention.
Various additives such as a polymerization inhibitor, a sensitizer, a stabilizer, a catalyst, a dye, a pigment, an ultraviolet absorber, and an adhesion improver can also be blended. The content ratio of the liquid crystal substance in the liquid crystal material,
Usually, it can be 30-100% by weight, preferably 50-100% by weight, more preferably 70-100% by weight.

【0088】前記液晶材料に含まれる前記低分子液晶物
質としては、シッフ塩基系化合物、ビフェニル系化合
物、ターフェニル系化合物、エステル系化合物、チオエ
ステル系化合物、スチルベン系化合物、トラン系化合
物、アゾキシ系化合物、アゾ系化合物、フェニルシクロ
ヘキサン系化合物、ピリミジン系化合物、シクロヘキシ
ルシクロヘキサン系化合物、又はこれらの組成物等を用
いることができる。
The low-molecular liquid crystal substance contained in the liquid crystal material includes Schiff base compounds, biphenyl compounds, terphenyl compounds, ester compounds, thioester compounds, stilbene compounds, tolan compounds, azoxy compounds. , An azo compound, a phenylcyclohexane compound, a pyrimidine compound, a cyclohexylcyclohexane compound, a composition thereof, or the like.

【0089】前記液晶材料に含まれる前記高分子液晶物
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、又はこれらの混合物等を用いることができ
る。
As the polymer liquid crystal substance contained in the liquid crystal material, various kinds of main-chain polymer liquid crystal substances, side-chain polymer liquid crystal substances, or mixtures thereof can be used.

【0090】前記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、若しくはポリエステルイミド系
等のもの、又はこれらの組成物等が挙げられる。前記主
鎖型高分子液晶物質としては特に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物質や、屈曲鎖のない全芳香族系
ポリエステル系高分子液晶物質が好ましい。また、前記
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もの等、又はこれらの混合
物等が挙げられる。側鎖型高分子液晶物質としては、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ものが好ましい。また、主鎖、
側鎖両方にメソゲンを有する分子構造のものも好まし
い。
Examples of the main chain type polymer liquid crystal substance include polyesters, polyamides, polycarbonates, polyimides, polyurethanes, polybenzimidazoles, polybenzoxazoles, polybenzthiazoles, polyazomethines, and polyesteramides. System, polyester carbonate system, polyester imide system, etc., or a composition thereof. As the main-chain type polymer liquid crystal material, a mesogen group which gives liquid crystal properties and a semi-aromatic polyester polymer liquid crystal material in which bent chains such as polymethylene, polyethylene oxide and polysiloxane are alternately bonded, and a bent chain Preferably, a wholly aromatic polyester polymer liquid crystal material is not used. Further, as the side chain type polymer liquid crystal material, a polyacrylate type,
Polymethacrylate-based, polyvinyl-based, polysiloxane-based, polyether-based, polymalonate-based, polyester-based or other substances having a skeleton chain of a linear or cyclic structure with a mesogen group bonded as a side chain, or a mixture thereof And the like. As the side-chain type polymer liquid crystal substance, a substance in which a mesogen group imparting liquid crystallinity is bonded to a skeleton chain via a spacer formed of a bent chain is preferable. Also, the main chain,
Those having a molecular structure having a mesogen in both side chains are also preferable.

【0091】前記液晶材料としては、上記のごとき低分
子液晶物質及び/又は高分子液晶物質にカイラル剤を配
合するか又は光学活性単位を導入したものが、所望のら
せん構造を有するスメクチック液晶相を呈するうえで好
ましい。例えばスメクチックC相、スメクチックI相、
スメクチックF相等を呈する液晶物質に、カイラル剤を
配合するか、又は光学活性単位を液晶物質に導入するこ
とにより、キラルスメクチックC相、キラルスメクチッ
クI相、キラルスメクチックF相等の、よりらせん構造
を呈しやすいキラルスメクチック相を呈しうる液晶物質
とすることができる。このようなカイラル剤の配合量、
光学活性単位の導入量・光学純度、配向させる際の温度
条件等を適宜調節することによって、らせんピッチ等の
位相型回折素子層の特性を調節することができる。
As the liquid crystal material, a mixture of a low-molecular liquid crystal substance and / or a high-molecular liquid crystal substance as described above and a chiral agent or an optically active unit is introduced to form a smectic liquid crystal phase having a desired helical structure. Preferred for presentation. For example, smectic C phase, smectic I phase,
By blending a chiral agent or introducing an optically active unit into the liquid crystal material exhibiting a smectic F phase or the like, a helical structure such as a chiral smectic C phase, a chiral smectic I phase, or a chiral smectic F phase is exhibited. A liquid crystal substance which can exhibit an easy chiral smectic phase can be obtained. The amount of such a chiral agent,
By appropriately adjusting the amount of the optically active unit introduced, the optical purity, the temperature conditions for orientation, and the like, the characteristics of the phase-type diffraction element layer such as the helical pitch can be adjusted.

【0092】前記(A)の方法により配向を固定化する
ことができる液晶材料としては、液晶状態において所望
のらせん構造を有するスメクチック液晶相の配向を形成
し、冷却することによってガラス状態となりうるものを
用いることができる。通常、上記のごとき性質を有する
高分子液晶物質を主成分とする液晶材料が好適に用いら
れる。
As the liquid crystal material whose orientation can be fixed by the method (A), those which can form a smectic liquid crystal phase having a desired helical structure in a liquid crystal state and can be brought into a glass state by cooling. Can be used. Usually, a liquid crystal material mainly composed of a polymer liquid crystal substance having the above properties is suitably used.

【0093】また、前記(B)の方法により配向を固定
化することができる液晶材料としては、熱、光又は電子
線等によって重合し得る基、例えばビニル基、アクリル
基、メタクリル基、ビニルエーテル基、シンナモイル
基、アリル基、アセチレニル基、クロトニル基、アジリ
ジニル基、エポキシ基、イソシアネート基、チオイソシ
アネート基、アミノ基、水酸基、メルカプト基、カルボ
ン酸基、アシル基、ハロカルボニル基、アルデヒド基、
スルホン酸基、シラノール基等の反応性官能基を有する
物質を少なくとも含む液晶材料を用いることができる。
通常、低分子液晶物質を主成分とする液晶材料が好適に
用いられる。なお、これらの官能基は前記液晶物質及び
/又は非液晶物質及び/又は添加剤の1種以上のいずれ
に含まれていても良く、2種以上の物質の場合、同種及
び/又は異種の官能基が含まれていてもよい。また、1
種類の物質中に同種及び/又は異種の官能基が2つ以上
含まれていてもよい。
The liquid crystal material whose orientation can be fixed by the method (B) includes a group which can be polymerized by heat, light or electron beam, for example, a vinyl group, an acryl group, a methacryl group, a vinyl ether group. , Cinnamoyl group, allyl group, acetylenyl group, crotonyl group, aziridinyl group, epoxy group, isocyanate group, thioisocyanate group, amino group, hydroxyl group, mercapto group, carboxylic acid group, acyl group, halocarbonyl group, aldehyde group,
A liquid crystal material containing at least a substance having a reactive functional group such as a sulfonic acid group or a silanol group can be used.
Usually, a liquid crystal material containing a low-molecular liquid crystal substance as a main component is suitably used. In addition, these functional groups may be contained in any one or more of the liquid crystal substance and / or the non-liquid crystal substance and / or the additive. In the case of two or more substances, the same and / or different functional groups are used. Groups may be included. Also, 1
Two or more functional groups of the same type and / or different types may be contained in the type of substance.

【0094】前記液晶材料を展開するための2つの界面
としては、特に制限はなく、気相界面、液相界面又は固
相界面のいずれをも用いることができ、同一の2つの界
面を用いても良く、異なる界面を組み合わせて用いても
もよい。但し、得られる製品の実用性、及び製造の容易
さの観点から、2つの固相界面を使用するか、固相界面
と気相界面との組合せとすることが好ましい。また、界
面のうちの一方として前記液晶セルの透明電極基板の外
側の面又は偏光層の面等の位相型回折素子層を設けよう
とする面を固相界面として用い、この上に直接フィルム
を形成してもよい。
There are no particular restrictions on the two interfaces for developing the liquid crystal material, and any of a gas phase interface, a liquid phase interface and a solid phase interface can be used. Alternatively, different interfaces may be used in combination. However, it is preferable to use two solid-phase interfaces or a combination of a solid-phase interface and a gas-phase interface from the viewpoint of practicality of the obtained product and ease of production. Further, as one of the interfaces, a surface on which a phase-type diffraction element layer is to be provided, such as a surface outside the transparent electrode substrate of the liquid crystal cell or a surface of a polarizing layer, is used as a solid phase interface, and a film is directly formed thereon. It may be formed.

