JP2009031765A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009031765A JP2009031765A JP2008157600A JP2008157600A JP2009031765A JP 2009031765 A JP2009031765 A JP 2009031765A JP 2008157600 A JP2008157600 A JP 2008157600A JP 2008157600 A JP2008157600 A JP 2008157600A JP 2009031765 A JP2009031765 A JP 2009031765A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- liquid crystal
- retardation layer
- retardation
- polarizer
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
- G02F1/1393—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the birefringence of the liquid crystal being electrically controlled, e.g. ECB-, DAP-, HAN-, PI-LC cells
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
- G02F1/133634—Birefringent elements, e.g. for optical compensation the refractive index Nz perpendicular to the element surface being different from in-plane refractive indices Nx and Ny, e.g. biaxial or with normal optical axis
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
【解決手段】液晶セル、該液晶セルの両側にそれぞれ配置された第1偏光子(1)及び第2偏光子(3)、前記液晶セル(LC)と第1偏光子との間に配置された第1位相層(10)、及び前記第2偏光子(3)と前記液晶セル(LC)の間に配置された第2位相差層(12)を有し、前記第1偏光子の透過軸と前記第1位相差層の遅相軸とが平行であり、及び前記第1位相差層と前記第2位相差層とが、下記式(1)の関係を満たすことを特徴とする液晶表示装置である。
0nm<ΔRe1(548)−ΔRe2(548)≦50nm・・・式(1)
ΔRe1(548)及びΔRe2(548)はそれぞれ、第1及び第2位相差層の低湿度環境下で測定した波長548nmの面内レターデーション(Re)から高湿度環境下で測定した同波長のReを引いた値である。
【選択図】図1
Description
VAモード液晶表示装置は他の液晶表示モードに比べて一般にコントラストが高いというメリットがあるが、視角によってコントラスト及び色味の変化が大きいという問題も有している。これを補償する方法として、様々な光学補償フィルムが提案されている。この中でも、特許文献1に開示の、所定の波長分散特性のレターデーションを示す第1及び第2位相差フィルムを有する液晶表示装置は、視野角に依存したコントラスト及び色味の変化が大幅に低減されている。また、位相差フィルムが偏光板保護フィルムを兼ねることにより、薄型化も達成し得る点でも優れている。
しかし、テレビ用液晶表示装置の需要が急増するに伴い、幅広い環境湿度において良好な表示性能を示すことが液晶表示装置に求められるようになってきている。上記特許文献1の液晶表示装置は、環境湿度によるコントラスト変化が大きいという問題があり、改良が求められている。
[1] 液晶セル、該液晶セルの両側にそれぞれ配置された第1偏光子及び第2偏光子、前記第1偏光子と前記液晶セルとの間に第1位相層、並びに前記第2偏光子と前記液晶セルとの間に第2位相差層を有し、前記第2位相差層が、前記第2偏光子と前記液晶セルの間に配置され、前記第1偏光子の透過軸と前記第1位相差層の遅相軸とが直交であり、且つ前記第2偏光子の透過軸と前記第2位相差層の遅相軸とが平行であり、及び前記第1位相差層と前記第2位相差層とが、下記式(1)の関係を満たすことを特徴とする液晶表示装置:
0nm<ΔRe1(548)−ΔRe2(548)≦50nm (1)
ここで、ΔRe1(548)は、第1位相差層の相対湿度10%温度25℃の環境下で測定した波長548nmの面内レターデーション(Re)から相対湿度80%温度25℃の環境下に測定した波長548nmのReを引いた値であり;ΔRe2(548)は第2位相差層の相対湿度10%の環境下で測定した波長548nmのReから相対湿度80%の環境下に測定した波長548nmのReを引いた値である。
[2] 液晶セル、該液晶セルの両側にそれぞれ配置された第1偏光子及び第2偏光子、前記第1偏光子と前記液晶セルとの間及び前記第2偏光子と前記液晶セルとの間のうちの少なくとも一方に、第1位相層及び第2位相差層を有し、前記第1偏光子の透過軸と前記第1位相差層の遅相軸とが直交であり、且つ前記第1位相差層の遅相軸と前記第2位相差層の遅相軸とが直交であり、及び前記第1位相差層と前記第2位相差層とが、前記式(1)の関係を満たすことを特徴とする液晶表示装置。
[3] 前記第1位相差層が、少なくとも長手方向(搬送方向)に延伸処理されたポリマーフィルムであることを特徴とする[1]又は[2]の液晶表示装置。
[4] 前記第2位相差層が、幅手方向に延伸処理されたポリマーフィルムであることを特徴とする[1]〜[3]のいずれかの液晶表示装置。
[5] 前記ポリマーフィルムが、ポリマーと該ポリマーに対して1〜30質量%の添加剤とを含有し、該添加剤中、下記一般式(A)で表される化合物の全添加剤に対する比率が、30〜100質量%であることを特徴とする[4]の液晶表示装置:
一般式(A) R1−L−X−L−R1
ここで、Xは芳香族又は脂肪族の環状構造の基を表し;Lは水と水素結合可能な連結基を表し、二つのLが環状構造の基Xの中心に対して点対称な位置に置換し;R1は芳香族又は脂肪族の置換基を表す。
[6] 前記第1位相差層と前記第2位相差層とが、下記式(2)の関係を満たすことを特徴とする[1]〜[5]のいずれかの液晶表示装置:
0.5≦|ΔRth1(548)+ΔRth2(548)|/|ΔRe1(548)-ΔRe2(548)|≦10 (2)
ここで、ΔRth1(548)は第1位相差層の相対湿度10%温度25℃の環境下で測定した波長548nmの厚み方向レターデーション(Rth)から相対湿度80%温度25℃の環境下で測定した波長548nmのRthを引いた値であり;ΔRth2(548)は第2位相差層の相対湿度10%温度25℃の環境下で測定した波長548nmのRthから相対湿度80%温度25℃の環境下で測定した波長548nmのRthを引いた値である。
[7] 前記第1位相層及び前記第2位相差層が下記式(3)の関係を満たすことを特徴とする[1]〜[6]のいずれかの液晶表示装置:
Re1(548)<Re2(548) (3) 。
ここで、Re1(λ)及びRe2(λ)はそれぞれ、相対湿度60%温度25℃の環境下で測定した波長λnmにおける第1及び第2の位相差層のReである。
[8] 前記第1位相差層が、下記式(4)及び(5)を満たすことを特徴とする[1]〜[7]のいずれかの液晶表示装置:
5nm≦Re1(548)≦300nm (4)
50nm≦Rth1(548)≦400nm (5)
ここで、Re1(λ)及びRth1(λ)はそれぞれ、25℃相対湿度60%の環境下で測定した波長λnmにおける第1の位相差層のRe及びRthである。
[9] 前記第2位相差層が、下記式(6)及び(7)を満たすことを特徴とする[1]〜[8]のいずれかの液晶表示装置:
40nm≦Re2(548)≦300nm (6)
60nm≦Rth2(548)≦400nm (7) 。
ここで、Re2(λ)及びRth2(λ)はそれぞれ、相対湿度60%温度25℃の環境下で測定した波長λnmにおける第2の位相差層のRe及びRthである。
[10] 前記第1位相差層が前記第1偏光子の保護フィルムである、及び/又は、前記第2位相差層が前記第1偏光子もしくは前記第2偏光子の保護フィルムであることを特徴とする[1]〜[9]のいずれかの液晶表示装置。
[11] 前記第1位相差層が、下記式(8)を満たすことを特徴とする[1]〜[10]のいずれかの液晶表示装置:1.12≦遅相軸方向の音速/遅相軸に直交する方向の音速≦1.25 (8) 。
[12] 前記第1位相差層及び前記第2位相差層のうちの少なくとも一方が、セルロースアシレートフィルムであることを特徴とする[1]〜[11]のいずれかの液晶表示装置。
