JP2003509726A - 光学的補償板および液晶ディスプレイ - Google Patents
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Abstract
Description
た液晶ディスプレイに関する。
野角におけるコントラスト比およびグレースケール表示を改善するために用いら
れる。例えば、大きい視野角におけるTNまたはSTNタイプの補償されていな
いディスプレイにおいて、しばしば、灰色レベルの変化およびさらにグレースケ
ールの転換、並びにコントラストの損失および色全域の望まない変化が、観察さ
れる。 LCD技術並びにLCDの光学的補償の原理および方法の概観は、US 5,619,3
52に示されており、この開示内容全体を、参照により本出願中に組み込む。
ントラストを改善するために、負に複屈折のC板補償板を用いることができるが
、このような補償板は、ディスプレイのグレースケール表示を改善しない。他方
、グレースケール転換を抑制するかまたはさらに解消し、グレースケール安定性
を改善するために、US 5,619,352では、複屈折O板補償板を用いることが示唆さ
れている。US 5,619,352に記載されているO板補償板は、O板を含み、さらに1
つまたは2つ以上のA板および/または負のC板を含むことができる。
板」および「C板」は、以下の意味を有する。「O板」は、層の平面に対して傾
斜角で配向した原理的光学軸を有する正に複屈折の(即ち液晶)物質の層を用い
る光学的リターダー(retarder)である。「A板」は、層の平面に平行に配向した
この異常な軸、および層の平面に垂直に、即ち垂直に入射する光の方向に平行に
配向したこの正常な軸(また「a軸」と呼ぶ)を有する同軸複屈折物質の層を用
いる光学的リターダーである。「C板」は、層の平面に垂直な、即ち垂直に入射
する光の方向に平行な異常な軸(また「c軸」と呼ぶ)を有する同軸複屈折物質
の層を用いる光学的リターダーである。
または中間相形成物質の層を含む光学的抑制フィルム(以下でORFと略す)を
、用いることができる。 A板リターダーとして、例えば、延伸ポリビニルアルコール(PVA)または
ポリカーボネート(PC)フィルムのような同軸延伸重合体フィルムを、用いる
ことができる。あるいはまた、A板リターダーは、例えば正の複屈折液晶または
平面状配向を有する中間相形成物質の層を含むことができる。
とができる。あるいはまた、負の複屈折C板は、例えば、平面状配向および負の
複屈折を有する液晶または中間相形成物質の層を含むことができる。負の複屈折
液晶物質の代表的な例は、種々の種類のディスコティック液晶化合物である。 US 5,619,352に加えて、1つまたは2つ以上のO板を含む光学的補償板は、従
来技術において、WO97/44409、WO97/44702、WO97/44703およびWO98/12584に記載
されており、この開示内容全体を、参照により本出願中に組み込む。WO97/44703
およびWO98/12584にはさらに、O板をA板と組み合わせて用いることが示唆され
ている。
されており、ここで、両方のORFの原理的光学軸は、互いに直角に配向してお
り、TN−LCDの特に良好な補償を可能にしている。その理由は、これが、デ
ィスプレイにおけるコントラストの角度依存性およびグレースケール転換を同時
に低減するからである。
またはSTNディスプレイと組み合わせて用いた際に、ディスプレイの光学的特
性、例えば広い視野角におけるコントラスト、グレースケールレベル安定性およ
びグレースケール転換の抑制の改善は、尚ほとんどの用途に十分であるには程遠
い。 従って、入手できる改善された光学的補償板の、LCDの光学的性能をさらに
改善することが望ましい。
に関して、本出願を通して用いる用語の以下の定義を示す。 単純のために、用語「液晶物質」は、以下で、液晶物質および中間相形成物質
の両方に用い、用語「中間相形成分子」は、物質の中間相形成基に用いる。 用語「傾斜した構造」または「傾斜した配向」は、フィルムの光学軸が、フィ
ルム平面に対して、0〜90度の角度θで傾斜していることを意味する。 用語「広がった構造」または「広がった配向」は、前に定義した傾斜した配向
を意味し、ここで、チルト角は、さらに、フィルム平面に垂直な方向において、
0〜90°の範囲で、好ましくは最小値から最大値まで単調に変化する。
のようにわずかに傾斜したかまたは広がっており、フィルムを通じての平均チル
ト角が、1〜10°であることを意味する。 用語「平面状構造」または「平面状配向」は、フィルムの光学軸が、フィルム
平面にほぼ平行であることを意味する。この定義はまた、光学軸が、1°までの
フィルムを通じての平均チルト角で、フィルム平面に対してわずかに傾斜してお
り、光学軸が、フィルム平面に対して正確に平行である、即ち0のチルトである
フィルムと同一の光学的特性を示すフィルムをも含む。
dは、フィルムの合計の厚さである。 広がったフィルムのチルト角を、他に述べない限り、以下で、平均チルト角θ ave として示す。