【0095】前記気相界面としては、空気界面、窒素界
面等を挙げることができる。前記液相界面としては、
水、有機溶剤、液体状の金属、液晶材料の他の液晶性を
有する材料、溶融状態の高分子化合物等を挙げることが
できる。前記固相界面としては、ポリイミド、ポリアミ
ドイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエー
テルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトン
サルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォ
ン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキ
サイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテ
レフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタ
ール、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリル樹
脂、メタクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリ−4−メチルペンテン−1
樹脂、トリアセチルセルロース等のセルロース系プラス
チックス、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、高分子液晶
物質を含む材料等のプラスチックフィルム基板;アル
ミ、鉄、銅等の金属基板;青板ガラス、アルカリガラ
ス、無アルカリガラス、ホウ珪酸ガラス、フリントガラ
ス、石英ガラス等のガラス基板;セラミックス基板等の
各種基板;シリコンウェハー等の各種半導体基板等を挙
げることができる。また、上記基板上に他の被膜、例え
ばポリイミド膜、ポリアミド膜、ポリビニルアルコール
膜等の有機膜を設けたもの、若しくは酸化珪素の斜め蒸
着膜等を設けたもの等を挙げることができる。
Examples of the gas phase interface include an air interface and a nitrogen interface. As the liquid phase interface,
Examples thereof include water, an organic solvent, a liquid metal, a material having a liquid crystal property other than a liquid crystal material, and a polymer compound in a molten state. As the solid phase interface, polyimide, polyamide imide, polyamide, polyether imide, polyether ether ketone, polyether ketone, polyketone sulfide, polyether sulfone, polysulfone, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, Polyethylene naphthalate, polyacetal, polycarbonate, polyarylate, acrylic resin, methacrylic resin, polyvinyl alcohol, polyethylene, polypropylene, poly-4-methylpentene-1
Plastic film substrates such as resins, cellulose-based plastics such as triacetyl cellulose, epoxy resins, phenolic resins, and materials containing high-molecular liquid crystal substances; metal substrates such as aluminum, iron, and copper; blue plate glass, alkali glass, and alkali-free glass Glass substrates such as borosilicate glass, flint glass, and quartz glass; various substrates such as ceramic substrates; and various semiconductor substrates such as silicon wafers. Further, there can be mentioned a film provided with another film, for example, an organic film such as a polyimide film, a polyamide film, or a polyvinyl alcohol film, or a film provided with an oblique evaporation film of silicon oxide on the substrate.

【0096】また、これらの基板は、必要に応じて配向
処理を施してから用いることができる。配向処理を施し
た基板を用いた場合、得られる位相型回折素子中のらせ
ん構造の向きを基板の配向処理の方向に規定された一定
の方向とすることができるが、らせん軸の向きは必ずし
も基板の配向処理の方向とは一致するとは限らず、若干
ずれる場合がある。尚、配向処理を施さない基板を用い
た場合、得られる位相型回折素子は、各ドメインのらせ
ん軸の向きがランダムであるマルチドメイン相を呈した
ものとなる場合もあるが、その場合でも位相型回折素子
としての効果を得ることができる。
These substrates can be used after being subjected to an orientation treatment as required. When using a substrate that has been subjected to an orientation treatment, the orientation of the helical structure in the obtained phase-type diffraction element can be a fixed direction defined by the orientation treatment of the substrate, but the orientation of the helical axis is not necessarily It does not always coincide with the direction of the alignment treatment of the substrate, and may be slightly shifted. Note that when a substrate that is not subjected to an orientation treatment is used, the obtained phase-type diffraction element may exhibit a multi-domain phase in which the direction of the helical axis of each domain is random. The effect as a type diffraction element can be obtained.

【0097】前記基板の配向処理としては、特に限定さ
れないが、ラビング法、斜方蒸着法、マイクログルーブ
法、延伸高分子膜法、LB(ラングミュア・ブロジェッ
ト)膜法、転写法、光照射法(光異性化、光重合、光分
解等)、剥離法等が挙げられる。特に製造工程の容易さ
の観点から、ラビング法、光照射法が好ましい。
The orientation treatment of the substrate is not particularly limited, but includes a rubbing method, an oblique deposition method, a microgroove method, a stretched polymer film method, an LB (Langmuir-Blodgett) film method, a transfer method, and a light irradiation method. (Photoisomerization, photopolymerization, photodecomposition, etc.), peeling method and the like. In particular, a rubbing method and a light irradiation method are preferable from the viewpoint of ease of the manufacturing process.

【0098】前記液晶材料を前記界面の間に展開する方
法としては、特に限定されず、公知の各種方法を用いる
ことができる。例えば、2枚の前記基板を界面として用
い、その間に前記液晶材料を添加する場合であれば、2
枚の前記基板を用いてセルを作成し、そのセルに前記液
晶材料を注入するか、又は前記液晶材料を2枚の前記基
板でラミネートすることにより、展開することができ
る。
The method for developing the liquid crystal material between the interfaces is not particularly limited, and various known methods can be used. For example, if the two substrates are used as interfaces and the liquid crystal material is added between them,
A cell can be created by using two substrates, and the liquid crystal material can be injected into the cell, or the cell can be developed by laminating the liquid crystal material on the two substrates.

【0099】また、1枚の基板と気相とを界面として用
いる場合であれば、基板上に液晶材料を直接塗布する又
は適当な溶媒に溶解し溶液とした前記液晶材料を塗布す
ることにより展開することが好ましい。特に、製造工程
の容易さの観点から溶液の塗布により展開することが好
ましい。前記溶媒としては、前記液晶材料の種類、組成
等に応じて適宜適切なものを選択することができるが、
通常はクロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジ
クロロエタン、テトラクロロエタン、トリクロロエチレ
ン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、オルソジ
クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、フェノー
ル、パラクロロフェノール等のフェノール類、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン、1,2−
ジメトキベンゼン等の芳香族炭化水素類、イソプロピル
アルコール、tert−ブチルアルコール等のアルコー
ル類、グリセリン、エチレングリコール、トリエチレン
グリコール等のグリコール類、エチレングリコールモノ
メチルエーテル、ジェチレングリコールジメチルエーテ
ル、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ等のグリコー
ルエーテル類、2−ピロリドン、アセトン、メチルエチ
ルケトン、酢酸エチル、N−メチル−2−ピロリドン、
ピリジン、トリエチルアミン、テトラヒドロフラン、ジ
メチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチル
スルホキシド、アセトニトリル、ブチロニトリル、二硫
化炭素、及びこれらの混合溶媒等が用いられる。また、
前記溶媒には、溶液の表面張力を調整し、塗工性を向上
させる等ために、必要に応じて界面活性剤を添加しても
良い。
In the case where one substrate and the gas phase are used as an interface, the development is performed by directly applying the liquid crystal material on the substrate or applying the liquid crystal material dissolved in an appropriate solvent to form a solution. Is preferred. In particular, it is preferable to develop by applying a solution from the viewpoint of the easiness of the manufacturing process. As the solvent, an appropriate solvent can be appropriately selected depending on the type, composition, and the like of the liquid crystal material.
Usually, chloroform, dichloromethane, carbon tetrachloride, dichloroethane, tetrachloroethane, trichloroethylene, tetrachloroethylene, chlorobenzene, halogenated hydrocarbons such as orthodichlorobenzene, phenols, phenols such as parachlorophenol, benzene, toluene, xylene, methoxybenzene, 1,2-
Aromatic hydrocarbons such as dimethoxybenzene, isopropyl alcohol, alcohols such as tert-butyl alcohol, glycerin, ethylene glycol, glycols such as triethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, dimethylene glycol dimethyl ether, ethyl cellosolve, Glycol ethers such as butyl cellosolve, 2-pyrrolidone, acetone, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, N-methyl-2-pyrrolidone,
Pyridine, triethylamine, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, acetonitrile, butyronitrile, carbon disulfide, a mixed solvent thereof and the like are used. Also,
If necessary, a surfactant may be added to the solvent in order to adjust the surface tension of the solution and improve coatability.

【0100】前記溶液中の前記液晶材料の濃度は、用い
る液晶材料の種類や溶解性、製造する位相型回折素子の
膜厚等に応じて適宜調節することができるが、通常3〜
50重量%、好ましくは5〜30重量%の範囲とするこ
とができる。
The concentration of the liquid crystal material in the solution can be appropriately adjusted according to the type and solubility of the liquid crystal material to be used, the thickness of the phase-diffraction element to be manufactured, and the like.
It can range from 50% by weight, preferably from 5 to 30% by weight.

【0101】前記塗布の方法は、特に限定されないが、
スピンコート法、ロールコート法、プリント法、浸漬引
き上げ法、カーテンコート法、マイヤーバーコート法、
ドクターブレード法、ナイフコート法、ダイコート法、
グラビアコート法、マイクログラビアコート法、オフセ
ットグラビアコート法、リップコート法、スプレーコー
ト法等を用いることができる。塗布後、必要に応じて溶
媒を除去し、前記液晶材料を、前記基板上に膜厚の均一
な層として展開することができる。
The method of coating is not particularly limited.
Spin coating, roll coating, printing, immersion pulling, curtain coating, Meyer bar coating,
Doctor blade method, knife coat method, die coat method,
A gravure coating method, a microgravure coating method, an offset gravure coating method, a lip coating method, a spray coating method, or the like can be used. After the application, the solvent is removed if necessary, and the liquid crystal material can be developed on the substrate as a layer having a uniform thickness.

【0102】前記展開した液晶材料をらせん構造を有す
るスメクチック液晶相に配向させる方法は、特に限定さ
れないが、前記液晶材料がらせん構造を有するスメクチ
ック液晶相をとりうる温度において展開を行った場合、
展開と同時にらせん構造を有するスメクチック液晶相が
得られる場合がある。また、展開された液晶材料を一
度、らせん構造を有するスメクチック液晶相よりも高い
温度で発現する相、例えばスメクチックA相、キラルネ
マチック相、等方相等から、らせん構造を有するスメク
チック液晶相が発現する温度に冷却することにより配向
させることもできる。
The method for orienting the developed liquid crystal material into a smectic liquid crystal phase having a helical structure is not particularly limited. However, when the liquid crystal material is developed at a temperature at which the liquid crystal material can have a smectic liquid crystal phase having a helical structure,
In some cases, a smectic liquid crystal phase having a helical structure is obtained simultaneously with the development. Further, once the developed liquid crystal material, a smectic liquid crystal phase having a helical structure is developed from a phase that develops at a higher temperature than the smectic liquid crystal phase having a helical structure, such as a smectic A phase, a chiral nematic phase, and an isotropic phase. Orientation can also be achieved by cooling to temperature.

