JP2004271695A - 液晶層からなる位相差フィルム及びその製造方法 - Google Patents
液晶層からなる位相差フィルム及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004271695A JP2004271695A JP2003059872A JP2003059872A JP2004271695A JP 2004271695 A JP2004271695 A JP 2004271695A JP 2003059872 A JP2003059872 A JP 2003059872A JP 2003059872 A JP2003059872 A JP 2003059872A JP 2004271695 A JP2004271695 A JP 2004271695A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal layer
- film
- retardation film
- parallel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Polarising Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
【課題】フィルムの送り方向以外の横断方向に配向された液晶層からなる位相差フィルムとその製造方法。
【解決手段】長尺のフィルム状の硬化された液晶層からなるか、長尺のフィルム基材５上に連続的に形成された硬化された液晶層からなり、その液晶層は長尺のフィルムの長手方向以外の横断方向に平行配向されている晶層からなる位相差フィルム。
【選択図】 図２
【解決手段】長尺のフィルム状の硬化された液晶層からなるか、長尺のフィルム基材５上に連続的に形成された硬化された液晶層からなり、その液晶層は長尺のフィルムの長手方向以外の横断方向に平行配向されている晶層からなる位相差フィルム。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶層からなる位相差フィルム及びその製造方法に関し、特に、液晶ディスプレイ用の液晶層からなる位相差フィルムとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラー液晶ディスプレイ（以下、液晶ディスプレイをＬＣＤと称す。）はその薄型、軽量、小消費電力、フリッカーレスといった特徴から、ノートパソコンを中心にその市場が急速に拡大してきた。最近になって、こうしたＰＣ用途ディスプレイの一環として、ノートパソコンに比べてより大型のデスクトップ用モニターの需要が発生している。また、ＰＣ用のみならず、従来であればＣＲＴが主流であったＴＶ向けにも、ＬＣＤが利用されるようになってきた。
【０００３】
ここで、ＬＣＤの問題点として、その狭い視野角度の問題がある。これは、斜め方向からＬＣＤを観察した場合、元来黒を表示すべき画素からの光漏れが生じるためであり、それが原因でコントラストの反転が生じ、正しい表示ができなくなるためである。このような問題点に鑑み、特許文献１、特許文献２のように、位相差フィルム（位相差層）を用いて、黒表示画素において視野角度が増大した場合でも、光漏れが生じない、広視野角度な垂直配向モードＬＣＤが考案されている。
【０００４】
ところで、位相差層は、光学軸（光軸）の向きと、光学軸に直交する方向の屈折率に対する光学軸方向の屈折率の大きさとによって分類される。光学軸の方向が層面に沿っているものをＡプレート、光学軸の方向が層に垂直な法線方向に向いているものをＣプレート、光学軸の方向が法線方向から傾いているものをＯプレートと呼び、光学軸方向の屈折率が光学軸に直交する方向の屈折率より大きいものを正のプレート、光学軸方向の屈折率が光学軸に直交する方向の屈折率より小さいものを負のプレートと言う。したがって、正のＡプレート、負のＡプレート、正のＣプレート、負のＣプレート、正のＯプレート、負のＯプレートの区別がある。
【０００５】
位相差層としては、高分子を１軸に延伸させたもの、又は、液晶分子を配向させたもの等があげられる。液晶分子を用いた位相差フィルムは、高分子を１軸に延伸させたものに比べて異方性が大きいため、約１０分の１の薄さで同じ機能が出せること特長がある。液晶分子を配向させた位相差フィルムは、通常、重合性液晶分子を所定の配向状態にし、紫外線等を照射して重合性液晶分子を重合させてその配向状態を固定して固相の状態にしたものが用いられる。
【０００６】
さて、ＬＣＤに位相差フィルムを用いて視野角依存性を改善する場合、通常は偏光板と互いの光軸（偏光板の場合は吸収軸、位相差フィルムの場合は光学軸）をある特定の角度をなすように貼り合わせてＬＣＤに組み込まれる。例えば、特許文献２においては、正のＡプレートの光学軸を偏光板の吸収軸と直交させて用いている。
【０００７】
液晶分子を用いて位相差フィルムを作製する場合、基材上に液晶分子を配向させるための配向膜が必要となる。一般的には、ポリイミド等の高分子を基材上に塗布し、ラビングという擦る作業をすることで、ラビング方向に沿って液晶分子を配向させる方法（非特許文献１）、配向膜に偏光光を照射してその偏光方向あるいは偏光方向に直交する方向に配向させる方法（非特許文献２）、配向膜に斜め方向から非偏光コリメート光に照射して斜め方向配向させる方法（非特許文献３）、さらに、一酸化シリコン（ＳｉＯ）や二酸化チタン（ＴｉＯ２ ）等を基材に斜め蒸着し蒸着方向に因った配向をさせる方法（非特許文献１、４、５）がある。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−１５３８０２号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開平１１−２５８６０５号公報
【００１０】
【特許文献３】
特開平７−２５８６３８号公報
【００１１】
【特許文献４】
特表平１０−５０８８８２号公報
【００１２】
【特許文献５】
特開平７−２５８６３８号公報
【００１３】
【非特許文献１】
「液晶ディスプレイの最先端」（１９９８年７月５日 初版第２刷）
ｐｐ．１０８〜１１９（（株）シグマ出版）
【００１４】
【非特許文献２】
「液晶配向処理の基礎、応用、実際、技術動向」（２００１年９月２１日講演会資料）ｐｐ．５９〜６４（東京技術情報サービス）
【００１５】
【非特許文献３】
「セイミナーテキスト」ｐｐ．２０〜２１（技術情報協会）
【００１６】
【非特許文献４】
「液晶の最新技術」（１９８４年９月１日 ３版）ｐｐ．５５〜５６（（株）工業調査会）
【００１７】
【非特許文献５】
「液晶の世界」（平成９年６月５日 第４刷）ｐｐ．７４〜７７（産業図書（株））
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液晶分子を用いて位相差フィルムを作製する際に用いられる基材としてより薄い基材が要求され、フィルム基材が多く利用されてきており、フィルム基材の送り方向に対してある角度を持たせて液晶分子を配向させることが要求されている。その理由は、上記のように、ＬＣＤに位相差フィルムを用いて視野角依存性を改善する場合、偏光板の吸収軸に対して位相差フィルムの光学軸が９０°等のある特定の角度をなすようにすることが求められる。偏光板は通常高分子フィルムを長手方向に延伸して作製されるため、その吸収軸はフィルム長手方向を向いている。
【００１９】
このようなフィルム長手方向に吸収軸が向いている偏光フィルムと位相差フィルムを貼り合わせて、所定寸法に切断してＬＣＤに組み込むには、位相差フィルムの光学軸はその長手方向に対して９０°等の角度をなすように作製しなければならない。
【００２０】
液晶分子を用いて位相差フィルムを作製する際には、液晶層を所定方向に配向させるためにそのフィルム基材上に配向膜を設ける必要があるが、配向方法としてラビング法を用いようとすると、フィルム基材の送り方向に対してブラシ等で角度をなして連続的にラビングすることによりフィルム長手方向に対して横断的な配向方向を持つ長尺のフィルム基材を得ることは困難である。