[13] 前記第1位相差層が、前記第1偏光子と前記液晶セルの間に配置され、前記第2位相差層が、前記第2偏光子と前記液晶セルの間に配置され、前記第1偏光子の透過軸と前記第1位相差層の遅相軸とが直交であり、及び前記第2偏光子の透過軸と前記第2位相差層の遅相軸とが平行であることを特徴とする[1]〜[12]のいずれかの液晶表示装置。
[14] 前記第1位相差層及び第2位相差層の双方が、前記第1偏光子と前記液晶セルの間に配置され、及び前記第1位相差層の遅相軸と、前記第2位相差層の遅相軸とが直交であることを特徴とする[1]〜[12]のいずれかの液晶表示装置。
[15] 前記液晶セルがVAモードであることを特徴とする[1]〜[14]のいずれかの液晶表示装置。
本明細書において、Re(λ)及びRth(λ)は各々、波長λにおける面内のレターデーション及び厚さ方向のレターデーションを表す。Re(λ)はKOBRA 21ADH又はWR(王子計測機器(株)製)において波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。
測定されるフィルムが1軸又は2軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりRth(λ)は算出される。
Rth(λ)は前記Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADH又はWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする)のフィルム法線方向に対して法線方向から片側50度まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて全部で6点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADH又はWRが算出する。
上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、KOBRA 21ADH又はWRが算出する。
なお、遅相軸を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする)、任意の傾斜した2方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基に、以下の式(21)及び式(22)よりRthを算出することもできる。
式中、Re(θ)は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値を表す。nxは面内における遅相軸方向の屈折率を表し、nyは面内においてnxに直交する方向の屈折率を表し、nzはnx及びnyに直交する方向の屈折率を表し、dは層の厚み(nm)である。
Rth(λ)は前記Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADH又はWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して−50度から+50度まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて11点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADH又はWRが算出する。
また、本明細書において、ΔRe(λ)及びΔRth(λ)は、25℃相対湿度10%の環境下で測定したRe(λ)及びRth(λ)から、25℃相対湿度80%の環境下で測定したRe(λ)及びRth(λ)をそれぞれ引いた値であり、それぞれの条件でRe(λ)及びRth(λ)を測定する際は、測定対象サンプルをその環境下に2時間以上放置した後に、測定を開始するものとする。
また、本明細書において、Re及びRthについて、下付きの数字、1及び2は、第1の位相差層及び第2の位相差層のいずれのRe及びRthであるかを特定するために付したものである。
図1は、本発明の液晶表示装置の第1の態様の概略断面図である。図1に示す液晶表示装置は、液晶セルLCの上下に配置された第1偏光子1及び第2偏光子3を有し、液晶セルLCと第1偏光子1との間に第1位相差層10、及び液晶セルLCと第2偏光子3との間に第2位相差層12を有する。第1偏光子1及び第2偏光子3は、互いの透過軸2及び4を直交にして配置されている。第1位相差層10は、その遅相軸11を、第1偏光子1の透過軸2と直交にして配置され、及び第2位相差層12は、その遅相軸13を、第2偏光子3の透過軸4と平行にして配置されている。図1中省略したが、液晶表示装置はバックライトを備え、バックライトは上下いずれの偏光子の外側に配置してもよいが、一般的には、偏光子3の外側に配置するのが好ましい。
0nm<ΔRe1(548)−ΔRe2(548)≦50nm・・・式(1)
ここで、ΔRe1(548)は、第1位相差層(10又は10’)の相対湿度10%の環境下で測定した波長548nmの面内レターデーション(Re)から相対湿度80%の環境下に測定した波長548nmのReを引いた値であり;ΔRe2(548)は第2位相差層(12又は12’)の相対湿度10%の環境下で測定した波長548nmのReから相対湿度80%の環境下に測定した波長548nmのReを引いた値である。
本発明の第1及び第2の態様では、2つの位相差層のうち、環境湿度に依存したReの変動が相対的に大きい第1位相差層(10又は10’)と、相対的に小さい第2位相差層(12又は12’)とを、図1及び図2に示す関係で配置することで、互いの環境湿度に依存したReの変動を相殺し、全体として環境湿度に依存したReの変動を軽減させ、それによって、表示性能の環境湿度依存性が小さい液晶表示装置を提供している。
図3A及び図3Bは本発明の第1の態様における位相差層の効果を示した図である。ポアンカレ球上における位相差層の効果は位相差層透過直前の偏光状態を表す点を、ポアンカレ球上での遅相軸を中心に(2π)×(位相差)/(λ)(単位はrad)で決定される角度だけ回転移動させた点に変換することである。図3Aにおいて、偏光子透過後の光の偏光状態Pは第1位相差層によって偏光状態P'に変化され、さらに液晶セルを透過することによりP”に変化される。さらに第2位相差層は偏光状態P”を偏光状態Eと一致する偏光状態P’’’に変換する効果を有し、これにより斜め視角においても光漏れの小さい良好な表示性能が得られる。図3Bは環境湿度が変化し、第1位相差層及び第2位相差層のレターデーションが小さくなった例を示している。第1位相差層のレターデーションによるPからP'への移動角度は小さくなるが、同時に第2位相差層のレターデーションによるP”からP’’’への移動角度も小さくなるため、偏光状態P’’’は偏光状態点Eとほぼ一致し、環境湿度が変化しても依然として光漏れの小さい良好な画像が得られる。
5nm≦ΔRe1(548)−ΔRe2(548)≦40nm
であり、より好ましくは、
5nm≦ΔRe1(548)−ΔRe2(548)≦30nm
である。
Re1(548)<Re2(548) ・・・(3)
を満足しているのが好ましい。即ち、本発明の第1及び第2の態様では、Reが相対的に大きい第2位相差層のReの環境湿度依存性が、Reが相対的に小さい第1位相差層のReの環境湿度依存性に対して、相対的に小さいのが好ましい。より好ましくは、Re1(548)+20≦Re2(548)であり、より好ましくは、Re1(548)+40≦Re2(548)である。
0.5≦|ΔRth1(548)+ΔRth2(548)|/|ΔRe1(548)−ΔRe2(548)|≦10 ・・・・・(2)
ここで、ΔRth1(548)は、第1位相差層(10又は10’)の相対湿度10%の環境下で測定した波長548nmの厚み方向レターデーション(Rth)から相対湿度80%の環境下で測定した波長548nmのRthを引いた値であり;ΔRth2(548)は、第2位相差層(12又は12’)の相対湿度10%の環境下で測定した波長548nmのRthから相対湿度80%の環境下で測定した波長548nmのRthを引いた値である。
0.5≦|ΔRth1(548)+ΔRth2(548)]/[ΔRe1(548)−ΔRe2(548)|≦5
であり、より好ましくは、
1≦|ΔRth1(548)+ΔRth2(548)]/[ΔRe1(548)−ΔRe2(548)|≦3
である。
液晶セルLCは、液晶層7とこの上下に配置された液晶セル上基板5及び液晶セル下基板8とを有する。また、図1中では、省略したが、液晶セルLCはその内部に、配向膜、液晶層7に電界を供与する一対の電極層を有する。液晶セルLCは、VAモードの液晶セルであり、配向膜によって、駆動電圧非印加時においては、液晶層7中の液晶分子の配向方向を示すダイレクタ、いわゆるチルト角は、基板5及び8に対して垂直、約90°に調整されている。駆動電圧印加時においては、液晶層7中の液晶分子は、基板面に方向に傾斜して配向する。液晶層7の厚さdと屈折率異方性Δnとの積Δndの大きさにより、白表示時の明るさが変化するので、最大の明るさを得るためには液晶層7の厚みを0.2μm〜0.5μmの範囲になるように設定する。液晶層7の一例として、誘電異方性が負で、Δn=0.0813、Δε=−4.6程度の液晶からなり、厚さdが約3.5μm程度の液晶層が挙げられる。