【0103】また、この際、必要に応じて、液晶材料の
配向方向を特定の方向に制御することができる。この制
御は、例えば、前記界面として、前記配向処理を施した
1枚以上の基板を使用することにより行うことができ
る。界面として2枚の基板を用いる場合は、そのうち1
枚のみに配向処理が施されていても良く、2枚とも配向
処理が施されていても良い。
At this time, if necessary, the orientation direction of the liquid crystal material can be controlled to a specific direction. This control can be performed, for example, by using, as the interface, one or more substrates that have been subjected to the alignment treatment. If two substrates are used as the interface, one of them
Only one of the sheets may be subjected to the orientation treatment, or both of the sheets may be subjected to the orientation treatment.

【0104】2枚の配向処理基板を使用する例として
は、前述の、前記液晶材料を注入するためのセルとして
ラビングポリイミドガラス等を2枚用いて液晶材料のら
せんのほどけない厚膜セルとしたものを用いることによ
り、液晶材料の配向を特定方向とすることができる。ま
た、2枚の配向処理をしたプラスチックフィルム等で前
記液晶材料をラミネートすることでも、配向を特定方向
とすることができる。これらの場合、2枚の基板の配向
処理方向を反平行(配向処理方向が逆。例えばラビング
処理の場合、ラビング方向が逆。)にするとらせん軸が
基板に対し平行のもの又は一様に傾いた構造が得られ、
平行(配向処理方向が同一)にするとらせん軸が基板に
平行なものや、フィルムの膜厚方向の途中でらせん軸の
傾きが変わったもの等も得ることができる。
As an example in which two alignment-treated substrates are used, a rubbing polyimide glass or the like is used as a cell for injecting the liquid crystal material, and a thick film cell in which the liquid crystal material is not spiraled is used. By using a liquid crystal material, the liquid crystal material can be oriented in a specific direction. Alternatively, the orientation can be set to a specific direction by laminating the liquid crystal material with two plastic films that have been subjected to an orientation treatment. In these cases, when the orientation direction of the two substrates is made antiparallel (the orientation direction is opposite. For example, in the case of rubbing, the rubbing direction is opposite), the helical axis is parallel to the substrate or uniformly inclined. Structure obtained,
When they are made parallel (the orientation direction is the same), a film having a helical axis parallel to the substrate or a film having a helical axis whose inclination changes in the middle of the film thickness direction can be obtained.

【0105】また、配向処理を行った基板を用いなくて
も、界面上に展開した液晶材料に磁場や電場、ずり応
力、流動、延伸、温度勾配等を作用させることによって
位相型回折素子のらせん軸の向きを一定の方向とするこ
とができる。
Further, even without using an alignment-treated substrate, a magnetic field, an electric field, shear stress, flow, stretching, and a temperature gradient are applied to the liquid crystal material developed on the interface, so that the spiral of the phase type diffraction element can be used. The direction of the axis can be a fixed direction.

【0106】前記液晶材料の配向の固定化は、前記方法
(A)又は前記方法(B)等により行うことができる。
The orientation of the liquid crystal material can be fixed by the method (A) or the method (B).

【0107】前記方法(A)では、ガラス転移温度以上
の温度において、前記の方法等により、らせん構造を有
するスメクチック液晶相を形成させた液晶材料を冷却
し、液晶材料がガラス状態となる温度まで降温させるこ
とにより、前記液晶材料を、結晶状態とすることなく、
ガラス状態として配向を固定化することができる。冷却
の手段は、特に制限はなく、展開又は配向の工程におけ
る加熱雰囲気から液晶転移点以下の雰囲気中、例えば室
温中に出すだけで固定化に十分な所望の冷却を行うこと
ができる。また、生産の効率等を高めるために、空冷、
水冷等の強制冷却を行ってもよい。
In the method (A), the liquid crystal material in which the smectic liquid crystal phase having a helical structure is formed is cooled at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature by the above method or the like until the liquid crystal material becomes a glass state. By lowering the temperature, the liquid crystal material is not brought into a crystalline state,
The orientation can be fixed in a glassy state. The means for cooling is not particularly limited, and it is possible to perform desired cooling sufficient for immobilization simply by taking out from the heating atmosphere in the development or alignment step to an atmosphere below the liquid crystal transition point, for example, to room temperature. In order to increase production efficiency, air cooling,
Forced cooling such as water cooling may be performed.

【0108】前記方法(B)では、らせん構造を有する
スメクチック液晶相に配向させた前記液晶物質を含む重
合性の液晶材料を、当該液晶相の配向を保持した状態で
重合させる。重合法としては、特に制限はないが、熱重
合や光重合、γ線等の放射線重合、電子線重合、重縮
合、重付加等を用いることができる。中でも反応制御が
容易で、製造上有利な可視光や紫外光を利用した光照射
又は電子線照射による重合が好ましい。
In the method (B), a polymerizable liquid crystal material containing the liquid crystal substance oriented in a smectic liquid crystal phase having a helical structure is polymerized while maintaining the orientation of the liquid crystal phase. Although there is no particular limitation on the polymerization method, thermal polymerization, photopolymerization, radiation polymerization such as γ-ray, electron beam polymerization, polycondensation, polyaddition and the like can be used. Above all, polymerization by light irradiation or electron beam irradiation using visible light or ultraviolet light which is easy to control the reaction and is advantageous in production is preferable.

【0109】これらの方法で配向を固定化して得られた
フィルムは、界面として前記位相型回折素子を設けよう
とする面を用いた場合であればそのまま位相型回折素子
層とすることができる。また、界面としてそれ以外の基
板等を用いた場合は、その基板等から剥離してから、又
はその基板ごと、若しくはその基板とは異なる別の基板
上に転写してから、前記液晶セルの透明電極基板上、光
学補償層上又は偏光層上等に装着する等して、液晶セル
の外側に位相型回折素子層を設けることができる。
The film obtained by fixing the orientation by these methods can be directly used as a phase type diffraction element layer if the surface on which the phase type diffraction element is to be provided is used as an interface. When another substrate or the like is used as the interface, the liquid crystal cell may be separated from the substrate or the like, or may be transferred to the entire substrate or to another substrate different from the substrate. The phase type diffraction element layer can be provided outside the liquid crystal cell by being mounted on an electrode substrate, an optical compensation layer, a polarizing layer, or the like.

【0110】前記方法で形成した位相型回折素子層は、
配向処理が施された基板を用いてらせん軸の向きを一定
方向に規定したフィルムを得た後に配向処理が施された
基板を除去した場合であっても、配向乱れ等を起こさず
に、らせん軸の向きが規定されたままの素子として液晶
セル用基板上に積層することができる。
The phase type diffraction element layer formed by the above method is
Even when the substrate subjected to the orientation treatment is removed after obtaining a film in which the direction of the helical axis is fixed to a certain direction using the substrate subjected to the orientation treatment, even if the substrate subjected to the orientation treatment is removed, the orientation is not disturbed. The element can be laminated on the liquid crystal cell substrate as an element in which the direction of the axis is defined.

【0111】前記光学補償層を形成する方法としては、
前記(a)非液晶性フィルムの場合、前記非液晶性フィル
ム材料に前記延伸、製膜、圧延、引き抜き、固体押出
し、ブロー成形、蒸着等の公知の成形加工操作を行って
光学異方素子を作製し、これを光学補償層とする方法が
挙げられる。また前記(b)液晶性フィルムの場合、前記
(b)液晶性フィルムを形成しうる液晶材料を、2つの界
面の間に展開し、前記液晶材料を所望の状態に配向させ
た後、必要に応じて配向を固定化して光学異方素子を作
製し、これを光学補償層とする方法が挙げられる。
The method for forming the optical compensation layer is as follows.
In the case of the (a) non-liquid crystal film, the stretching, film formation, rolling, drawing, solid extrusion, blow molding, and known molding processing operations such as vapor deposition are performed on the non-liquid crystal film material to form an optically anisotropic element. A method of producing the resultant and using it as an optical compensation layer is exemplified. In the case of the liquid crystal film (b),
(b) A liquid crystal material capable of forming a liquid crystal film is developed between two interfaces, and after the liquid crystal material is oriented in a desired state, the orientation is fixed if necessary to form an optically anisotropic element. A method of producing the resultant and using it as an optical compensation layer is exemplified.

【0112】前記展開のための界面、及び界面への展開
方法としては、前記位相型回折素子層の形成に用いるも
のとして列挙したものと同様のもの等を用いることがで
きる。また必要に応じて配向処理を施した界面を用いて
配向方向を制御し、前述の〜の光学異方素子等の特
定の配向を有する光学異方素子を得ることができる。
As the interface for the development and the method for developing the interface, the same ones as those used for the formation of the phase type diffraction element layer can be used. Further, if necessary, the orientation direction is controlled by using the interface subjected to the orientation treatment, and an optical anisotropic element having a specific orientation such as the above-mentioned optical anisotropic element can be obtained.

【0113】前記配向の固定化方法としては、前記位相
型回折素子層の形成における固定化と同様に、液晶材料
等をガラス転移温度以上の温度において配向させた後、
冷却してガラス状態とし、該配向を固定化する方法、若
しくは配向させた液晶材料等を、該配向を保持したまま
重合や架橋を行って、該配向を固定化する方法等が挙げ
られる。
As for the method of fixing the orientation, similarly to the fixing in the formation of the phase type diffraction element layer, after the liquid crystal material or the like is oriented at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature,
A method in which the alignment is fixed by cooling to a glass state by cooling, or a method in which the aligned liquid crystal material or the like is polymerized or cross-linked while maintaining the alignment to fix the alignment.