【００２１】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルムの送り方向以外の横断方向に配向された液晶層からなる位相差フィルムとその製造方法を提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の液晶層からなる位相差フィルムは、長尺のフィルム状の硬化された液晶層からなるか、長尺のフィルム基材上に連続的に形成された硬化された液晶層からなり、前記液晶層は長尺のフィルムの長手方向以外の横断方向に平行配向されていることを特徴とするものである。
【００２３】
この場合、長尺のフィルムの長手方向に対して例えば略直角に平行配向されているものとすることができる。
【００２４】
また、例えば、液晶層は斜め蒸着膜上に平行配向されたり、偏光光を照射して配向処理した配向膜上に平行配向されていることが望ましい。
【００２５】
また、その液晶層上に別の液晶層が配向されて硬化されているものとすることもできる。
【００２６】
その場合に、その別の液晶層が下層の液晶層によって配向制御されたカイラルネマチック液晶層からなるものとすることができる。
【００２７】
本発明の液晶層からなる位相差フィルムの製造方法は、長尺のフィルム基材をその長手方向に連続的に移動させながら前記フィルム基材の長手方向以外の横断方向に配向方向を持つ平行配向膜を形成し、その後、前記平行配向膜が表面に形成された前記フィルム基材をその長手方向に移動させながら重合性液晶分子を含む液晶層を連続的に塗布し、前記平行配向膜によりその液晶層に液晶構造を発現させ、液晶層を重合させて硬化させることにより、フィルム基材の長手方向以外の横断方向に平行配向された液晶層を作製することを特徴とする方法である。
【００２８】
本発明は、偏光光を出射する偏光光源装置と、前記偏光光の偏光状態を制御する液晶セルと、その液晶セル内又は外に配置された以上の何れかの液晶層からなる位相差フィルムとを備えたことを特徴とする液晶表示装置を含むものである。
【００２９】
本発明の液晶層からなる位相差フィルムにおいては、長尺のフィルム状の硬化された液晶層からなるか、長尺のフィルム基材上に連続的に形成された硬化された液晶層からなり、液晶層は長尺のフィルムの長手方向以外の横断方向に平行配向されているので、例えば、ＬＣＤの視野角依存性を改善するために、フィルム長手方向に吸収軸が向いた偏光フィルムと貼り合わせて所定寸法に切断してＬＣＤに組み込むことができ、所望の光学特性の位相差フィルムをＬＣＤに容易に組み込むことができると共に、そのような所望の光学特性の位相差フィルムを容易に安価に提供することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明は、液晶分子を用いて位相差フィルムを作製する際に用いられるフィルム基材をその長手方向に送りながら、そのフィルム基材上の配向膜用の膜を連続的にその送り方向以外の横断方向に配向処理することにより、フィルム基材上に配向方向がその長手方向以外の横断方向になるように配向膜を形成し、その配向膜を形成したフィルム基材上に連続的に原料となる重合性液晶分子を塗布してその配向膜の配向方向に平行配向させ、紫外線等を照射して配向した重合性液晶分子を重合させてその配向状態を固定させることが基本原理である。
【００３１】
このような配向方向がフィルム基材の長手方向以外の横断方向になるように配向膜を形成するには、ラインに組み込みやすく、配向角度が自由に設定できる斜め蒸着法が最も有効である。
【００３２】
ここで、斜め蒸着法について簡単に説明しておく。斜め蒸着法とは、図４に示すように、蒸発源から蒸発した分子又は原子が、基材１に対して斜めの方向から入射するようにしたものである。図４（ａ）に示すように、基材１を蒸着方向に対して大きく傾けて、蒸発源の方向（蒸着方向）と基材１表面に垂直な方向との間の角度θが８０〜８５°になるように蒸着すると、薄膜となるＳｉＯ等の微細な結晶が蒸発源の方向に成長して、斜め方向に突き出た柱状の構造となり、液晶分子３はこの柱状構造２の側面に沿って配向するようになる。一方、図４（ｂ）に示すように、基材１を傾ける角度θを４５〜６５°に設定すると、基材１の面に沿って蒸着方向に直角な方向に細かな縞状の凹凸構造４が薄膜形成され、液晶分子３はその溝に沿って配向するようになる（図４（ｂ）では、液晶分子３の長軸は紙面に垂直方向に向いている。）。このように、基材１表面に対する蒸発源の方向の違いにより、傾斜配向（図４（ａ））と平行配向（図４（ｂ））とが可能になる。なお、斜め蒸着法の詳細は非特許文献１、４、５参照。
【００３３】
したがって、液晶分子を用いて長尺のフィルム基材上にＡプレートの位相差層を形成するためのに、斜め蒸着法によりフィルム基材上に配向膜を形成するには、図４（ｂ）のように、フィルム基材する蒸着方向の角度θを４５〜６５°に設定して、液晶分子の長軸がフィルム基材に沿った平行配向をするようにすればよい。
【００３４】
このように、長尺のフィルム基材の長手方向以外の横断方向になるように配向膜を形成する別の方法としては、配向膜に偏光光を照射してその偏光方向あるいは偏光方向に直交する方向に配向させる方法も採用できる。例えばポリビニルシンナメートの層に対して偏光紫外光を照射することによりその偏光方向と直交する平行配向膜を形成することができ、この偏光光を照射する方法によっても、長尺のフィルム基材上にＡプレートの位相差層を形成するための配向膜を形成することができる。
【００３５】
以下に、斜め蒸着法を用いて平行配向膜を形成して、液晶層からなる位相差フィルムを製造する本発明の１実施例の方法について説明する。
【００３６】
まず、斜め蒸着法により、長尺のフィルム基材の長手方向に対してその面内で直交する方向に平行配向させる配向膜を形成する実施例を説明する。基材フィルム５としてロール状のトリアセチルセルロースフィルムを準備し、これを図１に概略的構成図が示されている巻取り式のホローカソード（ＨＣＤ）型イオンプレーティング装置のチャンバー内に装着する。そして、下記の成膜条件で反応性成膜法により基材フィルム５上にＳｉＯ２ からなる平行配向膜を連続的に成膜する。坩堝１０６内面には絶縁性、耐熱性のセラミックス容器を設置し、この中に蒸発源（ＳｉＯ２ の直径１ｍｍの粒子）１１５を配置する。
【００３７】
図１において、ＨＣＤ型イオンプレーティング装置１０１は、排気口１０２ａと反応ガス供給口１０２ｂを設けた真空チャンバー１０２、このチャンバー１０２内に配設された供給ロール１０３ａ、巻取りロール１０３ｂ、コーティングドラム（冷却ドラム）１０４、スリット板１０５、スリット板１０５の下方に配設された坩堝（陽極）１０６、真空チャンバー１０２の所定位置（図示例では真空チャンバー左側壁）に配設されたプラズマガン１０７、陰極１０８、中間電極１０９及び補助コイル１１０を備えている。また、陽極１０６の下部には永久磁石１１１が配設されている。
【００３８】
ここで、スリット板１０５のスリット１０５ａは、コーティングドラム１０４の軸と平行であって、坩堝１０６からコーティングドラム１０４上の基材フィルム５の法線を見込む角度（コーティングドラム１０４表面の法線に対する角度）θが６０°（図４（ｂ））になるように、設定されている。
【００３９】
このようなＨＣＤ型イオンプレーティング装置１０１を用いたＳｉＯ２ からなる平行配向膜の形成は以下のように行われる。まず、坩堝１０６に蒸発源１１５のＳｉＯ２ 粒子を配置し、真空チャンバー１０２内部の圧力を７．７×１０−４Ｐａ程度にする。この状態で、アルゴン（Ａｒ）のプラズマ用ガスをプラズマガン１０７に導入する。そして、プラズマガン１０７で発生したプラズマビーム１２０は、補助コイル１１０により形成される磁界によって真空チャンバー１０２内に引き出され、坩堝１０６下方の永久磁石１１１が作る磁界によって蒸発源１１５に収束し、この蒸発源１１５を加熱する。その結果、加熱された部分の蒸発源１１５は蒸発し、蒸発分子は坩堝１０６の近傍に存在する高密度のプラズマ１２０によりイオン化され、コーティングドラム１０４上を移動する基材フィルム５に衝突してＳｉＯ２ からなる配向膜が形成される。このように薄膜を形成した基材フィルム５を巻取りロール１０３ｂに巻き取ることによって、基材フィルム５上にＳｉＯ２ からなり、配向方向が長尺のフィルム基材５の長手方向（移動方向）に対してフィルム面内で直交する方向の平行配向膜を連続的に成膜することができる。
【００４０】
（成膜条件）
・放電電力 ：７ｋＷ（８６Ａ×８２Ｖ）
・導入ガス ：Ａｒ＝２０ｓｃｃｍ
・基材走行速度：０．７ｍ／分
・初期真空度 ：７．７×１０−４Ｐａ