5nm≦Re1(548)≦300nm ・・・式(4)
50nm≦Rth1(548)≦400nm ・・・式(5)
40nm≦Re2(548)≦300nm ・・・式(6)
60nm≦Rth2(548)≦400nm ・・・式(7)
上記式(5)は、好ましくは65nm≦Rth1(548)≦300nmであり、さらに好ましくは80nm≦Rth1(548)≦250nmである。
上記式(6)は、好ましくは50nm≦Re2(548)≦250nmであり、さらに好ましくは、60nm≦Re2(548)≦200nmである。
上記式(7)は、好ましくは80nm≦Rth2(548)≦300nmであり、より好ましくは、90nm≦Rth2(548)≦200nm以下である。
またVAモードの液晶表示装置では、TNモードの液晶表示装置で一般的に使われているカイラル剤の添加は、動的応答特性の劣化させるため用いることは少ないが、配向不良を低減するために添加してもよい。具体的には、配向分割の領域境界では、液晶分子が応答し難いので、ノーマリーブラック表示では黒表示が維持されるため、輝度低下が問題となるが、そのよう場合には、液晶材料にカイラル剤を添加して境界領域を小さくすることが可能である。
また、本発明の液晶表示装置には、画像直視型、画像投影型や光変調型が含まれる。TFTやMIMのような3端子又は2端子半導体素子を用いたアクティブマトリックス液晶表示装置が本発明は有効である。もちろん時分割駆動と呼ばれるSTNモードに代表されるパッシブマトリックス液晶表示装置でも有効である。
[第1位相差層]
本発明において、第1位相差層は、偏光板保護フィルムを兼ねることが液晶表示装置の薄型化の点から好ましい。第1位相差層がセルロースアシレートフィルムであると、偏光板加工適性等偏光板保護フィルムとしての特性を有しており、かつ原材料が安価であることから特に好ましい。
以下に、前記第1位相差層として好ましく用いられるセルロースアシレートフィルム(以下、「第1位相差セルロースアシレートフィルム」と称する場合がある)について詳細に説明する。なお、本明細書において、「セルロースアシレートフィルム」とは、フィルムの原料である組成物中に、セルロースアシレートを50質量%以上含有するものを意味するものとする。
まず、前記第1位相差セルロースアシレートフィルムの原料として使用可能なセルロースアシレートについて説明する。
原料として用いるセルロースアシレートの置換度は、セルロースの構成単位((β)1,4−グリコシド結合しているグルコース)に存在している、3つの水酸基がアシル化されている割合を意味する。置換度(アシル化度)は、セルロースの構成単位質量当りの結合脂肪酸量を測定して算出することができる。測定方法は、「ASTM D817−91」に準じて実施する。
前記第1位相差セルロースアシレートフィルムは、レターデーション発現剤の少なくとも一種を含有することが好ましい。ここで、「レターデーション発現剤」とはフィルムの面内及び厚み方向の複屈折を発現する化合物である。
前記レターデーション発現剤としては250〜380nmの波長範囲に吸収極大を有する化合物が好ましく、さらに、該性質に加えて400nm〜700nmにおけるモル吸光係数が1000以下である化合物が好ましい。前記吸収特性を有することによりフィルムに不要の着色を引き起こすことなく、所望の波長分散特性が得られる。
前記レターデーション発現剤の添加方法は、アルコールやメチレンクロライド、ジオキソランの有機溶媒に溶解してから、セルロースアシレート溶液(ドープ)に添加するか、又は直接ドープ組成中に添加してもよい。
前記第1位相差セルロースアシレートフィルムは、紫外線(UV)吸収剤を含有していてもよく、該UV吸収剤を単独で又は他の化合物とともに、レターデーション発現剤として機能させてもよい。
本発明に用いられる紫外線吸収剤としては、例えば、オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物、アミノベンジリデン系化合物等を挙げることができるが、レターデーションの測定波長依存性を広く制御できるシアノアクリレート系化合物が特に好ましい。また、特開平10−182621号公報、特開平8−337574号公報に記載の紫外線吸収剤、特開平6−148430号公報記載の高分子紫外線吸収剤も好ましく用いられる。本発明におけるセルロースアシレートフィルムを偏光板の保護フィルムとして用いる場合、紫外線吸収剤としては、偏光子や液晶の劣化防止の観点から、波長370nm以下の紫外線の吸収能に優れており、且つ、液晶表示性の観点から、波長400nm以上の可視光の吸収が少ないものが好ましい。
次に、前記第1位相差セルロースアシレートフィルムの製造方法について詳しく説明する。
前記第1位相差セルロースアシレートフィルムは、ソルベントキャスト法により製造することができる。ソルベントキャスト法では、セルロースアシレートを有機溶媒に溶解した溶液(ドープ)を用いてフィルムを製造する。
ドープの調製に用いる有機溶媒は、炭素原子数が3〜12のエーテル、炭素原子数が3〜12のケトン、炭素原子数が3〜12のエステル及び炭素原子数が1〜6のハロゲン化炭化水素から選ばれる溶媒を含むことが好ましい。
前記エーテル、ケトン及びエステルは、環状構造を有していてもよい。また、前記エーテル、ケトン及びエステルの官能基(すなわち、−O−、−CO−及びCOO−)のいずれかを2つ以上有する化合物も、前記有機溶媒として用いることができる。前記有機溶媒は、アルコール性水酸基のような他の官能基を有していてもよい。2種類以上の官能基を有する有機溶媒の場合、その炭素原子数はいずれかの官能基を有する溶媒の上記した上述の好ましい炭素原子数範囲内であることが好ましい。
前記炭素原子数が3〜12のケトン類の例には、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン及びメチルシクロヘキサノンが含まれる。
前記炭素原子数が3〜12のエステル類の例には、エチルホルメート、プロピルホルメート、ペンチルホルメート、メチルアセテート、エチルアセテート及びペンチルアセテートが含まれる。
また、2種類以上の官能基を有する有機溶媒の例には、2−エトキシエチルアセテート、2−メトキシエタノール及び2−ブトキシエタノールが含まれる。
また、2種類以上の有機溶媒を混合して用いてもよい。
第1位相差セルロースアシレートフィルムには、劣化防止剤(例えば、酸化防止剤、過酸化物分解剤、ラジカル禁止剤、金属不活性化剤、酸捕獲剤、アミン等)を添加してもよい。劣化防止剤については、特開平3−199201号、同5−1907073号、同5−194789号、同5−271471号、同6−107854号の各公報に記載がある。また、前記劣化防止剤の添加量は、調製する溶液(ドープ)の0.01〜1質量%であることが好ましく、0.01〜0.2質量%であることがさらに好ましい。添加量が0.01質量%以上であれば、劣化防止剤の効果が十分に発揮されるので好ましく、添加量が1質量%以下であれば、フィルム表面への劣化防止剤のブリードアウト(滲み出し)などが生じにくいので好ましい。特に好ましい劣化防止剤の例としては、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、トリベンジルアミン(TBA)を挙げることができる。
また、前記第1位相差セルロースアシレートフィルムの製造には、巻き取り機を使用してもよく、一般的に使用されている、定テンション法、定トルク法、テーパーテンション法、内部応力一定のプログラムテンションコントロール法などの巻き取り方法で巻き取る巻き取り機を使用することができる。
前記第1位相差アシレートフィルムには、延伸処理されたセルロースアシレートフィルム(延伸セルロースアシレートフィルム)を用いることが特に好ましい。延伸処理によりセルロースアシレートフィルムに所望のレターデーションを付与することが可能である。前記第1位相差セルロースアシレートフィルムは長手方向に延伸されていることが好ましい。長手方向に延伸することにより、セルロースアシレートフィルムの位相差が長手方向に発現し、偏光子と第1位相差層とを、偏光子の吸収軸(又は透過軸)と第1位相差層の遅相軸とを平行(又は直交)にして、ロール ツー ロールで貼り合せることが可能となり、偏光板製造の生産性向上及びコスト低減のために好ましい。長手方向の延伸は、例えばフィルムの搬送ローラーの速度を調節して、フィルムの剥ぎ取り速度よりもフィルムの巻き取り速度の方を速くすることで実施できる。なお、一般的には、延伸方向と面内遅相軸方向とは一致する。
残留溶剤含量=[(フィルム質量)−(120℃2時間乾燥後のフィルム質量)/(120℃2時間乾燥後のフィルム質量)]×100
1.12≦遅相軸方向の音速/遅相軸に直交する方向の音速≦1.25・・・式(8)