【0114】続いて、本発明の液晶表示装置の態様の具
体例を、図面を参照して簡単に説明する。
Next, a specific example of an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention will be briefly described with reference to the drawings.

【0115】図5に示される例では、液晶セル4の両外
側のうち表示側(図面の上側方向)に、接着層若しくは
粘着層5を介して光学補償層3A、偏光層2A及び位相
型回折素子層1Aがこの順で順次設けられている。一方
液晶セル4の反対側には、接着層若しくは粘着層5を介
して偏光層2Bが設けられ、さらにプリズムシート、拡
散シート、導光板等を含むバックライトシステム6が設
けられている。このように位相型回折素子層と光学補償
層とを表示側に組み合わせて設けることにより、視野角
特性改善等の効果を有する液晶表示装置とすることがで
きる。
In the example shown in FIG. 5, the optical compensation layer 3A, the polarizing layer 2A, and the phase type diffractometer are disposed on both sides of the liquid crystal cell 4 on the display side (upward direction in the drawing) via an adhesive layer or an adhesive layer 5. The element layers 1A are sequentially provided in this order. On the other hand, on the opposite side of the liquid crystal cell 4, a polarizing layer 2B is provided via an adhesive layer or an adhesive layer 5, and a backlight system 6 including a prism sheet, a diffusion sheet, a light guide plate and the like is provided. By thus providing the phase type diffraction element layer and the optical compensation layer in combination on the display side, a liquid crystal display device having an effect of improving viewing angle characteristics and the like can be obtained.

【0116】図6に示される例では、図5の例における
液晶セル4と偏光層2Bとの間に、さらに接着層若しく
は粘着層5を介して光学補償層3Bが設けられている。
In the example shown in FIG. 6, an optical compensation layer 3B is provided between the liquid crystal cell 4 and the polarizing layer 2B in the example shown in FIG.

【0117】図7に示される例では、図5の例における
1層の位相型回折素子1Aの代わりに、2層の位相型回
折素子層1B及び1Cが設けられている。これら位相型
回折素子層1B及び1Cは、パラメーターが同じもので
も異なっていてもよい。同じものを使用する場合、回折
方向が画面の上下方向のもの、左右方向のもの、及び斜
め方向のもの等のうち同じ方向を向いたものを2層組み
合わせてもよいが、異なる方向を向いたもの2種の組合
せとすることにより、複数の方位にわたって視野角特性
を改善することもできる。また、図7の例では2層の位
相型回折素子層を組み合わせているが、組み合わせる位
相型回折素子層の数はこれに限定されず、3層以上を組
み合わせることもできる。3層以上を組み合わせて用い
る際にも、回折方向が画面の上下方向のもの、左右方向
のもの、及び斜め方向のもの等のうち同じ方向を向いた
ものを3層組み合わせてもよいが、異なる方向を向いた
もの2種又は3種以上の組合せとすることにより、複数
の方位にわたって視野角特性を改善することもできる。
In the example shown in FIG. 7, two phase type diffraction element layers 1B and 1C are provided in place of the single phase type diffraction element 1A in the example of FIG. These phase type diffraction element layers 1B and 1C may have the same or different parameters. When using the same one, two layers may be combined in the vertical direction, the horizontal direction, the oblique direction, and the like of the screen in two directions. The viewing angle characteristics can be improved over a plurality of directions by using a combination of the two. In the example of FIG. 7, two phase-type diffraction element layers are combined, but the number of phase-type diffraction element layers to be combined is not limited to this, and three or more phase-type diffraction element layers can be combined. When three or more layers are used in combination, three layers having the same diffraction direction, such as a vertical direction, a horizontal direction, and a diagonal direction, may be used. The viewing angle characteristics can be improved over a plurality of azimuths by using a combination of two or more of those oriented in the direction.

【0118】図8に示される例では、図7の例における
液晶セル4と偏光層2Bとの間に、さらに接着層若しく
は粘着層5を介して光学補償層3Bが設けられており、
2層の位相型回折素子層と2層の光学補償層とを兼ね備
えている。
In the example shown in FIG. 8, an optical compensation layer 3B is further provided between the liquid crystal cell 4 and the polarizing layer 2B in the example shown in FIG.
It has two phase-type diffraction element layers and two optical compensation layers.

【0119】図9に示される例では、液晶セル4の表示
側(図面の上側方向)に、接着層若しくは粘着層5を介
して光学補償層3C、位相型回折素子層1D及び偏光層
2Cがこの順で順次設けられている。このように位相型
回折素子層を液晶セルと偏光層の中間に設けることによ
っても、視野角特性改善等の効果を有する液晶表示装置
とすることができる。
In the example shown in FIG. 9, the optical compensation layer 3C, the phase-type diffraction element layer 1D, and the polarizing layer 2C are provided on the display side (upward direction in the drawing) of the liquid crystal cell 4 via an adhesive layer or an adhesive layer 5. They are provided sequentially in this order. By thus providing the phase type diffraction element layer between the liquid crystal cell and the polarizing layer, a liquid crystal display device having an effect of improving viewing angle characteristics and the like can be obtained.

【0120】図10に示される例では、図9の例におけ
る液晶セル4と偏光層2Bとの間に、さらに接着層若し
くは粘着層5を介して光学補償層3Dが設けられてい
る。
In the example shown in FIG. 10, an optical compensation layer 3D is provided between the liquid crystal cell 4 and the polarizing layer 2B in the example shown in FIG. 9 via an adhesive layer or an adhesive layer 5.

【0121】図11に示される例では、図9の例におけ
る1層の位相型回折素子層1Dの代わりに、2層の位相
型回折素子層1E及び1Fが設けられている。これら位
相型回折素子層1E及び1Fは、図7等の例と同様、パ
ラメーターが同じものでも異なっていてもよい。同じの
ものを使用する場合、回折方向が画面の上下方向のも
の、左右方向のもの、及び斜め方向のもの等のうち同じ
方向を向いたものを2層組み合わせてもよいが、異なる
方向を向いたもの2種の組合せとすることにより、複数
の方位にわたって視野角特性を改善することもできる。
また、図11の例では2層の位相型回折素子層を組み合
わせているが、組み合わせる位相型回折素子層の数はこ
れに限定されず、3層以上を組み合わせることもでき
る。3層以上を組み合わせて用いる際にも、回折方向が
画面の上下方向のもの、左右方向のもの、及び斜め方向
のもの等のうち同じ方向を向いたものを3層組み合わせ
てもよいが、異なる方向を向いたもの2種又は3種以上
の組合せとすることにより、複数の方位にわたって視野
角特性を改善することもできる。
In the example shown in FIG. 11, two phase type diffraction element layers 1E and 1F are provided in place of the one phase type diffraction element layer 1D in the example of FIG. These phase type diffraction element layers 1E and 1F may have the same or different parameters as in the example of FIG. In the case of using the same one, two layers in which the diffraction direction is the same in the vertical direction, the horizontal direction, and the oblique direction of the screen may be combined in two layers, but the directions are different. By using a combination of the two, the viewing angle characteristics can be improved over a plurality of directions.
In the example of FIG. 11, two phase-type diffraction element layers are combined, but the number of phase-type diffraction element layers to be combined is not limited to this, and three or more phase-type diffraction element layers can be combined. When three or more layers are used in combination, three layers having the same diffraction direction, such as a vertical direction, a horizontal direction, and a diagonal direction, may be used. The viewing angle characteristics can be improved over a plurality of azimuths by using a combination of two or more of those oriented in the direction.

【0122】図12に示される例では、図11の例にお
ける液晶セル4と偏光層2Bとの間に、さらに接着層若
しくは粘着層5を介して光学補償層3Dが設けられてお
り、2層の位相型回折素子層と2層の光学補償層とを兼
ね備えている。
In the example shown in FIG. 12, an optical compensation layer 3D is further provided between the liquid crystal cell 4 and the polarizing layer 2B in the example shown in FIG. And the two optical compensation layers.

【0123】図13に示される例では、液晶セル4の表
示側(図面の上側方向)に、接着層若しくは粘着層5を
介して位相型回折素子層3A及び偏光層2Dがこの順に
順次設けられており、その上に直接位相型回折素子層1
Gが設けられている。このような態様の液晶表示装置
は、例えば前述したように、製品として市販されている
もの等の1層の光学補償層を含む液晶ディスプレイ上に
位相型回折素子層を置くだけで構成することができる。
また、位相型回折素子層の調製に際し、界面の1つとし
て偏光層を用い、その上に液晶材料を展開する等して偏
光層の上に位相型回折素子層が形成された複合層を作製
した後、それを光学補償層上に貼付しても、図13に示
される液晶表示装置を作製することができる。
In the example shown in FIG. 13, a phase type diffraction element layer 3A and a polarizing layer 2D are sequentially provided in this order on the display side (upward direction in the drawing) of the liquid crystal cell 4 via an adhesive layer or an adhesive layer 5. And a direct-phase diffraction element layer 1
G is provided. For example, as described above, the liquid crystal display device of such an embodiment can be configured by simply placing a phase-type diffraction element layer on a liquid crystal display including one optical compensation layer such as a commercially available product. it can.
When preparing the phase-type diffraction element layer, a polarizing layer is used as one of the interfaces, and a liquid crystal material is spread thereon to form a composite layer in which the phase-type diffraction element layer is formed on the polarization layer. After that, the liquid crystal display device shown in FIG. 13 can be manufactured even if it is attached on the optical compensation layer.