・成膜真空度 ：１×１０−１Ｐａ
・基材加熱 ：なし
次に、上記のようにして、フィルム基材５の移動方向に対してフィルム面内で直交する方向にＳｉＯ２ からなる平行配向膜を連続的に形成して巻取りロール１０３ｂに巻き取ったフィルム基材５をＨＣＤ型イオンプレーティング装置１０１の真空チャンバー１０２から取り出し、その配向膜上に紫外線硬化性ネマチック液晶を塗布して平行配向させ、紫外線照射により重合固定化させて所望特性のＡプレートを連続的に作製する実施例を説明する。
【００４１】
本発明において正のＡプレートとして用いる液晶層を構成する三次元架橋が可能な液晶モノマー分子（重合性液晶分子）としては、例えば特許文献４や特許文献５で開示されているような液晶性モノマーがある。このような重合性液晶材料の一例としては、次の〔化１１〕に包含されるような化合物や、下記の〔化１〕〜〔化１０〕の化合物の２種類以上を混合して使用することができる。なお、一般化学式〔化１１〕で示される液晶性モノマーの場合、Ｘは２〜５（整数）であることが好ましい。
【００４２】
【化１】
【００４３】
【化２】
【００４４】
【化３】
【００４５】
【化４】
【００４６】
【化５】
【００４７】
【化６】
【００４８】
【化７】
【００４９】
【化８】
【００５０】
【化９】
【００５１】
【化１０】
【００５２】
【化１１】
この実施例では、紫外線硬化性ネマチック液晶インキとして、両端に重合可能なアクリレート基を有すると共に、中央部のメソゲンと上記アクリレートの間にスペーサを有する液晶材料を７５重両部、光重合開始材としてイルガキュアＩｒｇ１８４（Ｃｈｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製）を１重量部、溶剤としてのトルエン２５重量部を混合して、重合性液晶インキを作成する。
【００５３】
このように調整した上記インキを、図２に示すように、ＨＣＤ型イオンプレーティング装置１０１の真空チャンバー１０２から取り出したフィルム基材５を、巻取りロール１０３ｂから別の巻取りロール１０３ｃへ移動させながら、その配向膜上にダイコーター６を用いて連続的に塗布する。
【００５４】
続いて、塗布した液晶膜部分をホットプレート７上を通過させて加熱し、残存溶剤を除去し、液晶構造を発現させる。
【００５５】
続いて、紫外線光源８下を通過させて塗布した液晶膜に紫外線照射を行い（１０Ｊ／ｃｍ２ 、波長３６５ｎｍ）、架橋重合させて液晶膜を硬化させる。
【００５６】
このようにして、フィルム基材５の長手方向（移動方向）に対してフィルム面内で光学軸が直交する方向に向いている厚さ１．０μｍのネマチック液晶層からなる正のＡプレートの位相差フィルムが得られる。
【００５７】
なお、このようにして作製された液晶層を位相差測定装置を用いて配向角を測定したところ、フィルム基材５の長手方向（移動方向）に対して８９．８°であり、フィルム基材５の長手方向（移動方向）に対して略直角に液晶分子が配向していた。
【００５８】
次に、配向膜に偏光光を照射してその偏光方向に配向させる方法を用いて平行配向膜を形成して、液晶層からなる位相差フィルムを製造する本発明の別の実施例の方法について説明する。
【００５９】
基材フィルムとしてロール状のトリアセチルセルロースフィルムの表面に例えばポリビニルアルコールのような水系ポリマーを塗工したものを用意し、この基材フィルム上にシンナモイル基を持つポリマーを７０ｎｍの膜厚になるように塗布し、このシンナモイル基を持つポリマーを塗布した基材フィルムをその長手方向に送りながら、その移動方向に対して直角方向に偏光面が向いている直線偏光紫外線を２００ｍＪ／ｃｍ２ の照射量で連続的に照射して、配向方向が長尺のフィルム基材の長手方向（移動方向）に対してフィルム面内で直交する方向の平行配向膜を連続的に形成することができる。なお、このシンナモイル基を持つポリマーは、配向方向が照射光の偏光方向に平行になるものである。
【００６０】
次に、図２に示すように、この配向膜を形成したフィルム基材５を、巻取りロール１０３ｂから別の巻取りロール１０３ｃへ移動させながら、その配向膜上にダイコーター６を用いて第１の実施例と同じ重合性液晶インキを連続的に塗布する。
【００６１】
続いて、塗布した液晶膜部分をホットプレート７上を通過させて加熱し、残存溶剤を除去し、液晶構造を発現させる。
【００６２】
続いて、紫外線光源８下を通過させて塗布した液晶膜に紫外線照射を行い（１０Ｊ／ｃｍ２ 、波長３６５ｎｍ）、架橋重合させて液晶膜を硬化させる。
【００６３】
このようにして、フィルム基材５の長手方向（移動方向）に対してフィルム面内で光学軸が直交する方向に向いている厚さ１．０μｍのネマチック液晶層からなる正のＡプレートの位相差フィルムが得られる。
【００６４】
なお、このようにして作製された液晶層を位相差測定装置を用いて配向角を測定したところ、フィルム基材５の長手方向（移動方向）に対して８９．８°であり、フィルム基材５の長手方向（移動方向）に対して略直角に液晶分子が配向していた。
【００６５】
なお、以上の実施例のようにして形成した正のＡプレートを構成するネマチック液晶層上に、負のＣプレートを構成する紫外線硬化性カイラルネマチック液晶インキを塗布して、その下のネマチック液晶層を配向膜として作用させて、同様に液晶構造の発現、紫外線照射による硬化をさせて、正のＡプレートを構成するネマチック液晶層上に、負のＣプレートを構成するカイラルネマチック液晶層を積層した位相差フィルムを作製することもできる。この場合、紫外線硬化性カイラルネマチック液晶インキとしては、ネマチック液晶層用の前記紫外線硬化性ネマチック液晶インキに、カイラル材として両末端に重合可能なアクリレート基を有するカイラル剤を５重量部加えて作成することができる。
【００６６】
このような位相差フィルムをＬＣＤの視野角依存性を改善するためのＡプレートとして用いるには、長尺の位相差フィルムからＬＣＤの大きさに合わせてそのフィルムを所定寸法に切断して用いるが、硬化された液晶層をフィルム基材５と一体で用いても、また、硬化された液晶層をフィルム基材５から剥離して用いてもよい。また、長尺の位相差フィルムから所定寸法に切断するのに、ＬＣＤに共に組み込む偏光フィルムと貼り合わせてから切断するようにしてもよいし、別々に切断してから貼り合わせるようにしてもよい。
【００６７】
また、フィルム基材５の長手方向（移動方向）に対する平行配向方向としては、直角に限らず斜め方向に平行配向させるようにしてもよい。
【００６８】
なお、上記の実施例ではダイコーティング法を適用したが、基材５上に均一に塗布が可能であればこれに限られる訳ではなく、スリットコーティングあるいは他の手法であってもよく、特に限定されない。
【００６９】
次に、本発明の液晶層からなる位相差フィルムを用いたＬＣＤの１例を説明する。図３に本発明の液晶層からなる位相差フィルムを用いたＬＣＤの模式的断面図を示す。液晶セルを構成する透明基板１１、１１’間をシール部材１２でシールして、その液晶セル内の一方の透明基板１１内側にＲＧＢのカラーフィルター（赤色を透過するフィルターを“Ｒ”、緑色を透過するフィルターを“Ｇ”、青色を透過するフィルターを“Ｂ”で表記してある。）１４を配置し、また、その液晶セル内に例えば垂直配向（ＶＡ）モードの液晶層１３が配置される。また、図示を省いた、液晶層１３を配向する配向層、電極層、各画素を制御するＴＦＴ等が液晶セル内の設けられる。
【００７０】
そして、液晶セルの観察側には、観察側の偏光板１５の液晶セル側に、偏光板１５に隣接して本発明による正のＡプレートを構成する液晶層からなる位相差フィルム１０と、その液晶セル側に負のＣプレート１６とが積層して配置されており、液晶セルのバックライト光源２０側には、バックライト側の偏光板１５’が配置されている。
【００７１】
このような構成において、偏光板１５と偏光板１５’とはそれぞれの吸収軸が相互に直交した直交ニコル状態に配置されており、位相差フィルム１０の光学軸は偏光板１５の吸収軸と直交するような位置関係で配置される。
【００７２】
このようなＬＣＤの構成により、視野角度の広いＶＡモードのＬＣＤを提供することができる。
【００７３】