軸で、分子従属層内で好ましい方向に配向しており、異なる従属層におけるこの
好ましい配向方向が、フィルム平面にほぼ垂直であるらせん軸の周囲にねじれて
おり、即ち、フィルム法線にほぼ平行である、1つまたは2つ以上の液晶物質の
層を含むフィルムに関する。この定義はまた、らせん軸が、フィルム法線に対し
て2°までの角度で傾斜している配向を含む。
の光学軸が、フィルム平面にほぼ垂直である、即ちフィルム法線にほぼ平行であ
ることを意味する。この定義はまた、光学軸が、フィルム法線に対して2°まで
の角度でわずかに傾斜しており、光学軸が、フィルム法線に対して正確に平行で
ある、即ちチルトを有しないフィルムと同一の光学的特性を示すフィルムをも含
む。
オトロピック配向または構造を有する光学的フィルムを、以下で、短く、それぞ
れ「傾斜したフィルム」、「広がったフィルム」、「低チルトフィルム」、「平
面状フィルム」、「ねじれたフィルム」および「ホメオトロピックフィルム」と
呼ぶ。 本発明を通して、傾斜したフィルムおよび広がったフィルムの両方を、また、
「O板」と呼ぶ。平面状フィルムをまた、「A板」または「平面状A板」と呼ぶ
。低チルトフィルムをまた、「低チルトA板」と呼ぶ。ねじれたフィルムをまた
、「ねじれたA板」と呼ぶ。
よびホメオトロピック光学的フィルムにおいて、本発明を通して言及するフィル
ムの光学軸を、液晶物質の中間相形成分子の主要な分子軸の配向方向により示す
。 均一な配向を有する同軸的に正の複屈折液晶物質を含む広がったフィルムにお
いて、本発明を通して言及するフィルムの光学軸を、フィルムの表面上への中間
相形成分子の主要な分子軸の配向方向の投射により示す。
び可撓性を示す、自己支持性の、即ち独立のフィルム、並びに支持基板上の、ま
たは2つの基板の間の被膜または層を含む。 用語「液晶または中間相形成物質」または「液晶または中間相形成化合物」は
、1種または2種以上の棒型、板型またはディスク型の中間相形成基、即ち液晶
相挙動を誘発することができる基を含む物質または化合物を示す。中間相形成基
を含む化合物または物質は、必ずしもそれ自体液晶相を示す必要はない。また、
これらが、他の化合物との混合物においてのみ、あるいは中間相形成化合物また
は物質あるいはこの混合物が重合した際に、液晶相挙動を示すことも可能である
。
るのが、特に大量生産において容易であり、前述の従来技術の補償板の欠点を有
しない、光学的補償板を提供することにある。本発明の他の目的は、以下の詳細
な記載から、当業者に直ちに明らかである。
光学的特性を示す少なくとも1つのジアセチルセルロース(DAC)フィルムの
組み合わせを用いることにより、前述の欠点を克服することができ、液晶ディス
プレイの光学的特性の補償に優れた性能を有する光学的補償板を得ることができ
ることを見出した。 DACフィルムをTNおよびSTNディスプレイ用の補償板として用いること
は、従来技術において、US 4701,028(Clerc)において報告された。しかし、これ
らの文献には、DACフィルムを傾斜したかまたは広がった光学的リターダーと
組み合わせて用いることは示唆されていない。
野角におけるコントラストおよび灰色レベル表示が、顕著に改善され、グレース
ケール転換が抑制される。着色ディスプレイの場合において、色安定性が、顕著
に改善され、色全域の変化が、抑制される。さらに、本発明の補償板は、大量生
産に特に適する。
ース(DAC)フィルム を含むことを特徴とする、液晶ディスプレイ用の光学的補償板である。
つの透明な基板の少なくとも一方の内側に設けられており、随意に整列層を重ね
られている液晶セル、および2つの透明な基板の間に存在する液晶媒体、 −該透明な基板の外側に配置された偏光板または該基板をはさむ一対の偏光板、
および −液晶セルと少なくとも1つの該偏光板との間に位置する、本発明の少なくとも
1つの光学的補償板 を含み、前記要素が、分離され、積み重なり、互いの最上部に載置されるかまた
は接着層により、アセンブリのこれらの手段の任意の組み合わせに連結されるこ
とができる、前記液晶ディスプレイ装置である。
のDACフィルムを含む光学的補償板に関し、ここで、 −前記O板における平均チルト角θaveが、2〜88°、好ましくは30〜6
0°であり、 −O板におけるチルト角θが、フィルムの平面に垂直な方向に単調に変化し、 −O板におけるチルト角θが、フィルムの一方の表面における最小値θminか
らフィルムの反対側の表面における最大値θmaxまで変化し、
0.3〜3μmであり、 −O板の光学的抑制が、6〜300nm、特に10〜200nm、極めて好まし
くは20〜120nmであり、 −O板が、直線状または架橋した液晶重合体を含み、
好ましくは50〜150μmであり、 −DACフィルムの軸上光学的抑制、即ち法線の入射における光についての抑制
が、2〜100nm、特に3〜50nm、極めて好ましくは5〜20nmであり
、 −60°の入射の角度を有する光についてのDACフィルムの光学的抑制が、2
0〜250nm、特に30〜200nm、極めて特に45〜150nmである。