【0124】図14に示される例では、図13の例にお
ける液晶セル4と偏光層2Bとの間に、さらに接着層若
しくは粘着層5を介して光学補償層3Bが設けられてい
る。このような態様の液晶表示装置は、例えば前述した
ように、製品として市販されているもの等の2層の光学
補償層を含む液晶ディスプレイ上に位相型回折素子層を
置くだけで構成することができる。また、位相型回折素
子層の調製に際し、界面の1つとして偏光層を用い、そ
の上に液晶材料を展開する等して偏光層の上に位相型回
折素子層が形成された複合層を作製した後、それを光学
補償層上に貼付しても、図14に示される液晶表示装置
を作製することができる。
In the example shown in FIG. 14, an optical compensation layer 3B is provided between the liquid crystal cell 4 and the polarizing layer 2B in the example shown in FIG. For example, as described above, the liquid crystal display device of such an embodiment can be configured by merely placing a phase-type diffraction element layer on a liquid crystal display including two optical compensation layers such as a commercially available product. it can. When preparing the phase-type diffraction element layer, a polarizing layer is used as one of the interfaces, and a liquid crystal material is spread thereon to form a composite layer in which the phase-type diffraction element layer is formed on the polarization layer. After that, the liquid crystal display device shown in FIG. 14 can be manufactured even when the liquid crystal display device is attached on the optical compensation layer.

【0125】[0125]

【発明の効果】本発明の液晶表示装置は、光学補償層及
び位相型回折素子層を含むことにより、黒つぶれ、階調
反転、白抜けといった液晶ディスプレイの視野角依存性
に起因する問題が解決され、従来にない広い視野角を有
する。また、容易に低コストで製造でき、しかも大画面
化が可能である等、工業的な価値が極めて高い。
The liquid crystal display device of the present invention, by including the optical compensation layer and the phase type diffraction element layer, can solve the problems caused by the viewing angle dependence of the liquid crystal display, such as blackening, grayscale inversion and white spots. And has an unprecedented wide viewing angle. In addition, it has an extremely high industrial value, for example, it can be easily manufactured at low cost and can have a large screen.

【0126】[0126]

【実施例】以下実施例によりさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらに制限されるものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.
The present invention is not limited to these.

【0127】なお実施例において、固有粘度の測定、液
晶相系列の決定、屈折率の測定、膜厚測定、並びに階調
特性の評価は、以下の方法に従って行った。 (1)固有粘度の測定 ウベローデ型粘度計を用い、フェノール/テトラクロロ
エタン(60/40重量比)混合溶媒中、30℃で測定
した(0.5g/dL)。 (2)液晶相系列の決定 DSC(Perkin Elmer DSC-7)測定及び光学顕微鏡(オ
リンパス光学(株)製BH2偏光顕微鏡)観察により決
定した。 (3)屈折率の測定 アッベ屈折計(アタゴ(株)製Type−4)により屈
折率を測定した。 (4)膜厚測定 日本真空技術(株)製表面形状測定装置Dektak
3030ST型を用いた。また、干渉波測定(日本分光
(株)製紫外・可視・近赤外分光光度計V−570)と
屈折率のデータから膜厚を求める方法も併用した。 (5)階調特性の評価 テストパネル:液晶材料としてメルク製ZLI−479
2及びカイラル剤を用い、セルギャップ4.7μm、△
nd440nm、ねじれ角90度(左ねじれ)のTN型
液晶セルを作製した。偏光板は透過軸とラビング方向が
垂直になるように配置した。
In the examples, the measurement of the intrinsic viscosity, the determination of the liquid crystal phase series, the measurement of the refractive index, the measurement of the film thickness, and the evaluation of the gradation characteristics were performed according to the following methods. (1) Measurement of Intrinsic Viscosity Using an Ubbelohde viscometer, it was measured in a phenol / tetrachloroethane (60/40 weight ratio) mixed solvent at 30 ° C. (0.5 g / dL). (2) Determination of liquid crystal phase series Determined by DSC (Perkin Elmer DSC-7) measurement and observation with an optical microscope (BH2 polarizing microscope manufactured by Olympus Optical Co., Ltd.). (3) Measurement of Refractive Index The refractive index was measured using an Abbe refractometer (Type-4, manufactured by Atago Co., Ltd.). (4) Film thickness measurement Dektak, a surface profile measuring device manufactured by Japan Vacuum Engineering Co., Ltd.
Model 3030ST was used. Further, a method of measuring the film thickness from the data of the refractive index and the interference wave measurement (UV-visible / near-infrared spectrophotometer V-570 manufactured by JASCO Corporation) was also used. (5) Evaluation of gradation characteristics Test panel: ZLI-479 manufactured by Merck as a liquid crystal material
2 and chiral agent, cell gap 4.7 μm, Δ
A TN type liquid crystal cell having an nd of 440 nm and a twist angle of 90 degrees (left twist) was produced. The polarizing plate was arranged so that the rubbing direction was perpendicular to the transmission axis.

【0128】該テストパネルに対して、300Hzの矩
形波で電圧を印加した。白表示1.92V、黒表示6V
とし、白の透過率と黒の透過率の間を透過率が8分割さ
れるように各階調の駆動電圧を設定した。全方位からの
透過率測定を浜松ホトニクス(株)製FEP光学系DV
S−3000を用いて行い、階調特性を評価した。
A voltage was applied to the test panel with a rectangular wave of 300 Hz. 1.92V white display, 6V black display
The drive voltage for each gradation was set so that the transmittance was divided into eight between the white transmittance and the black transmittance. Measurement of transmittance from all directions using FEP optical system DV manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.
The evaluation was performed using S-3000 to evaluate the gradation characteristics.

【0129】[0129]

【実施例1】(光学補償層(i)の作製)特開平10−1
86356号公報を参考にして、6−ヒドロキシ−2−
ナフトエ酸100mmol、テレフタル酸100mmo
l、クロロヒドロキノン50mmol、tert−ブチ
ルカテコール50mmolをモノマーとして溶融重合に
より液晶性ポリエステルAを合成した(固有粘度 0.
30dL/g)。
Example 1 (Preparation of optical compensation layer (i)) JP-A-10-1
No. 86356, referring to 6-hydroxy-2-
Naphthoic acid 100 mmol, terephthalic acid 100 mmol
l, 50 mmol of chlorohydroquinone and 50 mmol of tert-butylcatechol were used as monomers to synthesize liquid crystalline polyester A by melt polymerization (intrinsic viscosity: 0.1).
30 dL / g).

【0130】この液晶性ポリエステルAの10wt%の
テトラクロロエタン溶液を調製し、これをラビングポリ
イミド膜を有するガラス基板上にスピンコート法により
塗布し、ホットプレート上60℃で溶媒を除去した。次
いで恒温槽中220℃で15分間熱処理して配向させた
後、取り出して室温中で冷却し液晶性ポリエステルの配
向を固定化し、ガラス基板上に光学異方素子をフィルム
として得た。得られた光学異方素子は、ハイブリッド配
向が固定化されており、膜厚0.7μm、見かけの面内
リターデーション90nm、平均チルト角30度であっ
た。この光学異方素子と厚さ80μmのネガティブC配
向したトリアセチルセルロース(TAC)フィルムとを
接着剤で貼合し、光学補償層(i)を得た。 (位相型回折素子層(i)の作製)4,4’−ビフェニル
ジカルボン酸ジメチル200mmol、(R)−2−メ
チル−1,4−ブタンジオール(enantiomeric excess,
e.e.=60.0%)120mmol、1,6−ヘキサ
ンジオール 80mmol、及び触媒としてオルトチタ
ン酸テトラ−n−ブチルを用い、220℃で2時間、溶
融重合することにより液晶性ポリエステルBを合成した
(固有粘度 0.18dL/g)。
A 10 wt% solution of the liquid crystalline polyester A in tetrachloroethane was prepared, applied to a glass substrate having a rubbing polyimide film by spin coating, and the solvent was removed at 60 ° C. on a hot plate. Then, after orientation was performed by heat treatment at 220 ° C. for 15 minutes in a thermostatic oven, it was taken out and cooled at room temperature to fix the orientation of the liquid crystalline polyester, and an optically anisotropic element was obtained as a film on a glass substrate. In the obtained optically anisotropic element, the hybrid orientation was fixed, the film thickness was 0.7 μm, the apparent in-plane retardation was 90 nm, and the average tilt angle was 30 degrees. The optically anisotropic element and a negative C-oriented triacetyl cellulose (TAC) film having a thickness of 80 μm were bonded with an adhesive to obtain an optical compensation layer (i). (Preparation of phase type diffraction element layer (i)) 200 mmol of dimethyl 4,4′-biphenyldicarboxylate, (R) -2-methyl-1,4-butanediol (enantiomeric excess,
(ee = 60.0%) Using 120 mmol, 1,6-hexanediol 80 mmol, and tetra-n-butyl orthotitanate as a catalyst, a liquid crystalline polyester B was synthesized by melt polymerization at 220 ° C. for 2 hours ( Intrinsic viscosity 0.18 dL / g).