なお、前記したように、正のＡプレート１０と負のＣプレート１６とは、本発明により一体に積層した液晶層により構成することができる。また、正のＡプレートを構成する液晶層からなる位相差フィルム１０と負のＣプレート１６とは透明基板１１、１１’間の液晶セル内に配置するようにしてもよい。また、正のＡプレート１０はバックライト側の偏光板１５’の液晶セル側に配置してもよい。その場合にも、位相差フィルム１０の光学軸は偏光板１５’の吸収軸と直交するような位置関係で配置される。
【００７４】
以上、本発明の液晶層からなる位相差フィルム及びその製造方法並びにそのような位相差フィルムを用いた液晶表示装置を実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【００７５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の液晶層からなる位相差フィルム及びその製造方法によると、長尺のフィルム状の硬化された液晶層からなるか、長尺のフィルム基材上に連続的に形成された硬化された液晶層からなり、液晶層は長尺のフィルムの長手方向以外の横断方向に平行配向されているので、例えば、ＬＣＤの視野角依存性を改善するために、フィルム長手方向に吸収軸が向いた偏光フィルムと貼り合わせて所定寸法に切断してＬＣＤに組み込むことができ、所望の光学特性の位相差フィルムをＬＣＤに容易に組み込むことができると共に、そのような所望の光学特性の位相差フィルムを容易に安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の斜め蒸着法を用いて平行配向膜を形成するための１実施例の巻取り式のホローカソード型イオンプレーティング装置の概略的構成図である。
【図２】図１の装置によって形成された配向膜上に紫外線硬化性ネマチック液晶を塗布して位相差層を連続的に作製する実施例を説明するための図である。
【図３】本発明の液晶層からなる位相差フィルムを用いた１例の液晶ディスプレイの模式的断面図である。
【図４】斜め蒸着法による配向膜を説明するための図である。
【符号の説明】
１…基材
２…柱状構造
３…液晶分子
４…凹凸構造
５…基材フィルム（フィルム基材）
６…ダイコーター
７…ホットプレート
８…紫外線光源
１０…正のＡプレートを構成する液晶層からなる位相差フィルム（本発明）
１１、１１’…透明基板
１２…シール部材
１３…液晶層
１４…カラーフィルター
１５…観察側の偏光板
１５’…バックライト側の偏光板
１６…負のＣプレート
２０…バックライト光源
１０１…ホローカソード型イオンプレーティング装置
１０２…真空チャンバー
１０２ａ…排気口
１０２ｂ…反応ガス供給口
１０３ａ…供給ロール
１０３ｂ…巻取りロール
１０３ｃ…別の巻取りロール
１０４…コーティングドラム（冷却ドラム）
１０５…スリット板
１０５ａ…スリット
１０６…坩堝（陽極）
１０７…プラズマガン
１０８…陰極
１０９…中間電極
１１０…補助コイル
１１１…永久磁石
１１５…蒸発源
１２０…プラズマビーム
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶層からなる位相差フィルム及びその製造方法に関し、特に、液晶ディスプレイ用の液晶層からなる位相差フィルムとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラー液晶ディスプレイ（以下、液晶ディスプレイをＬＣＤと称す。）はその薄型、軽量、小消費電力、フリッカーレスといった特徴から、ノートパソコンを中心にその市場が急速に拡大してきた。最近になって、こうしたＰＣ用途ディスプレイの一環として、ノートパソコンに比べてより大型のデスクトップ用モニターの需要が発生している。また、ＰＣ用のみならず、従来であればＣＲＴが主流であったＴＶ向けにも、ＬＣＤが利用されるようになってきた。
【０００３】
ここで、ＬＣＤの問題点として、その狭い視野角度の問題がある。これは、斜め方向からＬＣＤを観察した場合、元来黒を表示すべき画素からの光漏れが生じるためであり、それが原因でコントラストの反転が生じ、正しい表示ができなくなるためである。このような問題点に鑑み、特許文献１、特許文献２のように、位相差フィルム（位相差層）を用いて、黒表示画素において視野角度が増大した場合でも、光漏れが生じない、広視野角度な垂直配向モードＬＣＤが考案されている。
【０００４】
ところで、位相差層は、光学軸（光軸）の向きと、光学軸に直交する方向の屈折率に対する光学軸方向の屈折率の大きさとによって分類される。光学軸の方向が層面に沿っているものをＡプレート、光学軸の方向が層に垂直な法線方向に向いているものをＣプレート、光学軸の方向が法線方向から傾いているものをＯプレートと呼び、光学軸方向の屈折率が光学軸に直交する方向の屈折率より大きいものを正のプレート、光学軸方向の屈折率が光学軸に直交する方向の屈折率より小さいものを負のプレートと言う。したがって、正のＡプレート、負のＡプレート、正のＣプレート、負のＣプレート、正のＯプレート、負のＯプレートの区別がある。
【０００５】
位相差層としては、高分子を１軸に延伸させたもの、又は、液晶分子を配向させたもの等があげられる。液晶分子を用いた位相差フィルムは、高分子を１軸に延伸させたものに比べて異方性が大きいため、約１０分の１の薄さで同じ機能が出せること特長がある。液晶分子を配向させた位相差フィルムは、通常、重合性液晶分子を所定の配向状態にし、紫外線等を照射して重合性液晶分子を重合させてその配向状態を固定して固相の状態にしたものが用いられる。
【０００６】
さて、ＬＣＤに位相差フィルムを用いて視野角依存性を改善する場合、通常は偏光板と互いの光軸（偏光板の場合は吸収軸、位相差フィルムの場合は光学軸）をある特定の角度をなすように貼り合わせてＬＣＤに組み込まれる。例えば、特許文献２においては、正のＡプレートの光学軸を偏光板の吸収軸と直交させて用いている。
【０００７】
液晶分子を用いて位相差フィルムを作製する場合、基材上に液晶分子を配向させるための配向膜が必要となる。一般的には、ポリイミド等の高分子を基材上に塗布し、ラビングという擦る作業をすることで、ラビング方向に沿って液晶分子を配向させる方法（非特許文献１）、配向膜に偏光光を照射してその偏光方向あるいは偏光方向に直交する方向に配向させる方法（非特許文献２）、配向膜に斜め方向から非偏光コリメート光に照射して斜め方向配向させる方法（非特許文献３）、さらに、一酸化シリコン（ＳｉＯ）や二酸化チタン（ＴｉＯ２ ）等を基材に斜め蒸着し蒸着方向に因った配向をさせる方法（非特許文献１、４、５）がある。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−１５３８０２号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開平１１−２５８６０５号公報
【００１０】
【特許文献３】
特開平７−２５８６３８号公報
【００１１】
【特許文献４】
特表平１０−５０８８８２号公報
【００１２】
【特許文献５】
特開平７−２５８６３８号公報
【００１３】
【非特許文献１】
「液晶ディスプレイの最先端」（１９９８年７月５日 初版第２刷）
ｐｐ．１０８〜１１９（（株）シグマ出版）
【００１４】
【非特許文献２】
「液晶配向処理の基礎、応用、実際、技術動向」（２００１年９月２１日講演会資料）ｐｐ．５９〜６４（東京技術情報サービス）
【００１５】
【非特許文献３】
「セイミナーテキスト」ｐｐ．２０〜２１（技術情報協会）
【００１６】
【非特許文献４】
「液晶の最新技術」（１９８４年９月１日 ３版）ｐｐ．５５〜５６（（株）工業調査会）
【００１７】
【非特許文献５】
「液晶の世界」（平成９年６月５日 第４刷）ｐｐ．７４〜７７（産業図書（株））
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液晶分子を用いて位相差フィルムを作製する際に用いられる基材としてより薄い基材が要求され、フィルム基材が多く利用されてきており、フィルム基材の送り方向に対してある角度を持たせて液晶分子を配向させることが要求されている。その理由は、上記のように、ＬＣＤに位相差フィルムを用いて視野角依存性を改善する場合、偏光板の吸収軸に対して位相差フィルムの光学軸が９０°等のある特定の角度をなすようにすることが求められる。偏光板は通常高分子フィルムを長手方向に延伸して作製されるため、その吸収軸はフィルム長手方向を向いている。
【００１９】
このようなフィルム長手方向に吸収軸が向いている偏光フィルムと位相差フィルムを貼り合わせて、所定寸法に切断してＬＣＤに組み込むには、位相差フィルムの光学軸はその長手方向に対して９０°等の角度をなすように作製しなければならない。
【００２０】
液晶分子を用いて位相差フィルムを作製する際には、液晶層を所定方向に配向させるためにそのフィルム基材上に配向膜を設ける必要があるが、配向方法としてラビング法を用いようとすると、フィルム基材の送り方向に対してブラシ等で角度をなして連続的にラビングすることによりフィルム長手方向に対して横断的な配向方向を持つ長尺のフィルム基材を得ることは困難である。
【００２１】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルムの送り方向以外の横断方向に配向された液晶層からなる位相差フィルムとその製造方法を提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の液晶層からなる位相差フィルムは、長尺のフィルム状の硬化された液晶層からなるか、長尺のフィルム基材上に連続的に形成された硬化された液晶層からなり、前記液晶層は長尺のフィルムの長手方向以外の横断方向に平行配向されていることを特徴とするものである。
【００２３】
この場合、長尺のフィルムの長手方向に対して例えば略直角に平行配向されているものとすることができる。
【００２４】
また、例えば、液晶層は斜め蒸着膜上に平行配向されたり、偏光光を照射して配向処理した配向膜上に平行配向されていることが望ましい。
【００２５】
また、その液晶層上に別の液晶層が配向されて硬化されているものとすることもできる。
【００２６】
その場合に、その別の液晶層が下層の液晶層によって配向制御されたカイラルネマチック液晶層からなるものとすることができる。
【００２７】
本発明の液晶層からなる位相差フィルムの製造方法は、長尺のフィルム基材をその長手方向に連続的に移動させながら前記フィルム基材の長手方向以外の横断方向に配向方向を持つ平行配向膜を形成し、その後、前記平行配向膜が表面に形成された前記フィルム基材をその長手方向に移動させながら重合性液晶分子を含む液晶層を連続的に塗布し、前記平行配向膜によりその液晶層に液晶構造を発現させ、液晶層を重合させて硬化させることにより、フィルム基材の長手方向以外の横断方向に平行配向された液晶層を作製することを特徴とする方法である。
【００２８】
本発明は、偏光光を出射する偏光光源装置と、前記偏光光の偏光状態を制御する液晶セルと、その液晶セル内又は外に配置された以上の何れかの液晶層からなる位相差フィルムとを備えたことを特徴とする液晶表示装置を含むものである。
【００２９】
本発明の液晶層からなる位相差フィルムにおいては、長尺のフィルム状の硬化された液晶層からなるか、長尺のフィルム基材上に連続的に形成された硬化された液晶層からなり、液晶層は長尺のフィルムの長手方向以外の横断方向に平行配向されているので、例えば、ＬＣＤの視野角依存性を改善するために、フィルム長手方向に吸収軸が向いた偏光フィルムと貼り合わせて所定寸法に切断してＬＣＤに組み込むことができ、所望の光学特性の位相差フィルムをＬＣＤに容易に組み込むことができると共に、そのような所望の光学特性の位相差フィルムを容易に安価に提供することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明は、液晶分子を用いて位相差フィルムを作製する際に用いられるフィルム基材をその長手方向に送りながら、そのフィルム基材上の配向膜用の膜を連続的にその送り方向以外の横断方向に配向処理することにより、フィルム基材上に配向方向がその長手方向以外の横断方向になるように配向膜を形成し、その配向膜を形成したフィルム基材上に連続的に原料となる重合性液晶分子を塗布してその配向膜の配向方向に平行配向させ、紫外線等を照射して配向した重合性液晶分子を重合させてその配向状態を固定させることが基本原理である。
【００３１】
このような配向方向がフィルム基材の長手方向以外の横断方向になるように配向膜を形成するには、ラインに組み込みやすく、配向角度が自由に設定できる斜め蒸着法が最も有効である。
【００３２】
ここで、斜め蒸着法について簡単に説明しておく。斜め蒸着法とは、図４に示すように、蒸発源から蒸発した分子又は原子が、基材１に対して斜めの方向から入射するようにしたものである。図４（ａ）に示すように、基材１を蒸着方向に対して大きく傾けて、蒸発源の方向（蒸着方向）と基材１表面に垂直な方向との間の角度θが８０〜８５°になるように蒸着すると、薄膜となるＳｉＯ等の微細な結晶が蒸発源の方向に成長して、斜め方向に突き出た柱状の構造となり、液晶分子３はこの柱状構造２の側面に沿って配向するようになる。一方、図４（ｂ）に示すように、基材１を傾ける角度θを４５〜６５°に設定すると、基材１の面に沿って蒸着方向に直角な方向に細かな縞状の凹凸構造４が薄膜形成され、液晶分子３はその溝に沿って配向するようになる（図４（ｂ）では、液晶分子３の長軸は紙面に垂直方向に向いている。）。このように、基材１表面に対する蒸発源の方向の違いにより、傾斜配向（図４（ａ））と平行配向（図４（ｂ））とが可能になる。なお、斜め蒸着法の詳細は非特許文献１、４、５参照。
【００３３】
したがって、液晶分子を用いて長尺のフィルム基材上にＡプレートの位相差層を形成するためのに、斜め蒸着法によりフィルム基材上に配向膜を形成するには、図４（ｂ）のように、フィルム基材する蒸着方向の角度θを４５〜６５°に設定して、液晶分子の長軸がフィルム基材に沿った平行配向をするようにすればよい。
【００３４】
このように、長尺のフィルム基材の長手方向以外の横断方向になるように配向膜を形成する別の方法としては、配向膜に偏光光を照射してその偏光方向あるいは偏光方向に直交する方向に配向させる方法も採用できる。例えばポリビニルシンナメートの層に対して偏光紫外光を照射することによりその偏光方向と直交する平行配向膜を形成することができ、この偏光光を照射する方法によっても、長尺のフィルム基材上にＡプレートの位相差層を形成するための配向膜を形成することができる。
【００３５】
以下に、斜め蒸着法を用いて平行配向膜を形成して、液晶層からなる位相差フィルムを製造する本発明の１実施例の方法について説明する。
【００３６】
まず、斜め蒸着法により、長尺のフィルム基材の長手方向に対してその面内で直交する方向に平行配向させる配向膜を形成する実施例を説明する。基材フィルム５としてロール状のトリアセチルセルロースフィルムを準備し、これを図１に概略的構成図が示されている巻取り式のホローカソード（ＨＣＤ）型イオンプレーティング装置のチャンバー内に装着する。そして、下記の成膜条件で反応性成膜法により基材フィルム５上にＳｉＯ２ からなる平行配向膜を連続的に成膜する。坩堝１０６内面には絶縁性、耐熱性のセラミックス容器を設置し、この中に蒸発源（ＳｉＯ２ の直径１ｍｍの粒子）１１５を配置する。
【００３７】
図１において、ＨＣＤ型イオンプレーティング装置１０１は、排気口１０２ａと反応ガス供給口１０２ｂを設けた真空チャンバー１０２、このチャンバー１０２内に配設された供給ロール１０３ａ、巻取りロール１０３ｂ、コーティングドラム（冷却ドラム）１０４、スリット板１０５、スリット板１０５の下方に配設された坩堝（陽極）１０６、真空チャンバー１０２の所定位置（図示例では真空チャンバー左側壁）に配設されたプラズマガン１０７、陰極１０８、中間電極１０９及び補助コイル１１０を備えている。また、陽極１０６の下部には永久磁石１１１が配設されている。
【００３８】
ここで、スリット板１０５のスリット１０５ａは、コーティングドラム１０４の軸と平行であって、坩堝１０６からコーティングドラム１０４上の基材フィルム５の法線を見込む角度（コーティングドラム１０４表面の法線に対する角度）θが６０°（図４（ｂ））になるように、設定されている。
【００３９】