さらに好ましくは、
1.14≦遅相軸方向の音速/遅相軸に直交する方向の音速≦1.22
である。
なお、フィルムの音速は、25℃60%RHの環境下で(株)NOMURA製音速計SST−110を用いて測定することができる。
前記第1位相差層の厚みについては特に制限はない。一例としては、第1位相差層としてセルロースアシレートフィルムを用いる場合は、その厚みは10μm〜200μmが好ましく、20μm〜150μmがさらに好ましく、30μm〜100μmがよりさらに好ましい。
次に、本発明に用いられる第2位相差層について詳細に説明する。
本発明において、前記第2位相差層は、偏光板の保護フィルムとしての機能を兼ねることが、液晶表示装置の薄型化の点から好ましい。
前記第2位相差層は、ポリマーフィルムであるのが好ましい。材料については特に制限されないは、正の固有複屈折成分と負の固有複屈折成分とを含むポリマーフィルムが、視角による色味変化をより低減できる点から特に好ましい。具体的には、(株)帝人製「ピュアエース」等の変性ポリカーボーネートフィルム、特開2003−292639号公報及び特開2003−321535号公報に開示されるノルボルネン系フィルム、特開2006−220726号記載の変性ポリアセタールフィルムや、セルロースアシレートフィルム等が好ましい。このうち、セルロースアシレートフィルムが偏光板加工適性の点から特に好ましい。以下に、前記第2位相差層として好ましく用いられるセルロースアシレートフィルム(以下、「第2位相差セルロースアシレートフィルム」と称する場合がある)について詳細に説明する。
前記第2位相差セルロースアシレートフィルムの原料に使用可能なセルロースアシレートについては、前記第1位相差層の原料として使用可能なセルロースアシレートと同様である。
前記第2位相差セルロースアシレートフィルムはレターデーション発現剤を含有することが好ましい。前記第2位相差セルロースアシレートフィルムの作製に用いるレターデーション発現剤としては、下記一般式(II)で表される化合物が特に好ましく、下記一般式(III)で表される化合物がよりさらに好ましい。
なお、ハメットの置換基定数のσp、σmに関しては、例えば、稲本直樹著「ハメット則−構造と反応性−」(丸善)、日本化学会編「新実験化学講座14 有機化合物の合成と反応V」2605頁(丸善)、仲谷忠雄著「理論有機化学解説」217頁(東京化学同人)、ケミカル レビュー,91巻,165〜195頁(1991年)等の成書に詳しく解説されている。
nは0〜2の整数を表し、好ましくは0又は1である。
さらに、前記スキームに示したように、化合物(1−E)のテトラヒドロフラン溶液に、メタンスルホン酸クロライドを加え、N,N−ジイソプロピルエチルアミンを滴下し攪拌した後、N,N−ジイソプロピルエチルアミンを加え、化合物(1−D)のテトラヒドロフラン溶液を滴下し、その後、N,N−ジメチルアミノピリジン(DMAP)のテトラヒドロフラン溶液を滴下することで、例示化合物(1)を得ることができる。
前記第2位相差セルロースアシレートフィルムに使用するレターデーション発現剤の添加方法は、アルコールやメチレンクロライド、ジオキソランの有機溶媒にレターデーション発現剤を溶解してから、セルロースアシレート溶液(ドープ)に添加してもよいし、又は直接ドープ組成中に添加してもよい。
前記第2位相差層は、そのΔRe2が、第1の位相差層のΔRe1と比較して小さいという特性を有する。この特性を満足するためには、第2位相差層中に、湿度依存性改良剤を添加することが好ましい。第2位相差層が、セルロースアシレートフィルムである場合は、前記湿度依存性改良剤の好ましい例として、環状構造基、及び該環状構造基に水と水素結合可能な置換基を2つ以上有し、該水素結合可能な構造が環状構造の中心に対して互い点対称の位置に置換している化合物が挙げられる。この様な構造の化合物は、水が他の成分(ポリマー及びレターデーション発現剤等の他の添加剤)に付加するのを競争的に抑制し、且つ該化合物と水とが水素結合形成することによって生じる固有複屈折変化によって、ポリマー及び/又はレターデーション発現剤等の他の添加剤と水とが水素結合形成することによって生じる固有複屈折変化を相殺することができる点に特徴がある。この様な特徴を有し、湿度依存性改良剤として利用可能な化合物としては、下記一般式(A)で表される化合物が挙げられる。下記一般式(A)で表される化合物の中でも、親疎水性の指標であるlogP値が、3〜10の化合物が好ましい。
一般式(A) R1−L−X−L−R1
ここで、Xは芳香族又は脂肪族の環状構造の基を表し、Lは水と水素結合可能な連結基を表し、二つのLは環状構造の基Xの中心に対して点対称な位置に置換している。R1は芳香族又は脂肪族の置換基を表す。
Lとしては、−O−CO−、−CO−O−、−NH−CO−、−CO−NH−及びそれらの組合せからなる基より選ばれる二価の連結基が好ましく、−CO−O−及び−CO−NH−が特に好ましい。
R1としては、炭素数1〜30のアルキル基、アルケニル基、シリルオキシ基、アミノ基、スルファモイルアミノ基、スルファモイル基、アシル基、アリール及びヘテロ環アゾ基等が好ましい。
アリール基及び置換アリール基の方が、芳香族性ヘテロ環基及び置換芳香族性ヘテロ環基よりも好ましい。芳香族性へテロ環基のヘテロ環は、一般には不飽和である。芳香族性ヘテロ環は、5員環、6員環又は7員環であることが好ましく、5員環又は6員環であることがさらに好ましい。芳香族性へテロ環は一般に最多の二重結合を有する。ヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子又は硫黄原子が好ましく、窒素原子又は硫黄原子がさらに好ましい。
芳香族基の芳香族環としては、ベンゼン環、フラン環、チオフェン環、ピロール環、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、ピリジン環、ピリミジン環及びピラジン環が好ましく、ベンゼン環が特に好ましい。
アルキルアミノ基、アルコキシカルボニル基、アルコキシ基及びアルキルチオ基のアルキル部分とアルキル基とは、さらに置換基を有していてもよい。アルキル部分及びアルキル基の置換基の例には、ハロゲン原子、ヒドロキシル、カルボキシル、シアノ、アミノ、アルキルアミノ基、ニトロ、スルホ、カルバモイル、アルキルカルバモイル基、スルファモイル、アルキルスルファモイル基、ウレイド、アルキルウレイド基、アルケニル基、アルキニル基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルスルホニル基、アミド基及び非芳香族性複素環基が含まれる。アルキル部分及びアルキル基の置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシル、アミノ、アルキルアミノ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニル基及びアルコキシ基が好ましい。
ここで、logP値は、オクタノール−水分配係数を意味し、その測定は、JIS日本工業規格Z7260−107(2000)に記載のフラスコ浸とう法により実施することができる。また、オクタノール−水分配係数(logP値)は実測に代わって、計算化学的手法あるいは経験的方法により見積もることも可能である。計算方法としては、Crippen’s fragmentation法(J.Chem.Inf.Comput.Sci.,27,21(1987))、Viswanadhan’s fragmentation法(J.Chem.Inf.Comput.Sci.,29,163(1989))、Broto’s fragmentation法(Eur.J.Med.Chem.−Chim.Theor.,19,71(1984))などが好ましく用いられるが、Crippen’s fragmentation法(J.Chem.Inf.Comput.Sci.,27,21(1987))がより好ましい。ある化合物のlogPの値が測定方法あるいは計算方法により異なる場合に、該化合物が上記好ましい範囲内であるかどうかは、Crippen’s fragmentation法により判断することが好ましい。
前記第2位相差セルロースアシレートフィルムは、前記第1位相差セルロースアシレートフィルムと同様の方法により製造することができる。
前記第2位相差セルロースアシレートフィルムは、延伸処理されたものであることが好ましい。延伸処理によりセルロースアシレートフィルムに所望のレターデーションを付与することが可能である。第2位相差セルロースアシレートフィルムは、幅方向に延伸(横延伸)されていることが好ましい。幅方向に延伸することにより、ロール ツー ロールで、偏光子と第2位相差層とを、偏光子の透過軸と第2位相差層の遅相軸とを平行にして貼り合せることが可能となる。