【0131】この液晶性ポリエステルBの10wt%の
テトラクロロエタン溶液を調製し、これをラビングポリ
イミド膜を有するガラス基板上にスピンコート法により
塗布し、ホットプレート上60℃で溶媒を除去した。次
いで恒温槽中180℃で10分間熱処理してスメクチッ
クA相で配向させた後、キラルスメクチックC相に配向
する温度である120℃まで4℃/分で降温し、恒温槽
から取り出して室温まで冷却し、液晶性ポリエステルの
配向を固定して、ガラス基板上に固定化ポリエステルフ
ィルムからなる位相型回折素子層(i)をフィルムとして
得た。得られた位相型回折素子層(i)では、らせん構造
を有するキラルスメクチックC相(SmC相)でガラス
固定化されており、均一な膜厚(1.1μm)であっ
た。偏光顕微鏡観察、膜断面の電子顕微鏡観察より、ら
せん構造を有する該フィルムに形成されたらせん構造の
らせんピッチは約0.8μmであることがわかった。ま
た、らせん軸は基板面から膜厚方向に約15度傾いてい
た。また膜面内におけるらせん軸の方向は、ラビング方
向と一致せず時計回りに約14度ずれていた。 (液晶表示装置の作製及び評価)得られた光学補償層
(i)2枚、位相型回折素子層(i)1枚及び前記テストパネ
ルを用いて、前述の図6に示した液晶表示装置と同様の
態様のTN型液晶表示装置を作製し、階調特性を評価し
た。その結果、視野角特性にすぐれかつ反転領域のほぼ
無い表示が得られることがわかった。
A 10 wt% tetrachloroethane solution of the liquid crystalline polyester B was prepared, applied to a glass substrate having a rubbing polyimide film by a spin coating method, and the solvent was removed at 60 ° C. on a hot plate. Next, after heat-treating at 180 ° C. for 10 minutes in a thermostat to orientate in the smectic A phase, the temperature is lowered at a rate of 4 ° C./min to 120 ° C., which is the temperature for orienting to the chiral smectic C phase, taken out of the thermostat and cooled to room temperature Then, the orientation of the liquid crystalline polyester was fixed, and a phase-type diffraction element layer (i) composed of an immobilized polyester film was obtained as a film on a glass substrate. In the obtained phase-type diffraction element layer (i), the glass was fixed with a chiral smectic C phase (SmC phase) having a helical structure, and had a uniform film thickness (1.1 μm). Observation with a polarizing microscope and observation of the cross section of the film with an electron microscope revealed that the helical pitch of the helical structure formed on the film having a helical structure was about 0.8 μm. The helical axis was inclined about 15 degrees from the substrate surface in the film thickness direction. The direction of the helical axis in the film plane did not coincide with the rubbing direction and was shifted clockwise by about 14 degrees. (Production and evaluation of liquid crystal display device) Obtained optical compensation layer
(i) Using two sheets, one phase-type diffraction element layer (i) and the test panel, a TN-type liquid crystal display device having the same mode as the liquid crystal display device shown in FIG. The properties were evaluated. As a result, it was found that a display having excellent viewing angle characteristics and substantially no inversion region was obtained.

【0132】[0132]

【比較例1】実施例1で、光学補償層(i)及び位相型回
折素子層(i)を用いない以外は、全て実施例1と同様に
して、図15に示す態様のTN型液晶表示装置を作製
し、階調特性を実施例1と同様に評価した。その結果こ
の液晶表示装置は、視野角特性が実施例1の液晶表示装
置に比べて著しく劣ることがわかった。
Comparative Example 1 A TN-type liquid crystal display of the embodiment shown in FIG. 15 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the optical compensation layer (i) and the phase type diffraction element layer (i) were not used. A device was manufactured, and the gradation characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, it was found that the viewing angle characteristics of this liquid crystal display device were significantly inferior to those of the liquid crystal display device of Example 1.

【0133】[0133]

【実施例2】(光学補償層(ii)の作製)Example 2 (Preparation of Optical Compensation Layer (ii))

【0134】[0134]

【化1】 Embedded image

【0135】特開平8−334621号公報、特開平7
−135762号公報を参考に式(1)の液晶物質を合
成した。式(1)中、かっこ横の数字はモル組成比を示
す。即ち式(1)の液晶物質においては、6価のディス
コチック液晶分子の核に、2種の側鎖が等量の存在割合
でエステル結合している。この液晶物質15重量%、光
重合開始剤としてイルガキュアー907(商品名、チバ
・スペシャリティーケミカルズ製)0.3重量%、増感
剤としてカヤキュアーDETX(商品名、日本化薬製)
0.03重量%、及び界面活性剤としてメガファックF
−144D(商品名、大日本インキ製)0.05重量%
を含むトリエチレングリコールジメチルエーテル溶液を
調製した。当該溶液をラビング処理を施したポリビニル
アルコールの配向膜を有する厚み80μmのネガティブ
C配向したトリアセチルセルロース(TAC)基板上に
スピンコート法により塗布し、60℃で溶媒を除去し
た。次いで120℃の恒温槽中で10分間熱処理した
後、室温下に取り出した。素早く窒素置換した後、12
0W/cmの高圧水銀灯を有する紫外線照射装置を用い
て600mJ/cm2の照射エネルギーで光重合させる
ことにより、当該液晶材料の配向を固定化した。得られ
たTAC基板上のフィルムは、ハイブリッド配向が固定
化されており、膜厚1.2μm、見かけの面内リターデ
ーション45nm、平均チルト角45度であった。従っ
て、ハイブリッド配向を固定化した光学異方素子と基板
であるネガティブC配向した光学異方素子とからなる光
学補償層(ii)が得られた。 (液晶表示装置の作製及び評価)光学補償層(ii)2枚及
び実施例1で作製した位相型回折素子層(i)1枚及び前
記テストパネルを用いて、前述の図6に示した液晶表示
装置と同様の態様のTN型液晶表示装置を作製し、階調
特性を評価したところ、比較例1の液晶表示装置に比
べ、視野角特性にすぐれかつ反転領域のほぼ無い表示が
得られることがわかった。
JP-A-8-334621, JP-A-7-334
A liquid crystal material of the formula (1) was synthesized with reference to JP-A-135762. In the formula (1), the numbers next to the parentheses indicate the molar composition ratio. That is, in the liquid crystal material of the formula (1), two kinds of side chains are ester-bonded to the nucleus of the hexavalent discotic liquid crystal molecule in an equal proportion. 15% by weight of this liquid crystal material, 0.3% by weight of Irgacure 907 (trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) as a photopolymerization initiator, and Kayacure DETX (trade name, manufactured by Nippon Kayaku) as a sensitizer
0.03% by weight, and Megafac F as a surfactant
-144D (trade name, manufactured by Dainippon Ink) 0.05% by weight
To prepare a triethylene glycol dimethyl ether solution. The solution was applied by a spin coating method on a negative C-oriented triacetyl cellulose (TAC) substrate having a thickness of 80 μm and having a rubbed polyvinyl alcohol alignment film, and the solvent was removed at 60 ° C. Next, after heat treatment for 10 minutes in a thermostat at 120 ° C., the product was taken out at room temperature. After quickly purging with nitrogen, 12
The alignment of the liquid crystal material was fixed by photopolymerization using an ultraviolet irradiation device having a high-pressure mercury lamp of 0 W / cm at an irradiation energy of 600 mJ / cm 2 . In the obtained film on the TAC substrate, the hybrid orientation was fixed, the film thickness was 1.2 μm, the apparent in-plane retardation was 45 nm, and the average tilt angle was 45 degrees. Accordingly, an optical compensation layer (ii) comprising an optically anisotropic element having a fixed hybrid orientation and an optically anisotropic element having a negative C orientation as a substrate was obtained. (Production and Evaluation of Liquid Crystal Display Device) Using the two optical compensation layers (ii), one phase-type diffraction element layer (i) produced in Example 1, and the test panel, the liquid crystal shown in FIG. When a TN-type liquid crystal display device having the same mode as that of the display device was manufactured and its gradation characteristics were evaluated, a display having excellent viewing angle characteristics and substantially no inversion region was obtained as compared with the liquid crystal display device of Comparative Example 1. I understood.

【0136】[0136]

【実施例3】(光学補償層(iii)の作製)特開平7−1
40326号公報を参考にして、4,4’−ビフェニル
ジカルボン酸ジメチル90mmol、テレフタル酸10
mmol、(s)−2−メチル−1,4−ブタンジオー
ル(enantiomeric excess, e.e.=95.0%)100
mmol及び触媒としてオルトチタン酸テトラ−n−ブ
チルを用い、220℃で2時間、溶融重合することによ
り液晶性ポリエステルCを合成した(固有粘度 0.2
0dL/g)。
Embodiment 3 (Preparation of Optical Compensation Layer (iii)) JP-A-7-1
With reference to Japanese Patent No. 40326, 90 mmol of dimethyl 4,4′-biphenyldicarboxylate, 10 terephthalic acid 10
mmol, (s) -2-methyl-1,4-butanediol (enantiomeric excess, ee = 95.0%) 100
The liquid crystalline polyester C was synthesized by melt polymerization at 220 ° C. for 2 hours using mmol and tetra-n-butyl orthotitanate as a catalyst (intrinsic viscosity 0.2
0 dL / g).