このようなＨＣＤ型イオンプレーティング装置１０１を用いたＳｉＯ２ からなる平行配向膜の形成は以下のように行われる。まず、坩堝１０６に蒸発源１１５のＳｉＯ２ 粒子を配置し、真空チャンバー１０２内部の圧力を７．７×１０−４Ｐａ程度にする。この状態で、アルゴン（Ａｒ）のプラズマ用ガスをプラズマガン１０７に導入する。そして、プラズマガン１０７で発生したプラズマビーム１２０は、補助コイル１１０により形成される磁界によって真空チャンバー１０２内に引き出され、坩堝１０６下方の永久磁石１１１が作る磁界によって蒸発源１１５に収束し、この蒸発源１１５を加熱する。その結果、加熱された部分の蒸発源１１５は蒸発し、蒸発分子は坩堝１０６の近傍に存在する高密度のプラズマ１２０によりイオン化され、コーティングドラム１０４上を移動する基材フィルム５に衝突してＳｉＯ２ からなる配向膜が形成される。このように薄膜を形成した基材フィルム５を巻取りロール１０３ｂに巻き取ることによって、基材フィルム５上にＳｉＯ２ からなり、配向方向が長尺のフィルム基材５の長手方向（移動方向）に対してフィルム面内で直交する方向の平行配向膜を連続的に成膜することができる。
【００４０】
（成膜条件）
・放電電力 ：７ｋＷ（８６Ａ×８２Ｖ）
・導入ガス ：Ａｒ＝２０ｓｃｃｍ
・基材走行速度：０．７ｍ／分
・初期真空度 ：７．７×１０−４Ｐａ
・成膜真空度 ：１×１０−１Ｐａ
・基材加熱 ：なし
次に、上記のようにして、フィルム基材５の移動方向に対してフィルム面内で直交する方向にＳｉＯ２ からなる平行配向膜を連続的に形成して巻取りロール１０３ｂに巻き取ったフィルム基材５をＨＣＤ型イオンプレーティング装置１０１の真空チャンバー１０２から取り出し、その配向膜上に紫外線硬化性ネマチック液晶を塗布して平行配向させ、紫外線照射により重合固定化させて所望特性のＡプレートを連続的に作製する実施例を説明する。
【００４１】
本発明において正のＡプレートとして用いる液晶層を構成する三次元架橋が可能な液晶モノマー分子（重合性液晶分子）としては、例えば特許文献４や特許文献５で開示されているような液晶性モノマーがある。このような重合性液晶材料の一例としては、次の〔化１１〕に包含されるような化合物や、下記の〔化１〕〜〔化１０〕の化合物の２種類以上を混合して使用することができる。なお、一般化学式〔化１１〕で示される液晶性モノマーの場合、Ｘは２〜５（整数）であることが好ましい。
【００４２】
【化１】
【化２】
【化３】
【化４】
【化５】
【化６】
【化７】
【化８】
【化９】
【化１０】
【化１１】
【００５３】
このように調整した上記インキを、図２に示すように、ＨＣＤ型イオンプレーティング装置１０１の真空チャンバー１０２から取り出したフィルム基材５を、巻取りロール１０３ｂから別の巻取りロール１０３ｃへ移動させながら、その配向膜上にダイコーター６を用いて連続的に塗布する。
【００５４】
続いて、塗布した液晶膜部分をホットプレート７上を通過させて加熱し、残存溶剤を除去し、液晶構造を発現させる。
【００５５】
続いて、紫外線光源８下を通過させて塗布した液晶膜に紫外線照射を行い（１０Ｊ／ｃｍ２ 、波長３６５ｎｍ）、架橋重合させて液晶膜を硬化させる。
【００５６】
このようにして、フィルム基材５の長手方向（移動方向）に対してフィルム面内で光学軸が直交する方向に向いている厚さ１．０μｍのネマチック液晶層からなる正のＡプレートの位相差フィルムが得られる。
【００５７】
なお、このようにして作製された液晶層を位相差測定装置を用いて配向角を測定したところ、フィルム基材５の長手方向（移動方向）に対して８９．８°であり、フィルム基材５の長手方向（移動方向）に対して略直角に液晶分子が配向していた。
【００５８】
次に、配向膜に偏光光を照射してその偏光方向に配向させる方法を用いて平行配向膜を形成して、液晶層からなる位相差フィルムを製造する本発明の別の実施例の方法について説明する。
【００５９】
基材フィルムとしてロール状のトリアセチルセルロースフィルムの表面に例えばポリビニルアルコールのような水系ポリマーを塗工したものを用意し、この基材フィルム上にシンナモイル基を持つポリマーを７０ｎｍの膜厚になるように塗布し、このシンナモイル基を持つポリマーを塗布した基材フィルムをその長手方向に送りながら、その移動方向に対して直角方向に偏光面が向いている直線偏光紫外線を２００ｍＪ／ｃｍ２ の照射量で連続的に照射して、配向方向が長尺のフィルム基材の長手方向（移動方向）に対してフィルム面内で直交する方向の平行配向膜を連続的に形成することができる。なお、このシンナモイル基を持つポリマーは、配向方向が照射光の偏光方向に平行になるものである。
【００６０】
次に、図２に示すように、この配向膜を形成したフィルム基材５を、巻取りロール１０３ｂから別の巻取りロール１０３ｃへ移動させながら、その配向膜上にダイコーター６を用いて第１の実施例と同じ重合性液晶インキを連続的に塗布する。
【００６１】
続いて、塗布した液晶膜部分をホットプレート７上を通過させて加熱し、残存溶剤を除去し、液晶構造を発現させる。
【００６２】
続いて、紫外線光源８下を通過させて塗布した液晶膜に紫外線照射を行い（１０Ｊ／ｃｍ２ 、波長３６５ｎｍ）、架橋重合させて液晶膜を硬化させる。
【００６３】
このようにして、フィルム基材５の長手方向（移動方向）に対してフィルム面内で光学軸が直交する方向に向いている厚さ１．０μｍのネマチック液晶層からなる正のＡプレートの位相差フィルムが得られる。
【００６４】
なお、このようにして作製された液晶層を位相差測定装置を用いて配向角を測定したところ、フィルム基材５の長手方向（移動方向）に対して８９．８°であり、フィルム基材５の長手方向（移動方向）に対して略直角に液晶分子が配向していた。
【００６５】
なお、以上の実施例のようにして形成した正のＡプレートを構成するネマチック液晶層上に、負のＣプレートを構成する紫外線硬化性カイラルネマチック液晶インキを塗布して、その下のネマチック液晶層を配向膜として作用させて、同様に液晶構造の発現、紫外線照射による硬化をさせて、正のＡプレートを構成するネマチック液晶層上に、負のＣプレートを構成するカイラルネマチック液晶層を積層した位相差フィルムを作製することもできる。この場合、紫外線硬化性カイラルネマチック液晶インキとしては、ネマチック液晶層用の前記紫外線硬化性ネマチック液晶インキに、カイラル材として両末端に重合可能なアクリレート基を有するカイラル剤を５重量部加えて作成することができる。
【００６６】
このような位相差フィルムをＬＣＤの視野角依存性を改善するためのＡプレートとして用いるには、長尺の位相差フィルムからＬＣＤの大きさに合わせてそのフィルムを所定寸法に切断して用いるが、硬化された液晶層をフィルム基材５と一体で用いても、また、硬化された液晶層をフィルム基材５から剥離して用いてもよい。また、長尺の位相差フィルムから所定寸法に切断するのに、ＬＣＤに共に組み込む偏光フィルムと貼り合わせてから切断するようにしてもよいし、別々に切断してから貼り合わせるようにしてもよい。
【００６７】
また、フィルム基材５の長手方向（移動方向）に対する平行配向方向としては、直角に限らず斜め方向に平行配向させるようにしてもよい。
【００６８】
なお、上記の実施例ではダイコーティング法を適用したが、基材５上に均一に塗布が可能であればこれに限られる訳ではなく、スリットコーティングあるいは他の手法であってもよく、特に限定されない。
【００６９】
次に、本発明の液晶層からなる位相差フィルムを用いたＬＣＤの１例を説明する。図３に本発明の液晶層からなる位相差フィルムを用いたＬＣＤの模式的断面図を示す。液晶セルを構成する透明基板１１、１１’間をシール部材１２でシールして、その液晶セル内の一方の透明基板１１内側にＲＧＢのカラーフィルター（赤色を透過するフィルターを“Ｒ”、緑色を透過するフィルターを“Ｇ”、青色を透過するフィルターを“Ｂ”で表記してある。）１４を配置し、また、その液晶セル内に例えば垂直配向（ＶＡ）モードの液晶層１３が配置される。また、図示を省いた、液晶層１３を配向する配向層、電極層、各画素を制御するＴＦＴ等が液晶セル内の設けられる。
【００７０】
そして、液晶セルの観察側には、観察側の偏光板１５の液晶セル側に、偏光板１５に隣接して本発明による正のＡプレートを構成する液晶層からなる位相差フィルム１０と、その液晶セル側に負のＣプレート１６とが積層して配置されており、液晶セルのバックライト光源２０側には、バックライト側の偏光板１５’が配置されている。
【００７１】
このような構成において、偏光板１５と偏光板１５’とはそれぞれの吸収軸が相互に直交した直交ニコル状態に配置されており、位相差フィルム１０の光学軸は偏光板１５の吸収軸と直交するような位置関係で配置される。
【００７２】
このようなＬＣＤの構成により、視野角度の広いＶＡモードのＬＣＤを提供することができる。
【００７３】
