JP2009180946A - 光学補償フィルム、及び液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも第1及び第2の光学異方性層を有する光学補償フィルム(10)であって、フィルム面内進相軸(F)とフィルム面の法線(N)とを含む平面(P)内で前記法線からフィルム面方向に時計回りに40°の方向(D+)から測定した面内レターデーションRe(+40°)及び前記法線から反時計回りに40°の方向(D-)から測定したRe(−40°)のうち、大きい方をReL及び小さい方をReSとした場合に、下記式(I)を満足することを特徴とする光学補償フィルム(10)である。
(I) 14 ≦ ReL/ReS ≦ 27
【選択図】図1
Description
例えば、特許文献1には、負の複屈折を有する層が傾いて積層されて積層群をなし、このような積層群が傾きの方向が逆方向となるように2つ対向して積層されていることを特徴とする視野角補償フィルムが提案されていて、この視野角補償フィルムが、VAモード液晶表示装置の視野角特性の改善に寄与することが記載されている。
また、特許文献2には、円盤状の高分子からなる一群の屈折率楕円体をそれぞれ含む少なくとも一対の第1および第2光学フィルムを備え、前記第1光学フィルム内の屈折率楕円体は厚さ方向に直角な平面に対して徐々に傾斜して厚さ方向にハイブリッド配列された状態にあり、前記第2光学フィルム内の屈折率楕円体は前記第1光学フィルム内の屈折率楕円体の傾斜方位に対してそれぞれ反平行となるように徐々に傾斜して厚さ方向にハイブリッド配列された状態にあることを特徴とする光学位相差板が提案され、この光学位相差板が中間階調での視野角−輝度特性向上に寄与することが記載されている。
従って、本発明は、液晶表示装置、特にVAモード液晶表示装置、の中間調表示の視野角特性を改善に寄与するとともに、全方位の斜め方向において黒表示時の光漏れを軽減するのに寄与する光学補償フィルムを提供することを課題とする。
また、本発明は、中間調表示の視野角特性が改善され、及び全方位の斜め方向において高コントラストを達成可能な液晶表示装置、特にVAモード液晶表示装置、を提供することを課題とする。
[1] 少なくとも第1及び第2の光学異方性層を有する光学補償フィルムであって、フィルム面内進相軸とフィルム面の法線とを含む平面内で前記法線からフィルム面方向に時計回りに40°の方向から測定した面内レターデーションRe(+40°)及び前記法線から反時計回りに40°の方向から測定したRe(−40°)のうち、大きい方をReL及び小さい方をReSとした場合に、下記式(I)を満足することを特徴とする光学補償フィルム:
(I) 14 ≦ ReL/ReS ≦ 27 。
[2] 第1及び第2の光学異方性層それぞれの波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)が、20〜30nmであることを特徴とする[1]の光学補償フィルム。
[3] 第1及び第2の光学異方性層がそれぞれ、互いに平行で且つ逆向きの配向処理方向によって制御された配向状態に固定された液晶化合物の分子を含有する光学異方性層であることを特徴とする[1]又は[2]の光学補償フィルム。
[4] 第1及び第2の光学異方性層がそれぞれ、互いに平行で且つ逆向きの配向処理方向によって制御されたハイブリッド配向状態に固定された円盤状液晶化合物の分子を含有することを特徴とする[3]の光学補償フィルム。
[5] 波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)が0〜3nmであり、及び同波長における厚み方向レターデーションRth(550)が0〜40nmであるポリマーフィルムをさらに有することを特徴とする[1]〜[4]のいずれかの光学補償フィルム。
[6] 互いの偏光軸を直交にして配置された一対の偏光子と、前記一対の偏光子の間に垂直配向モードの液晶セルとを有する液晶表示装置であって、前記液晶セルと前記一対の偏光子それぞれとの間に、[1]〜[5]のいずれかの光学補償フィルムを有することを特徴とする液晶表示装置。
[7] 前記垂直配向モード液晶セルが、マルチドメイン構造の液晶セルであることを特徴とする[6]の液晶表示装置。
また、本発明によれば、中間調表示の視野角特性が改善され、及び全方位の斜め方向において高コントラストを達成可能な液晶表示装置、特にVAモード液晶表示装置、を提供することをできる。
(レターデーション、Re、Rth)
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(nm)及び厚さ方向のレターデーション(nm)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。
尚、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(10)及び式(11)よりRthを算出することもできる。