【0137】実施例1で作製した液晶性ポリエステルA
と上記液晶性ポリエステルCとの99.5:0.5(重
量比)混合物の10wt%のテトラクロロエタン溶液を
調製し、これをラビングポリイミド膜を有するガラス基
板上にスピンコート法により塗布し、ホットプレート上
60℃で溶媒を除去した。次いで恒温槽中220℃で1
5分間熱処理して配向させた後、取り出して室温中で冷
却し液晶性ポリエステルの配向を固定化し、ガラス基板
上に光学異方素子をフィルムとして得た。得られた光学
異方素子フィルムでは、ねじれハイブリッド配向が固定
化されており、膜厚1.0μm、見かけの面内リターデ
ーション100nm、平均チルト角25度、ねじれ角3
0度であった。この光学異方素子と、厚さ80μmのネ
ガティブC配向したトリアセチルセルロース(TAC)
フィルムとを接着剤で貼合し、光学補償層(iii)を作製
した。 (位相型回折素子層(ii)の作製)
Liquid crystalline polyester A prepared in Example 1
A 99.5: 0.5 (weight ratio) mixture of the above and a liquid crystalline polyester C was prepared in a 10 wt% tetrachloroethane solution, and the solution was applied on a glass substrate having a rubbing polyimide film by a spin coating method. The solvent was removed on the plate at 60 ° C. Then at 220 ° C in a thermostat
After orientation by heat treatment for 5 minutes, it was taken out and cooled at room temperature to fix the orientation of the liquid crystalline polyester, and an optically anisotropic element was obtained as a film on a glass substrate. In the obtained optically anisotropic element film, the twist hybrid orientation is fixed, the film thickness is 1.0 μm, the apparent in-plane retardation is 100 nm, the average tilt angle is 25 degrees, and the twist angle is 3
It was 0 degrees. This optically anisotropic element and 80 μm-thick negative C-oriented triacetyl cellulose (TAC)
The film and the film were bonded with an adhesive to produce an optical compensation layer (iii). (Preparation of phase type diffraction element layer (ii))

【0138】[0138]

【化2】 Embedded image

【0139】上記2官能性低分子液晶(2)、単官能性
キラル液晶(3)及びラセミ体の単官能性液晶(4)と
の10:72:18(重量比)混合物15重量%、光重
合開始剤としてイルガキュアー907(商品名、チバ・
スペシャリティーケミカルズ製)0.3重量%、増感剤
としてカヤキュアーDETX(商品名、日本化薬製)
0.03重量%、及び界面活性剤としてメガファックF
−144D(商品名、大日本インキ製)0.05重量%
を含むγ−ブチロラクトン溶液を調製した。当該溶液を
ラビング処理を施したポリエチレンテレフタレート(P
ET)基板(帝人製、商品名 HSL−PET)上にス
ピンコート法により塗布し、60℃で溶媒を除去した。
次いで恒温槽中で100℃で3分間熱処理し、スメクチ
ックA相で配向させた後、キラルスメクチックC相に配
向する温度である60℃まで5℃/分で降温し、さらに
60℃で3分熱処理した。室温下に取り出して窒素置換
した後、素早く120W/cmの高圧水銀灯を有する紫
外線照射装置を用いて800mJ/cm2の照射エネル
ギーで光重合させることにより、当該液晶材料の配向を
固定化して、PET基板上に位相型回折素子層(ii)をフ
ィルムとして得た。得られた位相型回折素子層(ii)は、
らせん構造を有するキラルスメクチックC相で固定化さ
れており、均一な膜厚(1.2μm)であった。らせん
軸は基板面に対し膜厚方向に約18度傾いていた。また
膜面内におけるらせん軸の方向はラビング方向と一致せ
ず、反時計回りに約13度ずれていた。
15% by weight of a 10:72:18 (weight ratio) mixture of the above bifunctional low-molecular liquid crystal (2), monofunctional chiral liquid crystal (3) and racemic monofunctional liquid crystal (4), Irgacure 907 (trade name, Ciba
Specialty Chemicals 0.3% by weight, Kayacure DETX (trade name, manufactured by Nippon Kayaku) as a sensitizer
0.03% by weight, and Megafac F as a surfactant
-144D (trade name, manufactured by Dainippon Ink) 0.05% by weight
Γ-butyrolactone solution was prepared. The solution was rubbed with polyethylene terephthalate (P
ET) onto a substrate (trade name: HSL-PET, manufactured by Teijin) by spin coating, and removing the solvent at 60 ° C.
Then, heat treatment is performed at 100 ° C. for 3 minutes in a thermostatic oven, and after orientation in the smectic A phase, the temperature is lowered at a rate of 5 ° C./min to 60 ° C., which is the temperature for orientation in the chiral smectic C phase, and further heat treatment at 60 ° C. for 3 minutes. did. After being taken out at room temperature and purged with nitrogen, the liquid crystal material is quickly polymerized with an irradiation energy of 800 mJ / cm 2 using an ultraviolet irradiation device having a high-pressure mercury lamp of 120 W / cm, thereby fixing the orientation of the liquid crystal material, and PET. The phase type diffraction element layer (ii) was obtained as a film on the substrate. The obtained phase type diffraction element layer (ii) is
It was fixed with a chiral smectic C phase having a helical structure, and had a uniform film thickness (1.2 μm). The helical axis was inclined about 18 degrees in the film thickness direction with respect to the substrate surface. The direction of the helical axis in the film plane did not coincide with the rubbing direction, and was shifted about 13 degrees counterclockwise.

【0140】また偏光顕微鏡観察、膜断面の電子顕微鏡
観察から位相型回折素子層(ii)に形成されたらせん構造
のらせんピッチは約0.9μmであることが分かった。 (液晶表示装置の作製及び評価)光学補償層(iii)2
枚、位相型回折素子層(ii)1枚及び前記テストパネルを
用いて、前述の図6に示した液晶表示装置と同様の態様
のTN型液晶表示装置を作製し、階調特性を評価したと
ころ、比較例1の液晶表示装置に比べ、視野角特性にす
ぐれかつ反転領域のほぼ無い表示が得られることがわか
った。
Observation with a polarizing microscope and observation with an electron microscope of the cross section of the film revealed that the helical pitch of the helical structure formed in the phase type diffraction element layer (ii) was about 0.9 μm. (Production and evaluation of liquid crystal display device) Optical compensation layer (iii) 2
A TN-type liquid crystal display device having the same mode as that of the liquid crystal display device shown in FIG. 6 described above was manufactured by using the single crystal, one phase-type diffraction element layer (ii) and the test panel, and the gradation characteristics were evaluated. However, compared to the liquid crystal display device of Comparative Example 1, it was found that a display having excellent viewing angle characteristics and substantially no inversion region was obtained.

【0141】[0141]

【実施例4】(光学補償層(iv)の作製)Embodiment 4 (Preparation of Optical Compensation Layer (iv))

【0142】[0142]

【化3】 Embedded image

【0143】特開平10−333139号公報を参考に
式(5)の液晶物質を合成した。式(5)中、かっこ横
の数字はモル組成比を示す。即ち式(5)の液晶物質に
おいては、6価のディスコチック液晶分子の核に、3種
の側鎖が2.88:3.0:0.12の存在割合でエス
テル結合している。式(5)の液晶物質はカイラルな単
位として(1R,2S,5R)−(−)−メントールよ
り調製される光学活性なメンチルオキシ安息香酸単位を
含む。この物質は65℃以上の温度でカイラルなディス
コチックネマチック相を示した。この液晶物質15重量
%、光重合開始剤としてイルガキュアー907(商品
名、チバ・スペシャリティーケミカルズ製)を0.3重
量%、増感剤としてカヤキュアーDETX(商品名、日
本化薬製)0.03重量%、及び界面活性剤としてメガ
ファックF−144D(商品名、大日本インキ製)0.
05重量%を含むトリエチレングリコールジメチルエー
テル溶液を調製した。当該溶液をラビング処理を施した
ポリビニルアルコールの配向膜を有する厚み80μmの
ネガティブC配向したTAC基板上にスピンコート法に
より塗布し、60℃で溶媒を除去した。次いで130℃
の恒温槽中で10分間熱処理した後、室温下に取り出し
た。素早く窒素置換した後、120W/cmの高圧水銀
灯を有する紫外線照射装置を用いて600mJ/cm2
の照射エネルギーで光重合させることにより、当該液晶
材料の配向を固定化した。こうして得られたTAC基板
上のフィルムは、ねじれハイブリッド配向が固定化され
ており、膜厚2.0μm、見かけの面内リターデーショ
ン45nm、平均チルト角55度、ねじれ角45度であ
った。従って、ねじれハイブリッド配向を固定化した光
学異方素子と基板であるネガティブC配向した光学異方
素子とからなる光学補償層(iv)が得られた。 (液晶表示装置の作製及び評価)光学補償層(iv)2枚、
実施例3で作製した位相型回折素子層(ii)1枚及び前記
テストパネルを用いて、前述の図6に示す液晶表示装置
と同様の態様のTN型液晶表示装置を作製し、階調特性
を評価したところ、比較例1の液晶表示装置に比べ、視
野角特性にすぐれかつ反転領域の無い表示が得られるこ
とがわかった。
A liquid crystal substance of the formula (5) was synthesized with reference to JP-A-10-333139. In the formula (5), the numbers next to the parentheses indicate the molar composition ratio. That is, in the liquid crystal substance of the formula (5), three types of side chains are ester-bonded to the nucleus of the hexavalent discotic liquid crystal molecule at a ratio of 2.88: 3.0: 0.12. The liquid crystal material of the formula (5) contains, as a chiral unit, an optically active menthyloxybenzoic acid unit prepared from (1R, 2S, 5R)-(-)-menthol. This material exhibited a chiral discotic nematic phase at temperatures above 65 ° C. 15% by weight of this liquid crystal material, 0.3% by weight of Irgacure 907 (trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) as a photopolymerization initiator, and Kayacure DETX (trade name, manufactured by Nippon Kayaku) as a sensitizer. 03% by weight, and Megafac F-144D (trade name, manufactured by Dainippon Ink) as a surfactant.
A triethylene glycol dimethyl ether solution containing 05% by weight was prepared. The solution was applied by a spin coating method on a TAC substrate having a rubbing treatment and having an orientation film of polyvinyl alcohol having a thickness of 80 μm and having a negative C orientation, and the solvent was removed at 60 ° C. Then 130 ° C
And then taken out at room temperature. After quickly purging with nitrogen, 600 mJ / cm 2 was applied using an ultraviolet irradiation apparatus having a 120 W / cm high pressure mercury lamp.
The orientation of the liquid crystal material was fixed by photopolymerization with the irradiation energy. The film on the TAC substrate thus obtained had a fixed twist hybrid orientation, a film thickness of 2.0 μm, an apparent in-plane retardation of 45 nm, an average tilt angle of 55 ° and a twist angle of 45 °. Accordingly, an optical compensation layer (iv) composed of an optically anisotropic element having a twisted hybrid orientation fixed and an optically anisotropic element having a negative C orientation as a substrate was obtained. (Production and evaluation of liquid crystal display device) Two optical compensation layers (iv),
Using one phase-type diffraction element layer (ii) manufactured in Example 3 and the test panel, a TN-type liquid crystal display device having the same mode as the liquid crystal display device shown in FIG. As a result, it was found that, compared to the liquid crystal display device of Comparative Example 1, a display having excellent viewing angle characteristics and no inversion region was obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の液晶表示装置に用いる光学補償層に含
まれる光学異方素子における、光学的に正の一軸性を有
する液晶物質のハイブリッド配向の例を示す模式図であ
る。図中(a)では、xyz座標系において、紙面がz
x面、紙面に垂直な方向がy軸方向である。図中の矢印
は液晶のダイレクターを表す。なお、ネマチック液晶や
ディスコチック液晶のダイレクターは本来前後の区別は
ないものだが、(b)との対応を示すために頭と尾の区
別を付け、片矢印で表してある。(b)では、ダイレク
ターのxy平面への投影ベクトルの膜厚方向での変化を
模式的に表す。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of hybrid alignment of a liquid crystal material having optically positive uniaxiality in an optically anisotropic element included in an optical compensation layer used in a liquid crystal display device of the present invention. In (a) of the figure, the paper surface is z in the xyz coordinate system.
The direction perpendicular to the x-plane and the paper surface is the y-axis direction. Arrows in the figure represent liquid crystal directors. The director of a nematic liquid crystal or discotic liquid crystal does not originally have a distinction between the front and the rear, but is distinguished by a head and a tail to indicate the correspondence with FIG. (B) schematically shows the change in the direction of the projection vector of the director onto the xy plane in the film thickness direction.