なお、前記したように、正のＡプレート１０と負のＣプレート１６とは、本発明により一体に積層した液晶層により構成することができる。また、正のＡプレートを構成する液晶層からなる位相差フィルム１０と負のＣプレート１６とは透明基板１１、１１’間の液晶セル内に配置するようにしてもよい。また、正のＡプレート１０はバックライト側の偏光板１５’の液晶セル側に配置してもよい。その場合にも、位相差フィルム１０の光学軸は偏光板１５’の吸収軸と直交するような位置関係で配置される。
【００７４】
以上、本発明の液晶層からなる位相差フィルム及びその製造方法並びにそのような位相差フィルムを用いた液晶表示装置を実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【００７５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の液晶層からなる位相差フィルム及びその製造方法によると、長尺のフィルム状の硬化された液晶層からなるか、長尺のフィルム基材上に連続的に形成された硬化された液晶層からなり、液晶層は長尺のフィルムの長手方向以外の横断方向に平行配向されているので、例えば、ＬＣＤの視野角依存性を改善するために、フィルム長手方向に吸収軸が向いた偏光フィルムと貼り合わせて所定寸法に切断してＬＣＤに組み込むことができ、所望の光学特性の位相差フィルムをＬＣＤに容易に組み込むことができると共に、そのような所望の光学特性の位相差フィルムを容易に安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の斜め蒸着法を用いて平行配向膜を形成するための１実施例の巻取り式のホローカソード型イオンプレーティング装置の概略的構成図である。
【図２】図１の装置によって形成された配向膜上に紫外線硬化性ネマチック液晶を塗布して位相差層を連続的に作製する実施例を説明するための図である。
【図３】本発明の液晶層からなる位相差フィルムを用いた１例の液晶ディスプレイの模式的断面図である。
【図４】斜め蒸着法による配向膜を説明するための図である。
【符号の説明】
１…基材
２…柱状構造
３…液晶分子
４…凹凸構造
５…基材フィルム（フィルム基材）
６…ダイコーター
７…ホットプレート
８…紫外線光源
１０…正のＡプレートを構成する液晶層からなる位相差フィルム（本発明）
１１、１１’…透明基板
１２…シール部材
１３…液晶層
１４…カラーフィルター
１５…観察側の偏光板
１５’…バックライト側の偏光板
１６…負のＣプレート
２０…バックライト光源
１０１…ホローカソード型イオンプレーティング装置
１０２…真空チャンバー
１０２ａ…排気口
１０２ｂ…反応ガス供給口
１０３ａ…供給ロール
１０３ｂ…巻取りロール
１０３ｃ…別の巻取りロール
１０４…コーティングドラム（冷却ドラム）
１０５…スリット板
１０５ａ…スリット
１０６…坩堝（陽極）
１０７…プラズマガン
１０８…陰極
１０９…中間電極
１１０…補助コイル
１１１…永久磁石
１１５…蒸発源
１２０…プラズマビーム
Claims (8)
- 長尺のフィルム状の硬化された液晶層からなるか、長尺のフィルム基材上に連続的に形成された硬化された液晶層からなり、前記液晶層は長尺のフィルムの長手方向以外の横断方向に平行配向されていることを特徴とする液晶層からなる位相差フィルム。
- 長尺のフィルムの長手方向に対して略直角に平行配向されていることを特徴とする請求項１記載の液晶層からなる位相差フィルム。
- 前記液晶層は斜め蒸着膜上に平行配向されていることを特徴とする請求項１又は２記載の液晶層からなる位相差フィルム。
- 前記液晶層は偏光光を照射して配向処理した配向膜上に平行配向されていることを特徴とする請求項１又は２記載の液晶層からなる位相差フィルム。
- 前記液晶層上に別の液晶層が配向されて硬化されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載の液晶層からなる位相差フィルム。
- 前記別の液晶層が下層の前記液晶層によって配向制御されたカイラルネマチック液晶層からなることを特徴とする請求項５記載の液晶層からなる位相差フィルム。
- 長尺のフィルム基材をその長手方向に連続的に移動させながら前記フィルム基材の長手方向以外の横断方向に配向方向を持つ平行配向膜を形成し、その後、前記平行配向膜が表面に形成された前記フィルム基材をその長手方向に移動させながら重合性液晶分子を含む液晶層を連続的に塗布し、前記平行配向膜によりその液晶層に液晶構造を発現させ、液晶層を重合させて硬化させることにより、フィルム基材の長手方向以外の横断方向に平行配向された液晶層を作製することを特徴とする液晶層からなる位相差フィルムの製造方法。
- 偏光光を出射する偏光光源装置と、前記偏光光の偏光状態を制御する液晶セルと、その液晶セル内又は外に配置された請求項１から６の何れか１項記載の液晶層からなる位相差フィルムとを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003059872A JP2004271695A (ja) | 2003-03-06 | 2003-03-06 | 液晶層からなる位相差フィルム及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003059872A JP2004271695A (ja) | 2003-03-06 | 2003-03-06 | 液晶層からなる位相差フィルム及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004271695A true JP2004271695A (ja) | 2004-09-30 |
Family
ID=33122573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003059872A Pending JP2004271695A (ja) | 2003-03-06 | 2003-03-06 | 液晶層からなる位相差フィルム及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004271695A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006184640A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | 液晶表示装置 |
| JP2006201449A (ja) * | 2005-01-20 | 2006-08-03 | Fuji Photo Film Co Ltd | 液晶表示装置 |
| JP2006215221A (ja) * | 2005-02-03 | 2006-08-17 | Nitto Denko Corp | 偏光素子、液晶パネル、液晶テレビおよび液晶表示装置、ならびに偏光素子の製造方法 |
| JP2006220971A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光学補償シート、偏光板およびこれを用いた液晶表示装置 |
| JP2010501899A (ja) * | 2006-09-02 | 2010-01-21 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 反応性メソゲンを配向するための粒子ビーム法 |
| US8049850B2 (en) | 2004-12-28 | 2011-11-01 | Fujifilm Corporation | Liquid crystal display device, optical compensatory sheet, and polarizer and liquid crystal display device employing the same |
| US8355103B2 (en) | 2006-06-08 | 2013-01-15 | Lg Chem, Ltd. | TN-LCD and polarizer plate comprising an integrated O film having a negative biaxial film and a positive O film for improving the viewing angle |
| JP2013097167A (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-20 | Dainippon Printing Co Ltd | 立体視画像形成体および立体視用具 |
| KR20190104150A (ko) | 2017-01-18 | 2019-09-06 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 광학 보상층 부착 편광판 및 이를 이용한 유기 el 패널 |
-
2003
- 2003-03-06 JP JP2003059872A patent/JP2004271695A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006184640A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | 液晶表示装置 |
| US8049850B2 (en) | 2004-12-28 | 2011-11-01 | Fujifilm Corporation | Liquid crystal display device, optical compensatory sheet, and polarizer and liquid crystal display device employing the same |
| JP2006201449A (ja) * | 2005-01-20 | 2006-08-03 | Fuji Photo Film Co Ltd | 液晶表示装置 |
| JP4694848B2 (ja) * | 2005-01-20 | 2011-06-08 | 富士フイルム株式会社 | 液晶表示装置 |
| JP2006215221A (ja) * | 2005-02-03 | 2006-08-17 | Nitto Denko Corp | 偏光素子、液晶パネル、液晶テレビおよび液晶表示装置、ならびに偏光素子の製造方法 |
| JP4592005B2 (ja) * | 2005-02-03 | 2010-12-01 | 日東電工株式会社 | 偏光素子、液晶パネル、液晶テレビおよび液晶表示装置、ならびに偏光素子の製造方法 |
| JP2006220971A (ja) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光学補償シート、偏光板およびこれを用いた液晶表示装置 |
| US8355103B2 (en) | 2006-06-08 | 2013-01-15 | Lg Chem, Ltd. | TN-LCD and polarizer plate comprising an integrated O film having a negative biaxial film and a positive O film for improving the viewing angle |
| JP2010501899A (ja) * | 2006-09-02 | 2010-01-21 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 反応性メソゲンを配向するための粒子ビーム法 |
| JP2013097167A (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-20 | Dainippon Printing Co Ltd | 立体視画像形成体および立体視用具 |
| KR20190104150A (ko) | 2017-01-18 | 2019-09-06 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 광학 보상층 부착 편광판 및 이를 이용한 유기 el 패널 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7969541B2 (en) | Retardation film, method of manufacturing the same, and display | |
| TWI487807B (zh) | 可由直接粒子束沈積作用所獲得之用於液晶的配向膜 | |
| KR100368349B1 (ko) | 액정 디스플레이 디바이스 및 그 제조방법과, 경사진 호메오트로픽 배향 액정 디스플레이 디바이스 및 그 제조방법과, 호메오트로픽 배향 액정 디스플레이 디바이스, 멀티 도메인 액정 디바이스 및 멀티 도메인 호메오트로픽 배향 액정 디스플레이 디바이스 | |
| US20080055521A1 (en) | Method of producing optical film, optical film, polarizer plate, transfer material, liquid crystal display device, and polarized ultraviolet exposure apparatus | |
| US6867834B1 (en) | Optical compensator for LCD including stacked films of only one O-plate, one A-plate and two negative C-plate retarders | |
| JP2006058895A (ja) | 液晶表示パネル及びそれを用いた液晶表示装置 | |
| JP2004046194A (ja) | 光学補償子の製造方法 | |
| TW200428268A (en) | Internal touch panel, and process for producing it and display device | |
| US20110058127A1 (en) | Optical compensation sheet, polarizing plate, liquid crystal display and method of manufacturing optical compensation sheet | |
| US8576358B2 (en) | Display device having polarizing layer and manufacturing method of the same | |
| TWI493262B (zh) | 利用粒子束配向作用製備異向性多層之方法 | |
| EP1387191A2 (en) | Process of making an optical compensation film comprising a photo-aligned orientation layer | |
| JP2004271695A (ja) | 液晶層からなる位相差フィルム及びその製造方法 | |
| JP2004291500A (ja) | 高透過率導電性フィルム、その製造方法、タッチパネルおよびタッチパネル付き表示装置 | |
| JP5309437B2 (ja) | 偏光照射装置、光配向膜用配向装置、及びそれを使用して得た光配向膜 | |
| TWI325984B (en) | Liquid crystal display device | |
| JPH09281480A (ja) | 光学異方体の製造方法 | |
| JPH08160429A (ja) | ラビング方法、ラビング装置、光学補償シートの製造方法 | |
| JPWO2009001906A1 (ja) | 配向膜の製造方法、液晶光学素子および光ヘッド装置 | |
| JPH08160431A (ja) | ラビング方法、ラビング装置、光学補償シートの製造方法 | |
| KR102365610B1 (ko) | 반사방지막 필를 | |
| WO2022091733A1 (ja) | 液晶部材およびミリ波用変調素子 | |
| WO2021132616A1 (ja) | 光学フィルム、円偏光板、有機エレクトロルミネッセンス表示装置 | |
| WO2021261435A1 (ja) | 円偏光板、有機エレクトロルミネッセンス表示装置 | |
| US20230176252A1 (en) | Optically anisotropic layer |