幅方向に延伸する方法は、例えば、特開昭62−115035号、特開平4−152125号、同4−284211号、同4−298310号、同11−48271号などの各公報に記載されている。延伸は、常温又は加熱条件下で実施することができる。ポリマーフィルムを製膜する際の乾燥中に、延伸処理を施してもよく、特に溶媒が残存する場合は有効である。幅方向の延伸は、フィルムの巾をテンターで保持しながら搬送して、テンターの巾を徐々に広げることによって行うことができる。フィルムの乾燥後に、延伸機を用いて延伸すること(好ましくはロング延伸機を用いる一軸延伸)もできる。
フィルムの幅方向に延伸する延伸工程と、フィルムの搬送方向に収縮させる収縮工程を含む製造方法においては、パンタグラフ式あるいはリニアモーター式のテンターによって保持し、フィルムの幅方向に延伸しながら搬送方向にはクリップの間隔を徐々に狭めることでフィルムを収縮させることができる。
なお、本発明でいう収縮率とは、収縮方向における収縮前のフィルムの長さに対する収縮後のフィルムの収縮した長さの割合を意味する。
収縮率としては5〜40%が好ましく、10〜30%が特に好ましい。
前記第2位相差層の厚みについては特に制限はない。一例として、第2位相差層としてセルロースアシレートフィルムを用いる場合は、その厚み(延伸処理後の厚み)は、10μm〜200μmが好ましく、20μm〜150μmがさらに好ましく、30μm〜100μmがよりさらに好ましい。
前記第1位相差層及び第2位相差層に用いられるポリマーフィルムには、マット剤として微粒子を加えることが 好ましい。本発明に使用される微粒子としては、二酸化珪素(シリカ)、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成珪酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム及びリン酸カルシウムを挙げることができる。これらの微粒子の中ではケイ素を含むものが、濁度が低くなる点で好ましく、二酸化珪素がより好ましい。二酸化珪素の微粒子は、1次平均粒子サイズが1nm〜20nm、かつ、見かけ比重が70g/リットル以上であるものが好ましい。1次粒子の平均径が5〜25nmのものがフィルムのヘイズを下げることができて、より好ましい。見かけ比重は90〜200g/リットル以上が好ましく、100〜200g/リットル以上がさらに好ましい。見かけ比重が大きい程、高濃度の分散液を作ることが可能になり、ヘイズ、凝集物が良化するため好ましい。
前記第1位相差層及び第2位相層に用いられるポリマーフィルムは、アルカリ鹸化処理をしてもよい。鹸化処理をすることによりポリビニルアルコールのような偏光子の材料との密着性を付与し、偏光板の保護フィルムとして好ましく用いることができる。
前記アルカリ鹸化処理は、フィルム表面をアルカリ溶液に浸漬した後、酸性溶液で中和し、水洗して乾燥するサイクルで行うことが好ましい。前記アルカリ溶液としては、水酸化カリウム溶液、水酸化ナトリウム溶液が挙げられ、水酸化イオンの濃度は0.1〜5.0mol/Lの範囲にあることが好ましく、0.5〜4.0mol/Lの範囲にあることがさらに好ましい。アルカリ溶液温度は、室温〜90℃の範囲にあることが好ましく、40〜70℃の範囲にあることがさらに好ましい。
本発明の液晶表示装置には、第1位相差層及び/又は第2位相差層を、偏光子の保護フィルムとして有する偏光板を用いてもよい。より具体的には、本発明には、偏光子と、その双方の表面に保護フィルムを有し、一方の保護フィルムが、第1位相差層又は第2位相差層としの特性を満足するポリマーフィルムである偏光板を用いることができる。この構成の偏光板は、図1の上偏光板PL1又は下偏光板PL2として用いることができる。また、偏光子の一方の表面の保護フィルムとして、第2位相差層及び第1位相差層のそれぞれに要求される特性を満足するポリマーフィルムが積層された積層フィルムを有する偏光板を用いることもできる。この構成の偏光板は、図2の上偏光板PL1’として用いることができる。
前記偏光子としては、例えば、ポリビニルアルコールフィルムをヨウ素にて染色し、延伸を行うことによって得られる偏光膜などが用いられる。
<第1位相差フィルム1の作製>
下記セルロースアシレート溶液A組成をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアシレート溶液Aを調製した。
(セルロースアシレート溶液A組成)
置換度2.86のセルロースアセテート 100質量%
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8質量%
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9質量%
メチレンクロライド(第1溶媒) 300質量%
メタノール(第2溶媒) 54質量%
1−ブタノール 11質量%
(添加剤溶液B−1組成)
メチレンクロライド 68質量%
メタノール 17質量%
レターデーション発現剤A 15質量%
セルロースアシレート溶液Aを477質量%に、添加剤溶液B−1の30質量%を添加し、充分に攪拌して、ドープを調製した。ドープを流延口から0℃に冷却したドラム上に流延した。乾量基準で溶媒含有率70質量%のときにドラムから剥ぎ取り、搬送速度の異なる2本のロールを通過させることにより85℃の雰囲気下で搬送方向、即ち長手方向、に9%延伸した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、厚み72μmの第1位相差フィルム1を作製した。
第1位相差フィルム1の作製において、セルロースアセテートの置換度、レターデーション発現剤の種類及び添加量、延伸温度、延伸方向及び延伸倍率、並びにフィルム厚みを表1の通り変更した以外は、第1位相差フィルム1と同様にして第1位相差フィルム2〜7を作製した。
(セルロースアシレート溶液08の調製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、撹拌して各成分を溶解し、セルロースアシレート溶液を調製した。
(セルロースアシレート溶液08の組成)
・セルロースアセテート 100.0質量部
(アセチル化度2.80)
・トリフェニルフォスフェート(可塑剤) 5.0質量部
・ビフェニルフォスフェート(可塑剤) 3.0質量部
・メチレンクロライド(第1溶媒) 402.0質量部
・メタノール(第2溶媒) 60.0質量部
下記の組成物を分散機に投入し、撹拌して各成分を溶解し、マット剤溶液08を調製した。
(マット剤溶液08組成)
・平均粒子サイズ20nmのシリカ粒子 2.0質量部
(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製)
・メチレンクロライド(第1溶媒) 75.0質量部
・メタノール(第2溶媒) 12.7質量部
・セルロースアシレート溶液08 10.3質量部
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら撹拌して、各成分を溶解し、レターデーション発現剤溶液08を調製した。
(レターデーション発現剤溶液08組成)
・レターデーション発現剤(B−121) 7.0質量部
・レターデーション発現剤(B−122) 13.0質量部
・メチレンクロライド(第1溶媒) 58.4質量部
・メタノール(第2溶媒) 8.7質量部
・セルロースアシレート溶液08 12.8質量部
<第2位相差フィルム1の作製>
(セルロースアシレート溶液01の調製)
下記セルロースアシレート溶液01の組成をミキシングタンクに投入し、撹拌して各成分を溶解し、セルロースアシレート溶液01を調製した。
(セルロースアシレート溶液01の組成)
・セルロースアセテート 100.0質量%
(アセチル化度2.91)
・可塑剤:トリフェニルホスフェート(TPP) 3.0質量%
・可塑剤:ビフェニルホスフェート(BPP) 2.0質量%
・メチレンクロリド(第1溶媒) 347.0質量%
・メタノール(第2溶媒) 52.0質量%
下記マット剤溶液01組成を分散機に投入し、撹拌して各成分を溶解し、マット剤溶液01を調製した。
(マット剤溶液01組成)
・平均粒子サイズ20nmのシリカ粒子 2.0質量%
“AEROSIL R972”日本アエロジル(株)製
・メチレンクロリド(第1溶媒) 75.0質量%
・メタノール(第2溶媒) 12.7質量%
・セルロースアシレート01溶液 10.3質量%
下記添加剤溶液01組成をミキシングタンクに投入し、加熱しながら撹拌して、各成分を溶解し、添加剤溶液01を調製した。
(添加剤溶液01の組成)
・湿度依存性改良剤(A−1) 10.9質量%
・レターデーション発現剤(E) 9.1質量%
・メチレンクロリド(第1溶媒) 58.3質量%
・メタノール(第2溶媒) 8.7質量%
・セルロースアシレート溶液01 12.8質量%
第2位相差フィルム1の作製において、セルロースアセテートのアセチル置換度、レターデーション発現剤の添加量、湿度依存性改良剤の種類及び添加量、延伸方向及び延伸倍率、並びにフィルム厚みを表2の通り変更した以外は、第2位相差フィルム1と同様にして第2位相差フィルム2〜7を作製した。