上記の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あらわす。また、式中、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す。dは膜厚を表す。
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。
上記の測定において、平均屈折率の仮定値は ポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する:
セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)である。
これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 210ADH又はWRはnx、ny、nzを算出する。この算出されたnx,ny,nzよりNz=(nx−nz)/(nx−ny)が更に算出される。
なお、本明細書において、レターデーション等の測定波長は特別な記述がない限り、可視光域のλ=550nmでの値である。なお、「面内遅相軸」とは、面内で屈折率が最大になる方向であり、「面内進相軸」とは面内遅相軸に面内で直交する方向である。
(I) 14 ≦ ReL/ReS ≦ 27
[第1及び第2の光学異方性層]
本発明の光学補償フィルムは、第1及び第2の光学異方性層を有する。前記第1及び第2の光学異方性層は、液晶化合物を含有する液晶組成物から形成するのが好ましい。
前記光学異方性層は、支持体の表面に直接形成してもよいし、支持体上に配向膜を形成し、該配向膜上に形成してもよい。また、別の基材に形成した液晶化合物層を、粘着剤等を用いて、支持体上に転写することで、本発明の光学補償フィルムを作製することも可能である。
光学異方性層の形成に用いる液晶化合物としては、棒状液晶化合物及びディスコティック液晶化合物が挙げられる。棒状液晶化合物及びディスコティック液晶化合物は、高分子液晶でも低分子液晶でもよく、更に、低分子液晶が架橋され液晶性を示さなくなったものも含まれる。中でもディスコティック液晶化合物が好ましい。
本発明に使用可能な棒状液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。
なお、棒状液晶化合物には、金属錯体も含まれる。また、棒状液晶化合物を繰り返し単位中に含む液晶ポリマーも用いることができる。言い換えると、棒状液晶化合物は、(液晶)ポリマーと結合していてもよい。棒状液晶化合物については、季刊化学総説第22巻「液晶の化学(1994)日本化学会編」の第4章、第7章、及び第11章、及び液晶デバイスハンドブック日本学術振興会第142委員会編の第3章に記載がある。
ディスコティック液晶化合物には、C.Destradeらの研究報告、Mol.Cryst.71巻、111頁(1981年)に記載されているベンゼン誘導体、C.Destradeらの研究報告、Mol.Cryst.122巻、141頁(1985年)、Physics lett,A,78巻、82頁(1990)に記載されているトルキセン誘導体、B.Kohneらの研究報告、Angew.Chem.96巻、70頁(1984年)に記載されたシクロヘキサン誘導体及びJ.M.Lehnらの研究報告、J.Chem.Commun.,1794頁(1985年)、J.Zhangらの研究報告、J.Am.Chem.Soc.116巻、2655頁(1994年)に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルが含まれる。ディスコティック液晶化合物のディスコティックネマティック液晶相−固相転移温度は、70〜300℃が好ましく、70〜170℃がより好ましい。
L1:−AL−CO−O−AL−
L2:−AL−CO−O−AL−O−
L3:−AL−CO−O−AL−O−AL−
L4:−AL−CO−O−AL−O−CO−
L5:−CO−AR−O−AL−
L6:−CO−AR−O−AL−O−
L7:−CO−AR−O−AL−O−CO−
L8:−CO−NH−AL−
L9:−NH−AL−O−
L10:−NH−AL−O−CO−
L11:−O−AL−
L12:−O−AL−O−
L13:−O−AL−O−CO−
L14:−O−AL−O−CO−NH−AL−
L15:−O−AL−S−AL−
L16:−O−CO−AR−O−AL−CO−
L17:−O−CO−AR−O−AL−O−CO−
L18:−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−CO−
L19:−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−AL−O−CO−
L20:−S−AL−
L21:−S−AL−O−
L22:−S−AL−O−CO−
L23:−S−AL−S−AL−
L24:−S−AR−AL−
液晶化合物と共に使用する添加剤の例としては、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー及びポリマーなどを挙げることができる。分子対称軸の配向方向の変化の程度も、上記と同様に、液晶化合物と添加剤との選択により調整できる。特に界面活性剤に関しては、上述の塗布液の表面張力制御と両立することが好ましい。