【図2】本発明の液晶表示装置に用いる光学補償層に含
まれる光学異方素子における、光学的に負の一軸性を有
する液晶物質のハイブリッド配向の例を、図1と同様の
様式で示す模式図である。
FIG. 2 shows an example of hybrid alignment of a liquid crystal substance having an optically negative uniaxial property in an optically anisotropic element included in an optical compensation layer used in the liquid crystal display device of the present invention, in the same manner as in FIG. It is a schematic diagram.

【図3】本発明の液晶表示装置に用いる光学補償層に含
まれる光学異方素子における、光学的に正の一軸性を有
する液晶物質のねじれハイブリッド配向の例を、図1と
同様の様式で示す模式図である。
FIG. 3 shows an example of a twisted hybrid alignment of an optically positive uniaxial liquid crystal material in an optically anisotropic element included in an optical compensation layer used in the liquid crystal display device of the present invention in the same manner as in FIG. FIG.

【図4】本発明の液晶表示装置に用いる光学補償層に含
まれる光学異方素子における、光学的に負の一軸性を有
する液晶物質のねじれハイブリッド配向の例を、図1と
同様の様式で示す模式図である。
FIG. 4 shows an example of a twisted hybrid alignment of a liquid crystal material having an optically negative uniaxial property in an optically anisotropic element included in an optical compensation layer used in the liquid crystal display device of the present invention in the same manner as in FIG. FIG.

【図5】本発明の液晶表示装置の態様の一例を示す模式
図である。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of an embodiment of a liquid crystal display device of the present invention.

【図6】本発明の液晶表示装置の態様の別の一例を示す
模式図である。
FIG. 6 is a schematic view showing another example of the mode of the liquid crystal display device of the present invention.

【図7】本発明の液晶表示装置の態様の別の一例を示す
模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing another example of the mode of the liquid crystal display device of the present invention.

【図8】本発明の液晶表示装置の態様の別の一例を示す
模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing another example of the mode of the liquid crystal display device of the present invention.

【図9】本発明の液晶表示装置の態様の別の一例を示す
模式図である。
FIG. 9 is a schematic view showing another example of the mode of the liquid crystal display device of the present invention.

【図10】本発明の液晶表示装置の態様の別の一例を示
す模式図である。
FIG. 10 is a schematic view showing another example of the mode of the liquid crystal display device of the present invention.

【図11】本発明の液晶表示装置の態様の別の一例を示
す模式図である。
FIG. 11 is a schematic view showing another example of the mode of the liquid crystal display device of the present invention.

【図12】本発明の液晶表示装置の態様の別の一例を示
す模式図である。
FIG. 12 is a schematic view showing another example of the mode of the liquid crystal display device of the present invention.

【図13】本発明の液晶表示装置の態様の別の一例を示
す模式図である。
FIG. 13 is a schematic view showing another example of the mode of the liquid crystal display device of the present invention.

【図14】本発明の液晶表示装置の態様の別の一例を示
す模式図である。
FIG. 14 is a schematic view showing another example of the mode of the liquid crystal display device of the present invention.

【図15】比較例1における液晶表示装置の態様を示す
模式図である。
FIG. 15 is a schematic diagram illustrating an embodiment of a liquid crystal display device in Comparative Example 1.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A〜1G;位相型回折素子層 2A〜2C;偏光層 3A〜3D;光学補償層 4;液晶セル 5;接着層若しくは粘着層 6;バックライトシステム 1A to 1G; phase type diffraction element layer 2A to 2C; polarizing layer 3A to 3D; optical compensation layer 4; liquid crystal cell 5; adhesive layer or adhesive layer 6;

フロントページの続き (72)発明者 西村 涼 神奈川県横浜市中区千鳥町8番地 日本石 油株式会社中央技術研究所内 (72)発明者 小松 伸一 神奈川県横浜市中区千鳥町8番地 日本石 油株式会社中央技術研究所内 Fターム(参考) 2H049 AA03 AA25 BA02 BA06 BA42 BB03 BC02 BC22 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA19X FB02 FC02 FC04 FD06 GA06 GA11 GA13 HA07 HA09 HA10 HA12 LA19 Continuing on the front page (72) Inventor Ryo Nishimura 8 Chidori-cho, Naka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Nippon Oil & Oil Co., Ltd. (72) Inventor Shinichi Komatsu 8 Chidori-cho, Naka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Nippon Oil Central Research Laboratory Co., Ltd. F term (reference) 2H049 AA03 AA25 BA02 BA06 BA42 BB03 BC02 BC22 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA19X FB02 FC02 FC04 FD06 GA06 GA11 GA13 HA07 HA09 HA10 HA12 LA19

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対向する2枚の透明電極基板の間に液晶
相が形成された液晶セル、該液晶セル両表面の外側に配
置した偏光層を少なくとも備える液晶表示装置におい
て、 該偏光層間に少なくとも1層の光学補償層を備え、且つ
該液晶セル表面の外側に少なくとも1枚の位相型回折素
子層を備えることを特徴とする液晶表示装置。
1. A liquid crystal display device comprising at least a liquid crystal cell in which a liquid crystal phase is formed between two opposing transparent electrode substrates, and a polarizing layer disposed outside both surfaces of the liquid crystal cell. A liquid crystal display device comprising: one optical compensation layer; and at least one phase-type diffraction element layer outside the surface of the liquid crystal cell.
【請求項2】 前記光学補償層が、光学的に正の一軸性
を示す液晶材料を含み、該液晶材料のハイブリッド配向
が固定化された光学異方素子から少なくとも構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
2. The optical compensation layer includes a liquid crystal material exhibiting optically positive uniaxiality, and at least comprises an optically anisotropic element in which a hybrid orientation of the liquid crystal material is fixed. The liquid crystal display device according to claim 1.
【請求項3】 前記光学補償層が、光学的に負の一軸性
を示す液晶材料を含み、該液晶材料のハイブリッド配向
が固定化された光学異方素子から少なくとも構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
3. The optical compensation layer includes a liquid crystal material exhibiting optically negative uniaxiality, and at least comprises an optically anisotropic element in which the hybrid orientation of the liquid crystal material is fixed. The liquid crystal display device according to claim 1.
【請求項4】 前記光学補償層が、光学的に正の一軸性
を示す液晶材料を含み、該液晶材料のねじれハイブリッ
ド配向が固定化された光学異方素子から少なくとも構成
されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装
置。
4. The optical compensation layer includes a liquid crystal material exhibiting optically positive uniaxiality, and at least comprises an optically anisotropic element in which a twisted hybrid alignment of the liquid crystal material is fixed. The liquid crystal display device according to claim 1.
【請求項5】 前記光学補償層が、光学的に負の一軸性
を示す液晶材料を含み、該液晶材料のねじれハイブリッ
ド配向が固定化された光学異方素子から少なくとも構成
されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装
置。
5. The optical compensation layer comprises a liquid crystal material exhibiting optically negative uniaxiality, and at least comprises an optically anisotropic element in which the twisted hybrid orientation of the liquid crystal material is fixed. The liquid crystal display device according to claim 1.
【請求項6】 前記位相型回折素子層が液晶性フィルム
から少なくとも構成されることを特徴とする請求項1〜
5のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
6. The method according to claim 1, wherein the phase type diffraction element layer is at least composed of a liquid crystalline film.
6. The liquid crystal display device according to any one of 5.
【請求項7】 前記位相型回折素子層が、らせん構造を
有するスメクチック液晶相の配向が固定化されたフィル
ムから少なくとも構成されることを特徴とする請求項1
〜5のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
7. The phase-type diffraction element layer comprises at least a film in which the orientation of a smectic liquid crystal phase having a helical structure is fixed.
6. The liquid crystal display device according to any one of items 5 to 5.
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