<偏光板Aの作製>
(第1位相差フィルム1の鹸化処理)
作製した第1位相差フィルム1を、2.3mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液に、55℃で3分間浸漬した。室温の水洗浴槽中で洗浄し、30℃で0.05mol/Lの硫酸を用いて中和した。再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、さらに100℃の温風で乾燥した。このようにして、第1位相差フィルム1表面の鹸化処理を行った。
前記第1位相差フィルム1と同様にして第1位相差フィルム2〜8、第2位相差フィルム1〜6の表面を、それぞれ鹸化処理した。
市販のセルロースアシレートフィルム(富士タック(株)製、TD80)を1.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液に、55℃で1分間浸漬した。室温の水洗浴槽中で洗浄し、30℃で0.05mol/Lの硫酸を用いて中和した。再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、さらに100℃の温風で乾燥した。
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光子を作製し、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、上記鹸化処理した第1位相差フィルム1の鹸化処理面と、上記で鹸化処理した市販のセルロースアシレートフィルム(富士タック(株)製、TD80)の鹸化処理面とを、偏光子の両側に貼り付け、偏光板(A)を作製した。偏光板Aでは、偏光子の透過軸と第1位相差フィルム1の遅相軸とは直交であった。
第1位相差フィルム1に代えて、第1位相差フィルム2〜8、及び第2位相差フィルム1〜6をそれぞれ用い、且つ偏光子の透過軸と位相差フィルムの遅相軸との関係は下記表4の関係にした以外は、偏光板Aと同様にして偏光板B〜Nをそれぞれ作製した。
(液晶表示装置の作製)
図1に示す構成のVAモード液晶表示装置を作製した。図1における上側偏光板PL1として偏光板A〜Hのいずれかを、第1位相差フィルムが液晶セルLC側となるように配置し、また、下側偏光板PL2として偏光板I〜Nのいずれかを、第2位相差フィルムが液晶セルLC側となるように、粘着剤を介して、一枚ずつ貼り付けた。なお、上側偏光板PL1を表示面側偏光板、及び下側偏光板PL2をバックライト側偏光板として貼り付けた。観察者側の偏光板の透過軸が上下方向に、そして、バックライト側の偏光板の透過軸が左右方向になるように、クロスニコル配置とした。このようにして液晶表示装置101〜107、及び液晶表示装置201〜205をそれぞれ作製した。
各液晶表示装置の上側偏光板PL1と下側偏光板PL2との組み合わせを、下記表5に示す。
上記で作製した液晶表示装置101〜107、201〜205について、25℃10%RH及び25℃80%RHの環境下で、極角60°、方位角45°のコントラストをELDIM社製Ezcontrastによりそれぞれ測定し、環境湿度によるコントラスト変化を評価した。結果を表5に示す。
上記で作製した偏光板Iの第2位相差フィルム1上に、粘着剤を介して第1位相差フィルム7を貼り付けて偏光板Oを作製した。なお、偏光板Oにおいて、偏光子の透過軸と第2位相差フィルム1の遅相軸を平行、第2位相差フィルム1の遅相軸と第1位相差フィルム7の遅相軸を直交にした。
偏光板Oの作製において、第2位相差フィルム1の遅相軸と第1位相差フィルム7の遅相軸を平行にした以外は、偏光板Oと同様にして偏光板Pを作製した。
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光子を作製し、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、上記通りに鹸化処理したセルロースアシレートフィルム(富士タック(株)製、TD80)を偏光子の両側に貼り付け、偏光板Qを作製した。偏光子の吸収軸とセルロースアシレートフィルムの遅相軸とは平行とした。
(液晶表示装置の作製)
図2に示す構成のVAモード液晶表示装置を作製した。図2中の上側偏光板PL1’として偏光板O及び偏光板Pのいずれかを、第1位相差フィルム7が液晶セル側となるように、及び図2中の下側偏光板PL2’として偏光板Qを、それぞれ粘着剤を介して、一枚ずつ貼り付けた。なお、上側偏光板PL1’を表示面側偏光板、及び下側偏光板PL2’をバックライト側偏光板として貼り付けた。観察者側の偏光板の透過軸が上下方向に、そして、バックライト側の偏光板の透過軸が左右方向になるように、クロスニコル配置とした。このようにして液晶表示装置301及び302を作製した。
上記で作製した液晶表示装置301と302については、実施例1と同様の評価を行った。結果を下記表6に示す。
2 上側偏光子透過軸の方向
3 下側偏光子
4 下側偏光子透過軸の方向
5 液晶セル上電極基板
6 上基板の配向制御方向
7 液晶層
8 液晶セル下電極基板
9 下基板の配向制御方向
10、10’ 第1位相差層
11、11’ 第1位相差層の遅相軸
12、12’ 第2位相差層
13、13’ 第2位相差層の遅層軸
LC 液晶セル
PL1、PL1’ 上側偏光板
PL2、PL2’ 下側偏光板
Claims (15)
- 液晶セル、該液晶セルの両側にそれぞれ配置された第1偏光子及び第2偏光子、前記第1偏光子と前記液晶セルとの間に第1位相層、並びに前記第2偏光子と前記液晶セルとの間に第2位相差層を有し、前記第2位相差層が、前記第2偏光子と前記液晶セルの間に配置され、前記第1偏光子の透過軸と前記第1位相差層の遅相軸とが直交であり、且つ前記第2偏光子の透過軸と前記第2位相差層の遅相軸とが平行であり、及び前記第1位相差層と前記第2位相差層とが、下記式(1)の関係を満たすことを特徴とする液晶表示装置:
0nm<ΔRe1(548)−ΔRe2(548)≦50nm (1)
ここで、ΔRe1(548)は、第1位相差層の相対湿度10%温度25℃の環境下で測定した波長548nmの面内レターデーション(Re)から相対湿度80%温度25℃の環境下に測定した波長548nmのReを引いた値であり;ΔRe2(548)は第2位相差層の相対湿度10%の環境下で測定した波長548nmのReから相対湿度80%の環境下に測定した波長548nmのReを引いた値である。 - 液晶セル、該液晶セルの両側にそれぞれ配置された第1偏光子及び第2偏光子、前記第1偏光子と前記液晶セルとの間及び前記第2偏光子と前記液晶セルとの間のうちの少なくとも一方に、第1位相層及び第2位相差層を有し、前記第1偏光子の透過軸と前記第1位相差層の遅相軸とが直交であり、且つ前記第1位相差層の遅相軸と前記第2位相差層の遅相軸とが直交であり、及び前記第1位相差層と前記第2位相差層とが、請求項1中に記載の式(1)の関係を満たすことを特徴とする液晶表示装置。
- 前記第1位相差層が、少なくとも長手方向(搬送方向)に延伸処理されたポリマーフィルムであることを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示装置。
- 前記第2位相差層が、幅手方向に延伸処理されたポリマーフィルムであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 前記ポリマーフィルムが、ポリマーと該ポリマーに対して1〜30質量%の添加剤とを含有し、該添加剤中、下記一般式(A)で表される化合物の全添加剤に対する比率が、30〜100質量%であることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置:
一般式(A) R1−L−X−L−R1
ここで、Xは芳香族又は脂肪族の環状構造の基を表し;Lは水と水素結合可能な連結基を表し、二つのLが環状構造の基Xの中心に対して点対称な位置に置換し;R1は芳香族又は脂肪族の置換基を表す。 - 前記第1位相差層と前記第2位相差層とが、下記式(2)の関係を満たす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:
0.5≦|ΔRth1(548)+ΔRth2(548)|/|ΔRe1(548)-ΔRe2(548)|≦10 (2)
ここで、ΔRth1(548)は第1位相差層の相対湿度10%温度25℃の環境下で測定した波長548nmの厚み方向レターデーション(Rth)から相対湿度80%温度25℃の環境下で測定した波長548nmのRthを引いた値であり;ΔRth2(548)は第2位相差層の相対湿度10%温度25℃の環境下で測定した波長548nmのRthから相対湿度80%温度25℃の環境下で測定した波長548nmのRthを引いた値である。 - 前記第1位相層及び前記第2位相差層が下記式(3)の関係を満たすことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の液晶表示装置:
Re1(548)<Re2(548) (3)
ここで、Re1(λ)及びRe2(λ)はそれぞれ、相対湿度60%温度25℃の環境下で測定した波長λnmにおける第1及び第2の位相差層のReである。 - 前記第1位相差層が、下記式(4)及び(5)を満たすことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の液晶表示装置:
5nm≦Re1(548)≦300nm (4)
50nm≦Rth1(548)≦400nm (5)
ここで、Re1(λ)及びRth1(λ)はそれぞれ、25℃相対湿度60%の環境下で測定した波長λnmにおける第1の位相差層のRe及びRthである。 - 前記第2位相差層が、下記式(6)及び(7)を満たすことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の液晶表示装置:
40nm≦Re2(548)≦300nm (6)
60nm≦Rth2(548)≦400nm (7)
ここで、Re2(λ)及びRth2(λ)はそれぞれ、相対湿度60%温度25℃の環境下で測定した波長λnmにおける第2の位相差層のRe及びRthである。 - 前記第1位相差層が前記第1偏光子の保護フィルムである、及び/又は、前記第2位相差層が前記第1偏光子もしくは前記第2偏光子の保護フィルムであることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 前記第1位相差層が、下記式(8)を満たすことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の液晶表示装置:1.12≦遅相軸方向の音速/遅相軸に直交する方向の音速≦1.25 (8) 。
- 前記第1位相差層及び前記第2位相差層のうちの少なくとも一方が、セルロースアシレートフィルムであることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 前記第1位相差層が、前記第1偏光子と前記液晶セルの間に配置され、前記第2位相差層が、前記第2偏光子と前記液晶セルの間に配置され、前記第1偏光子の透過軸と前記第1位相差層の遅相軸とが直交であり、及び前記第2偏光子の透過軸と前記第2位相差層の遅相軸とが平行であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 前記第1位相差層及び第2位相差層の双方が、前記第1偏光子と前記液晶セルの間に配置され、及び前記第1位相差層の遅相軸と、前記第2位相差層の遅相軸とが直交であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 前記液晶セルがVAモードであることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008157600A JP5319966B2 (ja) | 2007-06-25 | 2008-06-17 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007166481 | 2007-06-25 | ||
JP2007166481 | 2007-06-25 | ||
JP2008157600A JP5319966B2 (ja) | 2007-06-25 | 2008-06-17 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009031765A true JP2009031765A (ja) | 2009-02-12 |
JP5319966B2 JP5319966B2 (ja) | 2013-10-16 |
Family
ID=40185759
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008157600A Active JP5319966B2 (ja) | 2007-06-25 | 2008-06-17 | 液晶表示装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7990502B2 (ja) |
JP (1) | JP5319966B2 (ja) |
CN (1) | CN101784947B (ja) |
WO (1) | WO2009001952A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010191422A (ja) * | 2009-02-14 | 2010-09-02 | Merck Patent Gmbh | 光学的補償フィルム |
JP2013130860A (ja) * | 2011-11-21 | 2013-07-04 | Fujifilm Corp | 光学フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009271463A (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-19 | Fujifilm Corp | 液晶表示装置及び液晶セル |
KR101944701B1 (ko) * | 2012-09-05 | 2019-02-11 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 패널 및 이의 제조 방법 |
WO2015122458A1 (ja) * | 2014-02-14 | 2015-08-20 | Dic株式会社 | 光変調素子 |
JP6359338B2 (ja) * | 2014-05-22 | 2018-07-18 | スタンレー電気株式会社 | 液晶表示装置 |
KR101731676B1 (ko) * | 2014-07-23 | 2017-05-02 | 삼성에스디아이 주식회사 | 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치 |
CN111108418B (zh) * | 2017-09-29 | 2022-05-24 | 富士胶片株式会社 | 偏振片保护膜、偏振片及液晶显示装置 |
JP7107253B2 (ja) | 2018-03-28 | 2022-07-27 | 東レ株式会社 | 粒状肥料および粒状肥料の製造方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005266802A (ja) * | 2004-02-20 | 2005-09-29 | Nippon Zeon Co Ltd | 液晶表示装置 |
JP2006291186A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-10-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | セルロースアシレートフィルム及びその製造方法、光学補償フィルム、偏光板および液晶表示装置 |
JP2007086748A (ja) * | 2005-08-22 | 2007-04-05 | Fujifilm Corp | 液晶表示装置 |
JP2007112870A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Fujifilm Corp | セルロースアシレート溶液の調製方法、光学用セルロースアシレートフィルム、偏光板および液晶表示装置 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100498384C (zh) * | 2000-12-04 | 2009-06-10 | 富士胶片株式会社 | 具有由盘状液晶分子制成的光学各向异性层及包括聚合物薄膜的透明基板的光学补偿片 |
KR100777960B1 (ko) * | 2002-02-19 | 2007-11-21 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 광학보상기능 편광판 및 그것을 사용한 액정표시장치 |
EP1517163A4 (en) * | 2002-06-27 | 2006-06-14 | Teijin Ltd | POLYCARBONATE ORIENTATION FILM AND PHASE DIFFERENTIAL FILM |
JP2005128520A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-05-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | 偏光板およびそれを用いた液晶表示装置 |