また、上記化合物の添加量は、液晶化合物に対して一般に1〜50質量%の範囲にあり、5〜30質量%の範囲にあることが好ましい。なお、重合性の反応性官能基数が4以上のモノマーを混合して用いると、配向膜と光学異方性層間の密着性を高めることができる。
本発明の光学補償フィルムは、前記第1及び第2の光学異方性層を支持する支持体を有していてもよい。前記支持体は、透明であるのが好ましく、具体的には、光透過率が80%以上である透明なポリマーフィルムが好ましい。支持体として使用可能なポリマーフィルムとしては、セルロースエステル(例、セルロースアセテート、セルロースジアセテート)、ノルボルネン系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等からなるポリマーフィルムが挙げられる。市販のポリマー(ノルボルネン系ポリマーでは、ア−トン(登録商標)、及びゼオネックス(登録商標)を用いてもよい。中でもセルロースエステルからなるフィルムが好ましく、セルロースの低級脂肪酸エステルからなるフィルムが更に好ましい。低級脂肪酸とは、炭素原子数が6以下の脂肪酸を意味する。特に、炭素原子数が2(セルロースアセテート)、3(セルロースプロピオネート)又は4(セルロースブチレート)が好ましい。これらの中でも、セルロースアセテートからなるフィルムが特に好ましい。また、セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートのような混合脂肪酸エステルを用いることもできる。
前記第1及び第2の光学異方性層の作製には、配向膜を利用するのが好ましい。
前記配向膜は、架橋されたポリマーからなる層であるのが好ましい。配向膜に使用されるポリマーは、それ自体架橋可能なポリマーであっても、架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができる。上記配向膜は、官能基を有するポリマーあるいはポリマーに官能基を導入したものを、光、熱又はPH変化等により、ポリマー間で反応させて形成するか、又は、反応活性の高い化合物である架橋剤を用いてポリマー間に架橋剤に由来する結合基を導入して、ポリマー間を架橋することにより形成することができる。
上記特定の変性ポリビニルアルコールの好ましい例としては、特開平8−338913号公報に詳しく記載されている。配向膜にポリビニルアルコール等の親水性ポリマーを使用する場合、硬膜度の観点から、含水率を制御することが好ましく、制御される含水率としては、0.4〜2.5%であることが好ましく、0.6〜1.6%であることがより好ましい。含水率は、市販のカールフィッシャー法の水分率測定器で測定することができる。
なお、配向膜は、10μm以下の膜厚であるのが好ましい。
工程(1):長手方向に搬送される長尺状の支持体の表面又は該支持体上に形成された配向膜の表面に、ラビングローラによりa方向にラビング処理を施す工程。
工程(2):液晶性化合物を含む塗布液を前記ラビング処理面に塗布する工程。
工程(3):塗布された塗布液を乾燥するのと同時に又は乾燥した後に、液晶転移温度以上の温度で前記液晶化合物を配向させ、その配向を固定して第1の光学異方性層を作製する工程。
工程(4):第1の光学異方性層の表面、又は第1の光学異方性層上に形成された配向膜の表面に、ラビングローラによりb方向(但し、b方向はa方向と平行であり且つ逆向きな方向である)にラビング処理を施す工程。
工程(5):液晶性化合物を含む塗布液を前記ラビング処理面に塗布する工程。
工程(6):塗布された塗布液を乾燥するのと同時に又は乾燥した後に、液晶転移温度以上の温度で前記液晶化合物を配向させ、その配向を固定して第2の光学異方性層を作製する工程。
工程(7):第1及び第2の光学異方性層が形成された長尺状の積層体を巻き取る工程。
この方法により、長尺状の光学補償フィルムを連続的に製造することができ、さらに長尺状の偏光膜とロールtoロールで貼合することにより、偏光板を連続的に製造することができる。
(a)上記工程(2)及び(5)において、液晶化合物として架橋性官能基を有する重合性液晶化合物を用い、上記工程(3)及び(6)において、連続的に塗布層を光照射して重合性液晶化合物を重合により硬化させて配向状態に固定する。
(b)上記工程(1)及び(4)において、前記支持体又は配向膜の表面を除塵しながら、ラビングローラでラビング処理する。
(c)上記工程(2)及び(5)の前に、ラビング処理した前記支持体又は前記配向膜の表面、及びラビング処理した第1の光学異方性層又はその上に形成された配向膜を除塵する工程を行う。
(d)上記工程(7)の前に、形成した第1及び第2の光学異方性層の光学特性を連続的に測定することにより検査する検査工程。
[工程(1)及び(4)]
前記工程(1)及び(4)では、長手方向に搬送される長尺状の支持体の表面又は該支持体上に形成された配向膜の表面に、ラビングローラによりラビング処理を施す。
上記工程(2)及び(5)では、液晶性化合物を含む塗布液を前記ラビング処理面に塗布する。光学異方性層形成用の塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド(例、N,N−ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラクロロエタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)が含まれる。アルキルハライド及びケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
(i)下記一般式(4)で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマー
(ii)ポリ(オキシアルキレン)アクリレート及び/又はポリ(オキシアルキレン)メタクリレート
更に、前記フッ素系ポリマーの添加量は、液晶化合物を主とする塗布組成物(溶媒を除いた塗布成分)に対して0.005〜8質量%が好ましく、0.01〜1質量%がより好ましく、0.05〜0.5質量%が更に好ましい。前記フッ素系ポリマーの添加量が、0.005質量%未満では効果が不十分であり、また8質量%より多くなると、塗膜の乾燥が十分に行われなくなったり、光学補償フィルムとしての性能(例えばレターデーションの均一性、等)に悪影響を及ぼす。
上記工程(3)及び(6)では、塗布された塗布液を乾燥するのと同時、又は乾燥した後に、液晶転移温度以上の温度で前記液晶化合物を配向させ、その配向を固定して光学異方性層を作製する。液晶化合物は、乾燥時の加熱によってもしくは乾燥後の加熱によって、所望の配向となる。乾燥温度は、塗布液に用いた溶媒の沸点、ならびに支持体及び配向膜の素材を考慮して決定することができる。液晶化合物の配向温度は、用いる液晶化合物の液晶相−固相転移温度に応じて決定することができる。
液晶化合物として、ディスコティック液晶化合物を用いる場合は、配向温度は、70〜300℃が好ましく、70〜170℃が更に好ましい。
また、液晶状態の粘度は、10〜10,000cpであることが好ましく、100〜1,000cpであることが更に好ましい。
粘度が低すぎると、配向時の風の影響を受けやすく、連続生産のために、非常に高精度の風速/風向制御が必要となる。一方、粘度が高いと風の影響は受けにくいが、液晶の配向が遅くなり、生産性が非常に悪化することとなる。
液晶層の粘度は、液晶化合物の分子構造によって適宜制御できる。また、上述の添加剤(特にセルロース系のポリマー、等)、及びゲル化剤等を適量使用することで所望の粘度に調整する方法が好ましく用いられる。
加熱は、所定の温度の温風を送風することによって、又は所定の温度に維持された加熱室内を搬送することによって実施できる。
このときの温風は、下記式(3)に示すように、液晶化合物層に当たるラビング方向以外の風速を制御されることが好ましい。なお、下記式(3)中、Vは液晶化合物表面の膜面風速(m/sec)、ηは液晶化合物の配向温度での液晶化合物層の粘度(cp)である。
0<V<5.0×10-3×η・・・・・・・・・・式(3)
光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許2367661号、及び米国特許2367670号の各明細書に記載)、アシロインエーテル(米国特許2448828号明細書に記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号明細書に記載)、多核キノン化合物(米国特許3046127号、及び米国特許2951758号の各明細書に記載)、トリアリールイミダゾールダイマーと、p−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許3549367号明細書に記載)、アクリジン及びフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、及び米国特許4239850号明細書に記載)、及びオキサジアゾール化合物(米国特許4212970号明細書に記載)が含まれる。
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の0.01〜20質量%の範囲にあることが好ましく、0.5〜5質量%の範囲にあることが更に好ましい。
また、光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。光照射は、光学異方性層形成用塗布液を塗布した支持体を、1以上の光源が上下及び左右のいずれかの位置に配置された搬送路を通過させることによって実施することができる。
上記工程(7)により得られる光学補償フィルムは、ロール形態であるので、大量に製造した場合にもその取り扱いが容易である。そのままの形態で保管・搬送できる。
上記した通り、本発明の光学補償フィルムは、偏光膜と貼合して、楕円偏光板として液晶表示装置に組み込むことができる。前記偏光膜としては、Optiva Inc.に代表される塗布型偏光膜、又はバインダーとヨウ素、もしくは二色性色素とからなる偏光膜が好ましい。前記ヨウ素及び二色性色素は、バインダー中で配向することで偏向性能を発現する。ヨウ素及び二色性色素は、バインダー分子に沿って配向するか、もしくは二色性色素が液晶のような自己組織化により一方向に配向することが好ましい。
現在市販の偏光膜は、延伸したポリマーを、浴槽中のヨウ素もしくは二色性色素の溶液に浸漬し、バインダー中にヨウ素、もしくは二色性色素をバインダー中に浸透させることで作製されるのが一般的である。
(光学補償フィルムの作製)
<支持体の作成>
光学補償フィルムの支持体として、富士フイルム社製のZ−タックを準備した。この支持体のRe及びRthの値を測定したところ、Re及びRthともほぼ0nmであった。
その後、100℃で15秒間乾燥した。この支持体の純水に対する接触角を求めたところ、42°であった。
この支持体上(アルカリ処理面)に、下記の組成の配向膜塗布液を#16のワイヤーバーコーターで28mL/m2塗布した。60℃の温風で60秒、更に90℃の温風で150秒乾燥し、配向膜を作製した。
・下記一般式(6)に示す変性ポリビニルアルコール・・・・・・・・・10質量部
・水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・371質量部
・メタノール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・119質量部
・グルタルアルデヒド(架橋剤)・・・・・・・・・・・・・・・・・0.5質量部
・クエン酸エステル(三協化学(株)製 AS3)・・・・・・・・ 0.35質量部
支持体を速度20m/分で搬送し、長手方向にラビング処理されるようにラビングロール(300mm直径)を設定し、650rpmで回転させて、支持体の配向膜設置表面にラビング処理を施した。ラビングロールと支持体との接触長さは、18mmとなるように設定した。
前記配向膜上に、下記一般式(7)に示すディスコティック液晶性化合物41.01kg、エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製)4.06kg、セルロースアセテートブチレート(CAB531−1、イーストマンケミカル社製)0.45kg、光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製)1.35kg、増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)0.45kgを102kgのメチルエチルケトンに溶解した塗布液に、フルオロ脂肪族基含有共重合体(メガファックF780 大日本インキ(株)製)を0.1kg加え、#3.4のワイヤーバーを391回転でフィルムの搬送方向と同じ方向に回転させて、20m/分で搬送されている支持体の配向膜面に連続的に塗布して、光学異方性層(ディスコティック液晶化合物層)を形成した。
次に、第1の光学異方性層上に、上記配向膜塗布液を塗布して、膜を形成し、その膜面に対して長手方向にラビング処理を行った。但し、処理の方向を上記とは逆向きに行った。このラビング処理面に、上記と同一の光学異方性層形成用塗布液を同様に塗布、乾燥及び硬化して、室温まで放冷して光学異方性層(第2の光学異方性層)を形成した。
その後、円筒状に巻き取ってロール状の形態にした。このようにして、ロール状光学補償フィルム1を作製した。作製したロール状光学補償フィルム1の一部を切り取り、サンプルとして用いて、光学特性を測定した。光学補償フィルム1のRe(550)を測定した。結果を表1に示す。また、図1中のD+方向からRe(+40°)及びD−方向からRe(−40°)をそれぞれ測定し、大きいほうをReL及び小さいほうをReSとした。結果を表1に示す。
光学異方性層の膜厚及びラビングの条件(接触長さ)を代えた以外は同様にして、下記表1に示す光学補償フィルム2及び3を作製した。
また、光学補償フィルム1の作製において、支持体として用いたセルロースアシレートフィルムを、富士フイルム社製の「フジタック」セルロースアシレートフィルムに代え(Re(550)及びRth(550)は下記表1に示す)、及び第1及び第2の光学異方性層の形成方法中、光学異方性層の膜厚及びラビングの条件(接触長さ)を代えた以外は同様にして、下記表1に示す光学補償フィルム4を作製した。
光学補償フィルム2〜4のRe(550)、ReL及びReSについても光学補償フィルム1と同様にして測定した。結果を表1に示す。
比較例用光学補償フィルム1cとして、セルロースアシレートフィルムを2軸延伸して作製したポリマーフィルム(Re(550)が55nm及びRth(550)が125nm)を使用した。
光学補償フィルム1の作製において、第1及び第2の光学異方性層の形成方法中、
光学異方性層の膜厚及びラビングの条件(接触長さ)を代えた以外は同様にして、比較例用光学補償フィルム2cを作製した。
光学補償フィルム1の作製において、第1及び第2の光学異方性層の形成方法中、
光学異方性層の膜厚及びラビングの条件(接触長さ)を代えた以外は同様にして、比較例用光学補償フィルム3cを作製した。
光学補償フィルム2c及び3cのRe(550)、ReL及びReSについても光学補償フィルム1と同様にして測定した。結果を表1に示す。
ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を吸着して偏光膜を作製した。
この偏光膜の表面に、光学補償フィルム1〜4、及び比較例用光学補償フィルム1c〜3cのそれぞれを貼合し、偏光板をそれぞれ作製した。なお、各偏光板の光学補償フィルムを貼合しなかった表面には、保護のため市販のセルロースアシレートフィルム(富士フイルム製、フジタック)を貼り付けた。
また、下記表1に示す比較例4用の偏光板として、上記偏光膜の両面に、市販のセルロースアシレートフィルム(富士フイルム製、フジタック)を貼り付けた偏光板も作製した。
上記で作製した各偏光板を用いて、図4に示すVAモード液晶表示装置と同一の構成の液晶表示装置を作製した。具体的には、上記で作製した各偏光板を2枚ずつ用意し、図4中の偏光板PL1及びPL2としてそれぞれ用いた。液晶セルLCとして、垂直配向セルを作製した。この液晶セルは、液晶(ZLI−2806、メルク社製)を含み、セル中において、液晶が基板面に対して垂直配向になるように、基板にはあらかじめ垂直配向材(LQ−1800,日立化成デュポンマイクロシステムズ社製)を塗布・乾燥したものを用いた。セルギャップはシリカ球を用いて形成した。セルの複屈折率であるΔn×d=300nmであった。各層の軸関係も図4に示す通りとした。
作製した各液晶表示装置について、以下の評価を行った。
・コントラスト評価
画面左右方向を0度の方位として、(1)方位角0度及び極角60度、(2)方位角90度及び極角60度、及び(3)方位角45度及び極角60の3つの斜め方向の、白表示及び黒表示の透過率をそれぞれ測定して、コントラストを算出した。結果を下記表1に示す。
・ γ特性(25/255階調)評価(中間調表示の輝度の視野角依存性の評価)
画面左右方向を0度の方位として、方位角45度及び極角60度方向の、中間調におけるγ特性を測定した。中間調を代表する階調として25階調を用いた。25階調におけるγ特性は、25階調輝度値をL25、255階調輝度値(白状態)をL255とすると、次の式で与えられる。
γ=log(L25/L255)/log(25/255)
γ特性の結果を表1に示す。
12a 第1の光学異方性層
12b 第2の光学異方性層
14 支持体
16 偏光子
18 保護フィルム
a、b 配向処理方向
c 吸収軸
S、s 光学補償フィルムの面内遅相軸
F 光学補償フィルムの面内進相軸
N 光学補償フィルム面の法線方向
P 光学補償フィルムの進相軸Sと法線Nとを含む面
D+ 面P内で法線をフィルム面方向に時計回りに40°(+40°)回転させた方向
D− 面P内で法線をフィルム面方向に反時計回りに40°(−40°)回転させた方向
PL1、PL2 偏光板
LC 液晶セル
Claims (7)
- 少なくとも第1及び第2の光学異方性層を有する光学補償フィルムであって、フィルム面内進相軸とフィルム面の法線とを含む平面内で前記法線からフィルム面方向に時計回りに40°の方向から測定した面内レターデーションRe(+40°)及び前記法線から反時計回りに40°の方向から測定したRe(−40°)のうち、大きい方をReL及び小さい方をReSとした場合に、下記式(I)を満足することを特徴とする光学補償フィルム:
(I) 14 ≦ ReL/ReS ≦ 27 。 - 第1及び第2の光学異方性層それぞれの波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)が、20〜30nmであることを特徴とする請求項1に記載の光学補償フィルム。
- 第1及び第2の光学異方性層がそれぞれ、互いに平行で且つ逆向きの配向処理方向によって制御された配向状態に固定された液晶化合物の分子を含有する光学異方性層であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学補償フィルム。
- 第1及び第2の光学異方性層がそれぞれ、互いに平行で且つ逆向きの配向処理方向によって制御されたハイブリッド配向状態に固定された円盤状液晶化合物の分子を含有することを特徴とする請求項3に記載の光学補償フィルム。
- 波長550nmにおける面内レターデーションRe(550)が0〜3nmであり、及び同波長における厚み方向レターデーションRth(550)が0〜40nmであるポリマーフィルムをさらに有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。
- 互いの偏光軸を直交にして配置された一対の偏光子と、前記一対の偏光子の間に垂直配向モードの液晶セルとを有する液晶表示装置であって、前記液晶セルと前記一対の偏光子それぞれとの間に、請求項1〜5のいずれか1項に記載の光学補償フィルムを有することを特徴とする液晶表示装置。
- 前記垂直配向モード液晶セルが、マルチドメイン構造の液晶セルであることを特徴とする請求項6に記載の液晶表示装置。
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