ACフィルムを含む光学的補償板である。 本発明の他の好ましい態様は、液晶セル、セルをはさむ一対の偏光板および、
セルと偏光板との間の液晶(LC)セルの各々の側に位置する、本明細書中に記
載した1種の本発明の補償板を備えた液晶ディスプレイに関する。
び偏光板の偏光方向に平行または直角である、 ・O板が、LCセルに面するこの低いチルト表面で位置する ディスプレイである。
は超ねじれネマティックモードのディスプレイ、例えばTN、HTN、STNま
たはAMD−TNディスプレイの補償に、「超TFT」ディスプレイとしても知
られているIPS(面内切換)モードのディスプレイにおいて、DAP(整列層
の変形)またはVA(垂直整列)モードのディスプレイ、例えばECB(電気的
に制御された複屈折)、CSH(色超ホメオトロピック)、VANまたはVAC
(垂直整列ネマティックまたはコレステリック)ディスプレイにおいて、曲がり
モードのディスプレイまたはハイブリッドタイプディスプレイ、例えばOCB(
光学的に補償された曲がりセルまたは光学的に補償された複屈折)、R−OCB
(反射性OCB)、HAN(ハイブリッド整列ネマティック)またはπセルディ
スプレイにおいて、用いることができる。
用いる。 以下で、本発明を、TNディスプレイの補償について、例示的に詳細に記載す
る。
態、即ち電圧を印加していない状態において示し、このディスプレイ装置は、2
つの透明な電極(これはここでは示していない)間にはさまれたねじれネマティ
ック状態の液晶層を有するTNセル1、および一対の直線状偏光板2、2’を備
えている。液晶層のねじれネマティック配向を、中間相形成分子1aにより図式
的に示す。点線1bおよび1cは、TNセル1のセル壁に隣接する中間相形成分
子1aの配向方向を示す。
れぞれ、液晶セル1の最も近い表面における液晶媒体の光学軸1b、1cに直角
に配向している。また、TNセルに対する偏光板のこの配向を、以下で、一般的
に「Eモード」と呼ぶ。
すが、ここで、直線状偏光板2、2’の偏光軸は、それぞれ、液晶セル1の最も
近い表面における液晶媒体の光学軸1b、1cに平行に配向している。TNセル
に対する偏光板のこの配向を、また以下で、一般的に「Oモード」と呼ぶ。
たTN−LCD装置を図式的に示し、前に説明したように、図3は、Oモードの
装置を示し、図4は、Eモードの装置を示す。 図3および図4の両方における装置は、2つの透明な電極(これはここでは示
していない)間にはさまれたねじれネマティック状態の液晶層を有するTNセル
1、一対の直線状偏光板2、2’および2つの補償板からなり、各々の補償板は
、広がったO板3、3’および負のC板の光学的性能を有する負に複屈折のDA
Cフィルムからなる。
ための基板として作用するDACフィルム4、4’上に直接設ける。 図1〜4に示す装置における光学的成分の積み重ねは、対称的であり、従って
入射光は、いずれの側からも装置に進入することができる。 例として、DACフィルム4、4’は、一般的に製造プロセスの結果としてフ
ィルム平面に垂直な方向に同軸的に圧縮されて、負のC板光学的構造を生じる。
次に、DACフィルムの光学軸は、圧縮方向に平行である。
る。広がった構造を、層の平面に対してある角度θにおいて傾斜したこれらの主
要な分子軸で配向している、中間相形成分子3aおよび3a’により図式的に示
し、ここで、チルト角θは、TNセル1に面するO板3、3’の側における最小
値θminから開始して、フィルムに垂直な方向において増大する。
なる領域における、それぞれ中間相形成分子3aおよび3a’の配向方向の投射
を示す。点線3b、3b’はまた、それぞれのO板3、3’の原理的光学軸と同
一である。図3および4に示す装置において、O板3、3’の原理的光学軸は、
各々の隣接する直線状偏光板2、2’の偏光方向に平行に、およびTNセル1中
の中間相形成分子1aの各々の隣接する配向方向1b、1cに平行に配向する。
おける中間相形成分子は、平面状配向を示し、即ち最小チルト角θminは、ほ
ぼ0度である。しかし、θminの他の値もまた、可能である。 例えば図3および4に示す好ましい態様におけるO板において、最小チルト角
θminは、好ましくは0〜80°、特に1〜20°、極めて好ましくは1〜1
0°および最も好ましくは1〜5°である。これらの好ましい態様におけるO板
における最大チルト角θmaxは、好ましくは10〜90°、特に20〜90°
、極めて好ましくは30〜90°、最も好ましくは40〜90°である。
組み合わせおよび積み重ね構成もまた、可能である。 例えば、図3および4に示す好ましい装置において、O板3および隣接するD
ACフィルム4、および/またはO板3’および隣接するDACフィルム4’は
、相互に交換可能である。さらに、TNセルの一方の側における補償板または完
全なORF積み重ねは、TNセルの相対する側において、補償板または完全なフ
ィルム積み重ねと相互に交換可能である。
b、3b’は、TNセル1中の中間相形成分子1aの配向方向1b、1cおよび
偏光板2、2’の偏光方向に平行または直角のいずれかである。 本発明の他の好ましい態様において、O板3、3’の光学軸3b、3b’は、
TNセル1中の中間相形成分子1aの配向方向1b、1cの光学軸および偏光板
2、2’の偏光方向に対して、フィルム平面内で角度δでねじれている。前述の
ねじれ角δの絶対値は、好ましくは1〜15°、極めて好ましくは5〜10°で
ある。
多いO板および/または1つより多いDACフィルムを含むことができる。 本発明の補償板が2つまたは3つ以上のO板を含む場合において、O板の光学
軸は、互いに平行であるかまたは互いにある角度で配向していることができる。
好ましくは、O板の光学軸は、互いに平行にまたは直角に配向している。
板を、最も近い連続的なO板に対して、最小チルト角θminを有するこれらの
各々の表面が互いに面するように、または最大チルト角θmaxを有するこれら
の各々の表面が互いに面するように、または最小チルト角θminを有する第1
のO板の表面が、最大チルト角θmaxを有する最も近い連続的なO板の表面に
面するように配置することができる。 本発明の補償板における2つまたは3つ以上のO板の他の好ましい配置は、WO
98/12584に記載されているもの、特にWO98/12584の第8〜11頁並びに図1a、
1bおよび1cに記載されている好ましい態様によるものである。
しているが、広がっていないO板を、本発明のLCディスプレイにおいて、広が
ったO板の代わりに、またはこれに加えて、用いることができる。しかし、好ま
しくは、本発明のLCディスプレイは、1つまたは2つ以上の広がったO板を含
む。
で入手できるDACフィルムの製造方法に関連する同軸圧縮により得ることがで
きる。 負に複屈折のDACフィルムは、例えば、Clarifoil, Derby, UKから市場で入
手できる。
97/44703またはWO98/12584に記載されている、傾斜したかまたは広がった構造を
有する重合した液晶物質を含む光学的フィルムを用いることができ、これらの文
献の開示内容全体を、参照により本出願中に組み込む。 O板として、また、重合した液晶物質の2つまたは3つ以上の従属層を含む多
層フィルムを用いることができ、各々の従属層は、一定のチルト角を有する傾斜
した構造を有し、ここで、前記チルト角は、多層中を通して1つの従属層から次
の従属層に、単調に増大または減少する。
たかまたは広がった光学的抑制フィルム(ORF)またはここに開示されている
方法と同様に製造されたフィルムである。WO98/12584において、傾斜したかまた
は広がった構造を有するORFを、重合可能な中間相形成物質の層を基板上また
は2つの基板の間に塗布し、この物質を、傾斜したかまたは広がった配向に整列
させ、この物質を、熱または化学線に暴露することにより重合させることにより
、得ることができる。
ィックC相およびネマティック相を有する重合可能な液晶物質から製造された、
WO96/10770に記載されている液晶フィルムを用いることができる。重合可能な液
晶物質を、このネマティック相において、例えば傾斜して堆積したSiOの整列
層で被覆された基板上に適用し、温度を、物質のスメクティックC相に低下させ
る。これにより、チルト角の増大がもたらされる。その理由は、物質が、この天
然に傾斜したスメクティックC構造を採用し、これが次に液晶物質の重合により
固定されるからである。前述の製造方法およびこの可能な変法は、WO96/10770に
詳細に記載されており、この開示内容全体を、参照のために本出願中に組み込む
。
これを、WO96/10773に記載されているように、無機物質、例えばTa2O5の傾
斜蒸着により得ることができる。 特に好ましいのは、O板が、DACフィルム上に直接設けられているかまたは
、2枚のDACフィルムの間にはさまれた本発明の補償板であり、これは、O板
のための基板として作用する。
ができる。本発明の好ましい態様において、直線状偏光板は、低コントラスト偏
光板である。本発明の他の好ましい態様において、直線状偏光板は、2色性偏光
板、例えば染色した偏光板である。 光学的補償板はまた、平面状A板、低い程度に傾斜したA板および高度にねじ
れたA板およびホメオトロピックフィルムから選択された1つまたは2つ以上の
抑制フィルムを含むことができる。
ル、個別のリターダーおよび直線状偏光板を、分離することができるか、または
他の成分に積層することができる。これらを、互いの最上部上に積み重ね、載置
するかまたは、例えば接着層により連結することができる。
接するリターダー上に直接塗布し、後者を基板として作用させることにより、製
造することも可能である。 本発明の光学的補償板および/またはディスプレイ装置は、さらに、個別の光
学的成分、例えば液晶セル、偏光板および種々のリターダーに設けられた1つま
たは2つ以上の接着層を含むことができる。
、また別個の接着層を、省略することができる。高度に接着性の重合体は、例え
ば、液晶ポリエポキシドである。さらに、低い程度の架橋を有する液晶直線状重
合体または架橋重合体は、高度に架橋した重合体よりも高い接着性を示す。従っ
て、前述の高度に接着性の液晶重合体は、特定の用途、特に追加の接着層を許容
しないものに好ましい。
たは2つ以上の保護層を含むことができる。 O板の場合において、重合可能な物質は、好ましくは、実質的にアキラルな重
合可能な中間相形成化合物からなる。 好ましくは、1つの重合可能な官能基を有する少なくとも1種の重合可能な中
間相形成分子および2つまたは3つ以上の重合可能な官能基を有する少なくとも
1種の重合可能な中間相形成分子を含む、重合可能な中間相形成物質を用いる。
能な官能基(二反応性(direactive)または多反応性(multireactive)あるいは二
官能性または多官能性化合物)を有する重合可能な中間相形成化合物を含む。こ
のような混合物の重合により、三次元重合体ネットワークが形成される。このよ
うなネットワークから製造された光学的抑制フィルムは、自己支持性であり、高
い機械的および熱的安定性並びにこの物理的および光学的特性の低い温度依存性
を示す。
、重合体フィルムの架橋密度およびこれによりこの物理的および化学的特性、例
えばまた光学的抑制フィルムの光学的特性の温度依存性に重要であるガラス転移
温度、熱的および機械的安定性または溶媒耐性を、容易に調節することができる
。
物を、それ自体知られており、例えば有機化学の標準的な学術書、例えばHouben
-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgartに記載さ
れている方法により製造することができる。代表的な例は、例えば、WO93/22397
;EP 0 261 712;DE 19504224;DE 4408171およびDE 4405316に記載されている
。しかし、これらの文献に開示されている化合物は、単に、本発明の範囲を限定
しない例と考えるべきである。
のリストに示すが、これは、例示的のみとして考慮されるべきであり、いかなる
意味でも限定することを意図せず、代わりに、本発明を説明するものである:
に示すが、これは、例示的のみとして考慮されるべきであり、いかなる意味でも
限定することを意図せず、代わりに、本発明を説明するものである。
ビニル、ビニルオキシ、プロペニルエーテル、エポキシまたはスチリル基であり
、xおよびyは、各々、独立して1〜12であり、Aは、随意に、L1により一
置換、二置換または三置換されている1,4−フェニレンまたは1,4−シクロ
ヘキシレンであり、vは、0または1であり、Z0は、−COO−、−OCO−
、−CH2CH2−または単結合であり、Yは、極性基であり、R0は、非極性
アルキルまたはアルコキシ基であり、L1およびL2は、各々独立して、H、F
、Cl、CNまたは、1〜7個のC原子を有する、随意にハロゲン化されたアル
キル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルまたはアルコキ
シカルボニルオキシ基である。
H3、OCN、SCN、4個までのC原子を有する、随意にフッ素化されたカル
ボニルまたはカルボキシル基あるいは1〜4個のC原子を有する、モノ、オリゴ
またはポリフッ素化されたアルキルまたはアルコキシ基から選択された基を意味
する。 用語「非極性基」は、1個または2個以上、好ましくは1〜12個のC原子を
有するアルキル基あるいは2個または3個以上、好ましくは2〜12個のC原子
を有するアルコキシ基を意味する。
る方法に従って、基板上に塗布され、均一な配向に整列し、重合し、これにより
重合可能な中間相形成物質の配向を永久的に固定する。
たはシートを用いることができる。また、第2の基板を、塗布した混合物の最上
部上に、重合前および/または重合中および/または重合後に載置することも可
能である。基板を、重合後に除去するかまたは除去しないことができる。化学線
による硬化の場合に2つの基板を用いる際には、少なくとも1つの基板は、重合
に用いる化学線を透過しなければならない。アイソトロピックまたは複屈折基板
を用いることができる。重合後に基板を重合したフィルムから除去しない場合に
は、好ましくはアイソトロピック基板を用いる。
ンテレフタレート(PET)等のポリエステル、ポリビニルアルコール(PVA
)、ポリカーボネート(PC)またはトリアセチルセルロース(TAC)のフィ
ルム、特に好ましくはPETフィルムまたはTACフィルムである。複屈折基板
として、例えば、同軸延伸したプラスチックフィルムを用いることができる。例
えば、PETフィルムは、ICI Corp.から、メリネックス(Melinex)の商品名で市
場で入手できる。
い基板(2つの基板を用いる場合には少なくとも1つの基板)とともにO板の製
造用の基板として用いられる。 また、重合可能な中間相形成物質を、溶媒、好ましくは有機溶媒に溶解するこ
とができる。次に、この溶液を、基板上に、例えばスピンコーティングまたは他
の既知の手法により塗布し、重合前に溶媒を蒸発させて除去する。ほとんどの場
合において、混合物を加熱して、溶媒の蒸発を促進するのが適切である。
により、達成することができる。また、整列層、例えばラビングしたポリイミド
またはスパッタリングしたSiOxの層を、基板の少なくとも1つの最上部上に
設けることも可能である。 また、重合可能な中間相形成物質の平面状整列を、基板を直接ラビングするこ
とにより、即ち追加の整列層を設けずに達成することができる。このことは、こ
れが、光学的抑制フィルムの製造費用の顕著な低減を可能にするため、顕著に有
利である。このようにして、低チルト角を、容易に達成することができる。
グ布で被覆した平坦な棒で達成することができる。本発明の好ましい態様におい
て、ラビングを、少なくとも1つのラビングローラー、例えば基板を交差して摩
擦する迅速回転ローラーにより、あるいは基板を少なくとも2つのローラーの間
に配置することにより達成し、ここで、各々の場合において、少なくとも1つの
ローラーを、随意にラビング布で被覆する。本発明の他の好ましい態様において
、ラビングを達成するには、基板を、好ましくはラビング布で被覆されたローラ
ーの周囲に所定の角度で少なくとも部分的に巻き付ける。
、平面状整列を改善することができる。適切な界面活性剤は、例えば、J. Cogna
rd, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 78, Supplement 1, 1-77 (1981)に記載されてい
る。特に好ましいのは、非イオン系界面活性剤、例えば市場で入手できるフルオ
ロカーボン界面活性剤フルオラッド(Fluorad)171(3M Co.から)またはゾニ
ル(Zonyl)FSN(DuPontから)である。好ましくは、重合可能な混合物は、0
.01〜5重量%、特に0.1〜3重量%、極めて好ましくは0.2〜2重量%
の界面活性剤を含む。
合可能な中間相形成物質の組成に依存する。従って、これらのパラメーター、特
に特定的なパラメーター、例えばチルト角およびこの変動の程度を変化させるこ
とにより、ORFの構造を制御することが可能である。 従って、O板の製造のために、フィルム平面に垂直な方向における整列プロフ
ィルを、一反応性中間相形成化合物、即ち1つの重合可能な基を有する化合物と
、二反応性中間相形成化合物、即ち2つの重合可能な基を有する化合物との比率
を適切に選択することにより、調整することが可能である。
O板について、好ましくは、一反応性中間相形成化合物と二反応性中間相形成化
合物との比率は、6:1〜1:2、好ましくは3:1〜1:1の範囲内、特に好
ましくは約3:2としなければならない。 所望の広がり形状を調整するための他の有効な手段は、重合可能な中間相形成
物質における所定量の誘電的に極性の重合可能な中間相形成化合物を用いること
である。これらの極性化合物は、一反応性または二反応性のいずれかであること
ができる。これらは、誘電的に正または負のいずれかであることができる。最も
好ましいのは、誘電的に正であり、一反応性の中間相形成化合物である。
混合物の1〜80重量%、とりわけ3〜60重量%、特に5〜40重量%である
。 これに関して、極性の中間相形成化合物は、前に定義したように、1つまたは
2つ以上の極性基を有する化合物を意味する。特に好ましいのは、前に示した式
Ia〜Icから選択された一反応性極性化合物である。
い誘電異方性Δεの絶対値を示す。従って、誘電的に正の化合物は、好ましくは
Δε>1.5を示し、誘電的に負の極性化合物は、好ましくはΔε<−1.5を
示す。極めて好ましいのは、Δε>3、特にΔε>5の誘電的に正の極性化合物
である。 重合可能な中間相形成物質の重合は、これを、熱または化学線に暴露すること
により生じる。化学線は、光、例えばUV光、IR光または可視光線の照射、X
線またはガンマ線での照射または高エネルギー粒子、例えばイオンまたは電子で
の照射を意味する。好ましくは、重合を、UV照射により実施する。
いることができる。大きいランプ出力を用いる際には、硬化時間を減少させるこ
とができる。化学線の他の可能な源は、レーザー、例えばUVレーザー、IRレ
ーザーまたは可視レーザーである。 重合を、化学線の波長において吸収を示す開始剤の存在下で実施する。例えば
、UV光により重合する際には、UV照射の下で分解されて、重合反応を開始す
る遊離基またはイオンを生成する光開始剤を用いることができる。
化させる際に、好ましくはラジカル光開始剤を用い、ビニルおよびエポキシド基
を有する重合可能な中間相形成分子を硬化させる際に、好ましくは、陽イオン性
光開始剤を用いる。 また、加熱した際に分解して、重合を開始する遊離基またはイオンを生成する
重合開始剤を用いることが可能である。
ア(Irgacure)651、アーガキュア184、ダロキュア(Darocure)1173また
はダロキュア4205(すべてCiba Geigy AGから)を用いることができ、一方
陽イオン性光重合の場合には、市場で入手できるUVI6974(Union Carbid
e)を用いることができる。 重合可能な中間相形成物質は、好ましくは、0.01〜10%、極めて好まし
くは0.05〜5%、特に0.1〜3%の重合開始剤を含む。UV光開始剤、特
に、ラジカル性UV光開始剤が好ましい。
開始剤のタイプおよびUVランプの出力に依存する。本発明における硬化時間は
、好ましくは、10分より長くなく、特に好ましくは5分より長くなく、極めて
特に好ましくは2分より短い。大量生産のために、3分またはこれ以下、極めて
好ましくは1分またはこれ以下、特に30秒またはこれ以下の短い硬化時間が、
好ましい。
な成分、例えば触媒、安定剤、連鎖移動剤、同時反応単量体または界面活性化合
物を含むことができる。特に、安定剤の添加は、例えば貯蔵中の重合可能な物質
の望まない自発的重合を防止するために、好ましい。 安定剤として、原理的に、この目的のために当業者に知られているすべての化
合物を、用いることができる。これらの化合物は、広範囲で市場で入手できる。
安定剤の代表例は、4−エトキシフェノールまたはブチル化ヒドロキシトルエン
(BHT)である。
合体フィルムの物理的特性を修正することができる。連鎖移動剤、例えば一官能
性チオール化合物、例えばドデカンチオールまたは多官能性チオール化合物、例
えばトリメチルプロパントリ(3−メルカプトプロピオネート)を、重合可能な
物質に加える際には、遊離の重合体鎖の長さおよび/または本発明の重合体フィ
ルムにおける2つの架橋間の重合体鎖の長さを、制御することができる。連鎖移
動剤の量を増大させる際には、得られた重合体フィルムにおける重合体鎖の長さ
は、減少している。
重合可能な官能基を有する非中間相形成化合物を、重合可能な物質に、二官能性
または多官能性の重合可能な中間相形成化合物の代わりに、またはこれに加えて
添加して、重合体の架橋を増加させることも可能である。 二官能性非中間相形成単量体の代表例は、1〜20個のC原子を有するアルキ
ル基を有するアルキルジアクリレートまたはアルキルジメタクリレートである。
2つより多い重合可能な基を有する非中間相形成単量体の代表例は、トリメチル
プロパントリメタクリレートまたはペンタエリスリトールテトラアクリレートで
ある。
くは3〜50%の、1つの重合可能な官能基を有する非中間相形成化合物を含む
。一官能性非中間相形成単量体の代表例は、アルキルアクリレートまたはアルキ
ルメタクリレートである。 また、例えば、20重量%までの量の重合可能でない液晶化合物を加えて、光
学的抑制フィルムの光学的特性を適合させることも可能である。
し得る酸素を排除するのが有利である。あるいはまた、硬化を、不活性ガスの雰
囲気下で実施することができる。しかし、適切な光開始剤および高いUVランプ
出力を用いる、空気中での硬化もまた、可能である。陽イオン性光開始剤を用い
る際には、酸素排除は、最もしばしば必要ではなく、水を排除しなければならな
い。本発明の好ましい態様において、重合可能な中間相形成物質の重合を、不活
性ガスの雰囲気下、好ましくは窒素雰囲気下で実施する。
間相形成物質の液晶相において実施しなければならない。従って、好ましくは、
低い融点および広い液晶相範囲を有する重合可能な中間相形成化合物または混合
物を用いる。このような物質を用いることにより、重合温度を低下させることが
可能になり、これにより、重合プロセスが一層容易になり、特に大量生産に顕著
に有利である。
化点に依存する。好ましくは、重合温度は、重合可能な中間相形成混合物の透明
点より少なくとも30度低い。 120℃より低い重合温度が、好ましい。特に好ましいのは、90℃より低い
温度、特に60℃またはこれ以下の温度である。
の補償していない標準的なタイプのTN−LCD装置は、以下のパラメーターを
有する。 ne 1.5700 no 1.4785 ε⊥ 3.5 ε‖ 10.8 K11 11.7 K22 5.7 K33 15.7 d 5.25μm プレチルト 2° Von 4.07V Voff 1.56V
イソコントラスト(isocontrast)プロットを示す。イソコントラストプロットを
、Vonにおける輝度/Voffにおける輝度として測定した。
度に対する8通りの灰色レベル(透過率対視野角で示す)を示す。理想的には、
灰色レベル線は、平行でなければならず、これらが交差する箇所において、灰色
レベル転換が発生する。後者は、特に一層暗い灰色レベルについて重大な欠点で
ある。図5bにおいて、レベル7および8は、低い角度、例えば30°において
さえも、水平方向において極めて乏しく、図5cにおいて、レベルは、30°の
角度で交差し、垂直方向において一層高いことが明らかである。
板であることができる。 Von、Voffは、一般的にTNおよびSTN−LCDディスプレイにおい
て採用されている値に相当する。
の補償していない標準タイプのTN−LCD装置は、例1に示すパラメーターを
有する。 図6aは、同一のコントラストの範囲を10%の段階で示す、ディスプレイの
イソコントラストプロットを示す。イソコントラストプロットを、Vonにおけ
る輝度/Voffにおける輝度として測定した。
示す。図6bにおいて、レベル7および8は、低い角度、例えば30°において
さえも、水平方向において極めて乏しく、図6cにおいて、レベルは、30°の
角度で交差し、垂直方向において一層高いことが明らかである。
ック状態の液晶層を有するTNセル1、一対の直線状偏光板2、2’、2枚の広
がったO板3、3’および負のC板の光学的特性を有し、O板3、3’のための
基板として作用する2枚のDACフィルム4、4’からなる。
な方向である。
cは、それぞれ水平方向および垂直方向における灰色レベル(透過率対視野角)
を示す。
いないディスプレイと比較して、水平方向において顕著に大きい視野角を有し、
また垂直方向においても改善されていることが明らかである。図7bおよび7c
において、垂直方向における灰色レベル7および8は、例1の補償していないデ
ィスプレイと比較して、負の角度において改善されており、また水平方向におい
ても改善されており、ここで、これらは、−45°および+45°の角度におい
て交差していることが明らかである。
ック状態の液晶層を有するTNセル1、一対の直線状偏光板2、2’、2枚の広
がったO板3、3’および負のC板の光学的特性を有し、O板3、3’のための
基板として作用する2枚のDACフィルム4、4’からなる。
な方向である。
cは、それぞれ水平方向および垂直方向における灰色レベルを示す。
いないディスプレイと比較して、垂直方向において顕著に大きい視野角を有し、
また水平方向においても改善されていることが明らかである。図8bおよび8c
において、垂直方向における灰色レベル7および8は、例2の補償していないデ
ィスプレイと比較して、負の角度において改善されており、また水平方向におい
ても改善されており、ここで、これらは、−45°および+45°の角度におい
て交差していることが明らかである。
は作動条件を前述の例において用いられているものと置換することにより、同様
の成功で繰り返すことができる。 前の記載から、当業者は、本発明の必須の特性を容易に確認することができ、
本発明の精神および範囲を逸脱せずに、本発明の種々の変更および修正を実施し
て、本発明を、種々の条件および使用に適合させることができる。
ロットである。
装置の灰色レベル図である。
装置の灰色レベル図である。
ロットである。
装置の灰色レベル図である。
装置の灰色レベル図である。
ある。
ある。
ある。
ある。
Claims (12)
- 【請求項1】 −少なくとも1つのO板リターダー、 −負のC板の光学的特性を有する少なくとも1つのジアセチルセルロース(DA
C)フィルム を含む、液晶ディスプレイ用の光学的補償板。 - 【請求項2】 O板リターダーにおける平均チルト角θaveが、2〜88
°であることを特徴とする、請求項1に記載の光学的補償板。 - 【請求項3】 O板リターダーにおけるチルト角が、フィルムの平面に垂直
な方向に単調に、フィルムの一方の表面における最小値θminからフィルムの
反対側の表面における最大値θmaxまで変化することを特徴とする、請求項1
または2に記載の光学的補償板。 - 【請求項4】 θminが、0〜80°であることを特徴とする、請求項3
に記載の光学的補償板。 - 【請求項5】 θmaxが、10〜90°であることを特徴とする、請求項
3または4に記載の光学的補償板。 - 【請求項6】 O板の厚さが、0.1〜10μmであることを特徴とする、
請求項1〜5のいずれかに記載の光学的補償板。 - 【請求項7】 O板の光学的抑制が、6〜300nmであることを特徴とす
る、請求項1〜6のいずれかに記載の光学的補償板。 - 【請求項8】 DACフィルムの厚さが、20〜200μmであることを特
徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の光学的補償板。 - 【請求項9】 DACフィルムの軸上光学的抑制が、2〜100nmである
ことを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の光学的補償板。 - 【請求項10】 O板が、傾斜したかまたは広がった構造を有する直線状ま
たは架橋重合液晶物質を含むことを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載
の光学的補償板。 - 【請求項11】 液晶ディスプレイ装置であって、以下の要素 −互いに対向する表面を有する2つの透明な基板により形成され、電極層が該2
つの透明な基板の少なくとも一方の内側に設けられており、随意に整列層を重ね
られている液晶セル、および2つの透明な基板の間に存在する液晶媒体、 −該透明な基板の外側に配置された偏光板または該基板をはさむ一対の偏光板、
および −液晶セルと少なくとも1つの該偏光板との間に位置する、請求項1〜10のい
ずれかに記載の少なくとも1つの光学的補償板 を含み、前記要素が、分離され、積み重なり、互いの最上部に載置され、互いの
最上部上で被覆されるかまたは接着層により連結されることができる、前記液晶
ディスプレイ装置。 - 【請求項12】 TN、HTNまたはSTNディスプレイであることを特徴
とする、請求項11に記載の液晶ディスプレイ装置。
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