JP2006071876A (ja) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | Konica Minolta Opto Inc | セルロースエステルフィルム、光学補償フィルム、偏光板及び液晶表示装置 |
JP2006169303A (ja) | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | セルロースアシレートフィルムおよびその製造方法、並びに、光学フィルム |
TW200700471A (en) | 2005-03-22 | 2007-01-01 | Fuji Photo Film Co Ltd | Optical compensation film, polarizing plate and liquid crystal display |
JP2006267278A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光学補償シート、偏光板および液晶表示装置 |
WO2007064029A1 (en) | 2005-12-02 | 2007-06-07 | Fujifilm Corporation | Optical compensation film, polarizing plate and liquid crystal display device |
EP2023168A4 (en) * | 2006-05-01 | 2012-12-26 | Mitsui Chemicals Inc | METHOD FOR COMPENSATING THE WAVE LENGTH DEPENDENCE OF DOUBLE BREAKING OF AN OPTICAL PART, OPTICAL PART AND DISPLAY THEREWITH |
-
2008
- 2008-06-17 JP JP2008157600A patent/JP5319966B2/ja active Active
- 2008-06-24 CN CN2008801044071A patent/CN101784947B/zh active Active
- 2008-06-24 WO PCT/JP2008/061797 patent/WO2009001952A1/en active Application Filing
- 2008-06-24 US US12/666,450 patent/US7990502B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005266802A (ja) * | 2004-02-20 | 2005-09-29 | Nippon Zeon Co Ltd | 液晶表示装置 |
JP2006291186A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-10-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | セルロースアシレートフィルム及びその製造方法、光学補償フィルム、偏光板および液晶表示装置 |
JP2007086748A (ja) * | 2005-08-22 | 2007-04-05 | Fujifilm Corp | 液晶表示装置 |
JP2007112870A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Fujifilm Corp | セルロースアシレート溶液の調製方法、光学用セルロースアシレートフィルム、偏光板および液晶表示装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010191422A (ja) * | 2009-02-14 | 2010-09-02 | Merck Patent Gmbh | 光学的補償フィルム |
JP2013130860A (ja) * | 2011-11-21 | 2013-07-04 | Fujifilm Corp | 光学フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101784947A (zh) | 2010-07-21 |
CN101784947B (zh) | 2011-11-09 |
WO2009001952A1 (en) | 2008-12-31 |
JP5319966B2 (ja) | 2013-10-16 |
US7990502B2 (en) | 2011-08-02 |
US20110001908A1 (en) | 2011-01-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5084293B2 (ja) | 光学フィルムおよび位相差板、並びに液晶化合物 | |
JP5319966B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP5508702B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP5061066B2 (ja) | ポリマーフィルム、偏光板保護フィルム、偏光板及び液晶表示装置 | |
JP4759365B2 (ja) | セルロースアシレートフィルム、セルロースアシレートフィルムの製造方法、偏光板及び液晶表示装置 | |
JP5513054B2 (ja) | セルロースアシレートフィルム、位相差板、偏光板、ならびに液晶表示装置 | |
JP2007009181A (ja) | セルロースアシレートフィルム、偏光板および液晶表示装置 | |
JP5016788B2 (ja) | セルロースアシレートフィルム、偏光板および液晶表示装置 | |
JP2010254949A (ja) | セルロース組成物、光学フィルム、位相差板、偏光板、ならびに液晶表示装置 | |
JP2008262161A (ja) | 光学補償フィルム、光学補償フィルムの製造方法、偏光板および液晶表示装置 | |
JP2007017958A (ja) | 液晶表示装置 | |
JP5186402B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP4383435B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP5130076B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP2010163482A (ja) | セルロース組成物、光学フィルム、位相差板、ならびに液晶表示装置 | |
JP2010015142A (ja) | 光学補償フィルム、光学補償フィルムの製造方法、偏光板および液晶表示装置 | |
JP4686351B2 (ja) | セルロースアシレートフィルム、セルロースアシレートフィルムの製造方法、並びにそれを用いた偏光板及び液晶表示装置 | |
JP2010020269A (ja) | 液晶表示装置 | |
JP2007023124A (ja) | セルロース化合物組成物、セルロース化合物フィルム | |
JP2008233814A (ja) | 光学フィルム、それを用いた偏光板及び液晶表示装置 | |
JP2010026424A (ja) | 高分子フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 | |
JP2009098618A (ja) | 位相差膜及び偏光板 | |
US20090202748A1 (en) | Resin film, production method thereof, polarizing plate and liquid crystal display device | |
JP5028214B2 (ja) | 組成物、フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 | |
JP2008120875A (ja) | セルロースアシレートフィルム、光学補償シート、偏光板、および液晶表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110203 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120925 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121120 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130702 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130712 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5319966 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |