JP2018049138A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、指向性可変バックライトユニットを用いて、裸眼３Ｄ表示性能と輝度が優れる液晶表示装置を提供することを課題とする。【解決手段】凹凸構造を有する指向性可変バックライトユニットと、旋光層と、液晶セルとをこの順に有し、旋光層は、液晶性化合物を含み、指向性可変バックライトユニット側の表面側の液晶性化合物の配向方向と、指向性可変バックライトユニットからの出射光の偏光軸とがなす角が、０°〜１０°であり、液晶性化合物が、ねじれ配向しており、そのねじれ角が３０〜１５０°である液晶表示装置。【選択図】なし

Description

本発明は液晶表示装置に関する。

液晶表示装置（以下、ＬＣＤとも言う）などのフラットパネルディスプレイは、消費電力が小さく、省スペースの画像表示装置として年々その用途が広がっている。近年のフラットパネルディスプレイ市場において、ＴＶ用途をメインとする大型用途、タブレットＰＣやスマートフォンなどの中小型用途の双方においてＬＣＤ性能改善として省電力化、高精細化、プライバシーの保護として視野角制御、３Ｄ表示、色再現性向上のための開発が進んでいる。

例えば、特許文献１では、凹凸構造を利用しバックライトのＬＥＤ光を選択的に液晶セルに入光させることで、ＬＥＤ光を特定の方向へ指向させ、視野角制御、分割表示を可能にするバックライトシステムが提案されている。
また、非特許文献１では、指向性可変バックライトシステムを利用することで左右の３Ｄ表示が可能であることが報告されている。

特表２０１５−５２５４９３号公報 米国特許第９１６４２１２号明細書

SID（The Society for Information Display）Symposium Digest of Technical Papers,volume 46, Issue 1, Page 1448-1451.

裸眼３Ｄ表示にはクロストークを防ぐため高速応答可能なＴＮセルを使用することが好まれる。その場合、ＴＮセルのバックライト側偏光板はＬＣＤの各辺に対し４５°の方向に透過軸をもつことが多い。一方、バックライトシステムは反射を利用してＬＥＤ光を指向させていることから、出光する光はＬＣＤの各辺に対して、０もしくは９０°方向をメインとする偏光となっており、偏光板の透過軸との偏光方向の不一致から輝度が低下してしまうことがある。

これに対して、例えば、特許文献２では、λ／２フィルムを用いた偏光軸変換が提案されている。一方で、上述した指向性可変バックライトユニットの偏光軸変換に用いた場合、斜め視野における色味変化が優れないことから、左右２画素で色味差が生じてしまい、表示性能が劣化することがわかった。

そこで、本発明は凹凸構造を有する指向性可変バックライトユニットを用いて、裸眼３Ｄ表示性能と輝度が優れる液晶表示装置を提供することを課題とする。

本発明者らは、特定の層構成、物性を持つ旋光フィルムを用いて、特定の層構成、軸関係を持つ液晶表示装置とすることで、指向性可変バックライトユニットを用いても、裸眼３Ｄ表示性能と輝度が優れる液晶表示装置とできることを見出した。

また、近年の液晶セルの高精細化により、バックライト側偏光板と指向性可変バックライトユニットが擦れることに起因する微小な傷が課題となって来ている。一方、本発明の層構成とすることにより、この傷も改善することができることがわかった。

すなわち、以下の構成により上記課題を達成することができることを見出した。

［１］ 凹凸構造を有する指向性可変バックライトユニットと、旋光層と、液晶セルとをこの順に有し、旋光層は、液晶性化合物を含み、旋光層の指向性可変バックライトユニット側の表面側の液晶性化合物の配向方向と、指向性可変バックライトユニットからの出射光の偏光軸とがなす角が、０°〜１０°であり、液晶性化合物が、ねじれ配向しており、そのねじれ角が３０〜１５０°である液晶表示装置。
［２］ 液晶セルが、ツイステッドネマチック方式の液晶セルである［１］に記載の液晶表示装置。
［３］ 液晶セルと旋光層との間に偏光子を有し、旋光層の偏光子側の表面側の液晶性化合物の配向方向と、偏光子の透過軸とがなす角が、０〜１０°である［１］または［２］に記載の液晶表示装置。
［４］ 旋光層の、屈折率異方性△ｎと膜厚ｄとの積△ｎｄが４５０〜５９０ｎｍである［１］〜［３］のいずれかに記載の液晶表示装置。
［５］ 旋光層の膜厚ｄが１〜１０μｍである［１］〜［４］のいずれかに記載の液晶表示装置。
［６］ 凹凸構造を有する指向性可変バックライトユニットと旋光層との間に、輝度向上フィルムを有する［１］〜［５］のいずれかに記載の液晶表示装置。
［７］ 旋光層と輝度向上フィルムとが粘着剤を介して積層されている［６］に記載の液晶表示装置。

本発明によれば、凹凸構造を有する指向性可変バックライトユニットを用いて、裸眼３Ｄ表示性能と輝度が優れる液晶表示装置を提供することができる。

図１は、本発明の液晶表示装置の実施形態の例を示す模式的な斜視図である。

以下、本発明について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、偏光板とは、偏光子の少なくとも一方に偏光板保護層、または機能層が配置されたものを言い、偏光子と偏光板は区別して用いる。
また、本明細書において、平行、直交とは厳密な意味での平行、直交を意味するのではなく、平行または直交から±５°の範囲を意味する。

《屈折率》
本発明において、屈折率Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚは、アッベ屈折計（ＮＡＲ−４Ｔ、アタゴ（株）製）を使用し、光源にナトリウムランプ（λ＝５８９ｎｍ）を用いて測定する。また波長依存性を測定する場合は、多波長アッベ屈折計ＤＲ−Ｍ２（アタゴ（株）製）にて、干渉フィルターとの組合せで測定できる。

また、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もできる。

《旋光層の捩じれ角度》
本発明において、液晶性化合物の捩じれ角度は、旋光層の一方の表面側での面内遅相軸と、反対側の表面側での面内遅相軸がなす角度で表わす。各表面側での面内遅相軸は、ＡｘｏＳｃａｎ ＯＰＭＦ−１（オプトサイエンス社製）を用い、付属の装置解析ソフトウエアを用いて測定する。

《旋光層の屈折率異方性Δｎ》
ＡｘｏＳｃａｎ ＯＰＭＦ−１（オプトサイエンス社製）を用い、付属の装置解析ソフトウエアを用いて測定する。

＜液晶表示装置＞
図１は本発明の液晶表示装置の実施形態の例を示す断面的な模式図である。本発明の液晶表示装置１０は、液晶セル２、旋光層５および凹凸構造を有する指向性可変バックライトユニット７をこの順に有する。旋光層５は、支持体４を有してもよい。旋光層５と支持体４を合わせて旋光フィルム６という場合がある。指向性可変バックライトユニット７の出射光の偏光軸Ａと旋光層５のバックライト側（指向性可変バックライトユニット７側）の表面側の液晶性化合物の配向方向Ｂとのなす角が０°〜１０°である。また、旋光フィルム６とバックライトユニット７の間に、輝度向上フィルム８が配置されてもよい。また、旋光フィルム６と輝度向上フィルムは、粘着剤９を介して配置されてもよい。また、旋光層５の視認側（上側偏光子１側）の表面側の液晶性化合物の配向方向Ｃと、上側偏光子１の透過軸とのなす角が０〜１０°であることが好ましい。

〔凹凸構造有する指向性可変バックライトユニット〕
本発明に用いる凹凸構造有する指向性可変バックライトユニットは、凹凸構造を有し、バックライト中の光源からの出射光の出射方向を可変的に制御できるバックライトユニットである。凹凸構造の反射を利用してＬＥＤ光を指向させていることから、出光する光はＬＣＤの各辺に対して、０もしくは９０°方向メインの偏光となっており、本発明ではメインの偏光方向を指向性可変バックライトユニットからの出射光の偏光軸Ａと定義する。具体的な構成としては、特表２０１５−５２５４９３号公報に記載のものを用いることができる。

〔旋光層〕
本発明に用いられる旋光層は、凹凸構造を有する指向性可変バックライトユニットから出射された偏光の偏光面を回転させる光学素子を含む層である。なお、本発明における旋光層には、いわゆる一般的なλ／２板のように、偏光の振動に対して、π（λ／２）の位相差を作り、結果的に偏光の振動面が変換されるような光学素子は含まない。
本発明において、旋光性を有するとは、直線偏光が媒質中を略直線偏光のまま回転して伝播することを意味する。

〈旋光層の膜厚〉
本発明に用いられる旋光層の膜厚は１μｍ〜１０μｍであることが好ましい。

〈旋光層の光学特性〉
本発明に用いられる旋光層の波長５５０ｎｍにおける屈折率異方性Δｎと旋光層の膜厚ｄとの積Δｎｄは特に制限されないが、液晶表示装置の色味を均質にする観点で４５０〜５９０ｎｍであることが好ましく、５００〜５４０ｎｍであることがより好ましい。

また、本発明に用いられる旋光層は、旋光層に入射した偏光を、３０〜１５０°の範囲で旋光することが好ましい。

本発明に用いられる旋光層は、液晶性化合物を含む旋光層である。

〈液晶性化合物〉
一般的に、液晶性化合物はその形状から、棒状タイプと円盤状タイプに分類できる。さらにそれぞれ低分子と高分子タイプがある。高分子とは一般に重合度が１００以上のものを指す（高分子物理・相転移ダイナミクス，土井 正男 著，２頁，岩波書店，１９９２）。本発明では、いずれの液晶性化合物を用いることもできるが、棒状液晶性化合物またはディスコティック液晶性化合物（円盤状液晶性化合物）を用いるのが好ましい。２種以上の棒状液晶性化合物、２種以上の円盤状液晶性化合物、または棒状液晶性化合物と円盤状液晶性化合物との混合物を用いてもよい。上述の液晶性化合物の固定化のために、重合性基を有する棒状液晶性化合物または円盤状液晶性化合物を用いて形成することがより好ましく、液晶性化合物が１分子中に重合性基を２以上有することがさらに好ましい。液晶性化合物が二種類以上の混合物の場合には、少なくとも１種類の液晶性化合物が１分子中に２以上の重合性基を有していることが好ましい。

棒状液晶性化合物としては、例えば、特表平１１−５１３０１９号公報の請求項１や特開２００５−２８９９８０号公報の段落［００２６］〜［００９８］に記載のものを好ましく用いることができ、ディスコティック液晶性化合物としては、例えば、特開２００７−１０８７３２号公報の段落［００２０］〜［００６７］や特開２０１０−２４４０３８号公報の段落［００１３］〜［０１０８］に記載のものを好ましく用いることができるが、これらに限定されない。

また、本発明に用いられる旋光層は、液晶性化合物を含む層を複数積層して旋光層としてもよく、棒状液晶性化合物を含む層と、円盤状液晶性化合物を含む層とを積層させて旋光層とするのも好ましい。

本発明に用いられる旋光層が棒状液晶性化合物を含む層を含む場合、液晶表示装置の色味をより均質にできるという理由から、旋光層の指向性可変バックライトユニット側の表面側の液晶性化合物の配向方向と、指向性可変バックライトユニットからの出射光の偏光軸が平行であることが好ましい。

〈カイラル剤〉
本発明に用いられる旋光層はカイラル剤を含んでいても良い。カイラル剤は、液晶性化合物を捩れ配向させるために添加される。

カイラル剤としては、併用する液晶性化合物と相溶するものであれば、特に構造についての制限はない。公知のカイラル剤（例えば、日本学術振興会第１４２委員会編「液晶デバイスハンドブック」，第３章４−３項，ＴＮ（ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）用カイラル剤，１９９頁，１９８９年に記載）のいずれも用いることができる。カイラル剤は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物または面性不斉化合物もカイラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物としては、例えば、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファンおよびこれらの誘導体が挙げられる。また、カイラル剤は、液晶性を有していてもよい。

〔支持体〕
本発明に用いられる支持体としては、生産性を向上できる観点から各種ポリマーフィルムが好ましい。ポリマーフィルムとしては特に限定はないが、加工性の観点から、ガラス転移温度が１００℃以上の非晶性高分子、または、融点が１５０℃以上の結晶性高分子を用いることが好ましい。

ガラス転移温度が１００℃以上の非晶性高分子の具体例としては、シクロオレフィン系ポリマーが挙げられる。また、融点が１５０℃以上の結晶性高分子の具体例としてはセルロース系のポリマーが挙げられる。

〈支持体の光学特性〉
本発明に用いられる支持体の波長５５０ｎｍにおけるレターデーションＲｅ（５５０）は、０ｎｍ〜１０ｎｍである。上記範囲とすることで、旋光層を通過した偏光へ与える影響を小さくできるため好ましい。支持体のＲｅ（５５０）は前述のレターデーションの測定方法を用いて測定することができる。

また、本発明に用いられる支持体の波長５５０ｎｍにおける厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（５５０）は−５０ｎｍ〜５０ｎｍであることが好ましい。上記範囲とすることで、斜め方向から見た時の色味変化を小さく出来るため好ましい。Ｒｔｈ（５５０）は−３０ｎｍ〜３０ｎｍであることが好ましく、−１０ｎｍ〜１０ｎｍであることがより好ましい。支持体のＲｔｈ（５５０）は前述のレターデーションの測定方法を用いて測定することができる。

〈支持体の膜厚〉
本発明に用いられる支持体の膜厚は１０μｍ〜１００μｍである。１０μｍ〜８０μｍが好ましく、１０〜４０μｍがより好ましい。

｛配向膜｝
本発明において、旋光層を作製する際、液晶性化合物を配向させるために、配向膜を用いてもよい。配向膜は支持体と旋光層の間に配置される。

配向膜は液晶性化合物の配向方向を規定する機能を有するため、本発明の好ましい態様を実現する上で利用するのが好ましい。しかし、液晶化合物を配向後にその配向状態を固定してしまえば、配向膜はその役割を果たしているために、本発明の構成要素としては必ずしも必須のものではない。

配向膜は、有機化合物（好ましくはポリマー）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、または、ラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与、または、光照射（好ましくは偏光）により、配向膜を形成する方法も知られている。
配向膜は、ポリマー膜のラビング処理により形成することが好ましい。

配向膜の形成に用いられるポリマーとしては、例えば、特開平８−３３８９１３号公報明細書中の段落番号［００２２］に記載のメタクリレート系共重合体、スチレン系共重合体、ポリオレフィン、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコール、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリカーボネート等が挙げられる。

配向膜は、例えば、配向膜形成材料である上記ポリマーおよび任意の添加剤（例えば、架橋剤）を含む溶液を支持体上に塗布した後、塗膜を加熱乾燥（架橋させ）し、さらに塗膜にラビング処理を施すことにより形成することができる。

ラビング処理は、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）の液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を適用することができる。即ち、塗膜の表面を、紙、ガーゼ、フェルト、ゴム、ナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向膜を得る方法を用いることができる。一般的には、ラビング処理は、長さおよび太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。

〔偏光子〕
本発明において、液晶表示装置の視認側にある上側偏光子、液晶セルを挟んで視認側とは反対側（バックライト側）にある下側偏光子を総称して、本発明に用いられる偏光子と言う場合がある。

本発明に用いられる偏光子は特に限定はなく、自然光を特定の直線偏光に変換する機能を有するいわゆる直線偏光子であればよい。偏光子としては、特に限定されないが、吸収型偏光子を利用することができる。

本発明に用いられる偏光子の素材は特に限定はなく、通常用いられている偏光子を利用することができ、例えば、ヨウ素系偏光子、二色性染料を利用した染料系偏光子、およびポリエン系偏光子のいずれも用いることができる。

〔液晶セル〕
本発明に用いられる液晶セルは、ＶＡ（Ｖｉｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｃｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、又はＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードであることが好ましいが、これらに限定されるものではない。

ＴＮモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に水平配向し、更に６０〜１２０゜にねじれ配向している。ＴＮモードの液晶セルは、カラーＴＦＴ液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。

ＶＡモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向している。ＶＡモードの液晶セルには、（１）棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のＶＡモードの液晶セル（特開平２−１７６６２５号公報記載）に加えて、（２）視野角拡大のため、ＶＡモードをマルチドメイン化した（ＭＶＡモードの）液晶セル（ＳＩＤ９７、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ ｔｅｃｈ．Ｐａｐｅｒｓ（予稿集）２８（１９９７）８４５記載）、（３）棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード（ｎ−ＡＳＭモード）の液晶セル（日本液晶討論会の予稿集５８〜５９（１９９８）記載）及び（４）ＳＵＲＶＩＶＡＬモードの液晶セル（ＬＣＤインターナショナル９８で発表）が含まれる。また、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型、光配向型（Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、及びＰＳＡ（Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｓｕｓｔａｉｎｅｄ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）のいずれであってもよい。これらのモードの詳細については、特開２００６−２１５３２６号公報、及び特表２００８−５３８８１９号公報に詳細な記載がある。

ＩＰＳモードの液晶セルは、棒状液晶分子が基板に対して実質的に平行に配向しており、基板面に平行な電界が印加することで液晶分子が平面的に応答する。ＩＰＳモードは電界無印加状態で黒表示となり、上下一対の偏光板の吸収軸は直交している。光学補償シートを用いて、斜め方向での黒表示時の漏れ光を低減させ、視野角を改良する方法が、特開平１０−５４９８２号公報、特開平１１−２０２３２３号公報、特開平９−２９２５２２号公報、特開平１１−１３３４０８号公報、特開平１１−３０５２１７号公報、特開平１０−３０７２９１号公報などに開示されている。

本発明において、応答速度の早いＴＮモードの液晶セルを用いることが好ましい。

〔輝度向上フィルム〕
本発明の液晶表示装置において、凹凸構造を有する指向性バックライトユニットと旋光層の間に輝度向上フィルムを使用してもよい。輝度向上フィルムは特に限定されず、各種公知のものを用いることができる。具体的には例えば特許０４０９１９７８号記載の誘電体多層膜、３Ｍ社製ＤＢＥＦ、３Ｍ社製 ＡＰＦ−ｖ３、ＡＰＦ−Ｖ４等が挙げられる。

〔接着剤または粘着剤〕
本発明の液晶表示装置において、旋光層と凹凸構造有する指向性可変バックライトユニットとは接着剤または粘着剤を介して配置してもよい。その場合、接着剤または粘着剤としては各種公知のものが使用できる。

粘着剤のヘイズは色味を良好にできる観点から、１０％〜８５％であることが好ましく、２５％〜７０％であることがより好ましい。

《ヘイズの測定方法》
本発明においてヘイズは、ＪＩＳ Ｋ−７１３６（２０００）に基づき、下記の条件で測定された値である。
［装置名］ヘイズメーターＮＤＨ２０００（日本電色工業社（株）製）
［試料サイズ］５０ｍｍ×５０ｍｍ
［測定環境］２５℃相対湿度５５％

以下に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。

＜支持体の作製＞
下記の方法で支持体ＳＡ、ＳＫ、ＳＬを作製した。作製した支持体の物性を表１に示す。

〔支持体ＳＡの作製〕
下記の支持体ＳＡドープ組成物を平均孔径３４μｍのろ紙および平均孔径１０μｍの焼結金属フィルターでろ過した後、２０℃の金属支持体上に流延した（バンド流延機）。溶剤含有率略２０質量％の状態で剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をテンタークリップで固定し、横方向に延伸倍率１．１倍で延伸しつつ乾燥した。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２０μｍの支持体ＳＡを作製した。

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支持体ＳＡドープ組成物
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アセチル置換度２．８８のセルロースアセテート １００質量部
ポリエステルＡ １２質量部
下記Ａ−３化合物 ２質量部
クエン酸脂肪酸モノグリセライド
（ポエムＫ−３７Ｖ、理研ビタミン製） ２質量部
メチレンクロライド ４３０質量部
メタノール ６４質量部
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ポリエステルＡは数平均分子量Ｍｎ＝７５０、１，２−シクロヘキシルジカルボン酸とエチレングリコールが１：１で重合し、末端がアセチル基で封止された構造である。

〔支持体ＳＫの作製〕
エチレン雰囲気下、容量１．６ｌのオートクレーブにノルボルネン濃度が２０ｍｏｌ／ｌで、総液量が６４０ｍｌとなるようにトルエンとフェニルノルボルネン−トルエン溶液を入れた。メチルアルミノキサン（アルベマール社製、ＭＡＯ２０％トルエン溶液）をＡｌ基準で５．８８ｍｍｏｌ、メチレン（シクロペンタジエニル）（テトラメチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド１．５μｍｏｌを添加し、エチレンを導入して圧力を０．２ＭＰａに保持しながら、８０℃で６０分間反応させた。

反応終了後、放冷しながらエチレンを脱圧し、系内を窒素で置換した。その後、吸着水分量を１０質量％に調整したシリカ（富士シリシア社製、グレード：Ｇ−３粒径：５０μｍ）を３．０ｇ加えて１時間反応させた。その反応液を濾紙（５Ｃ、９０ｍｍ）とセライト（和光純薬工業社）をセットした加圧ろ過器（アドバンテック東洋株式会社、型式ＫＳＴ−９０−ＵＨ）に入れ、窒素で加圧ろ過して重合液を回収した。その重合液を５倍量のアセトン中に少量ずつ滴下して析出させ、シクロオレフィンポリマーＳＫを得た。シクロオレフィンポリマーＳＫの重量平均分子量は１４２，０００であり、またガラス転移温度は１４０℃であった。

上記で合成したシクロオレフィンポリマーＳＫを空気を流通させた熱風乾燥機を用いて７０℃で２時間乾燥して水分を除去した後に、６５ｍｍφのスクリューを備えた樹脂溶融混練機を有するＴダイ式フィルム溶融押し出し成形機（Ｔダイ幅５００ｍｍ）を使用し、溶融樹脂温度２４０℃、Ｔダイ温度２４０℃の成形条件にて押し出し成形し、膜厚２０μｍの支持体ＳＫを作製した。

〔支持体ＳＬの作製〕
温度計、冷却管、撹拌器、ディーンスタークを付けた２Ｌ四つ口フラスコに、ピルビン酸メチル３０７質量部、２−ピロリドン１７１質量部、トルエン１０４０質量部、重合禁止剤としてメトキノン０．３質量部、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン１−オキシル（４Ｈ−ＴＥＭＰＯ）０．６質量部、触媒としてｐ−トルエンスルホン酸一水和物３．８質量部を加え、撹拌しながら内温が１１４℃になるまで加熱し、還流状態で水を留去しながら２０時間反応させた。反応後、トルエンをエバポレーターで留去し、続いて、蒸留精製を行い、２−（２−オキソピロリジン−１−イル）アクリル酸メチル（前駆体ＳＬ）２０３質量部を得た。

密閉できる反応容器内に、前駆体ＳＬ３質量部とメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）８７質量部とを加え、そこに重合開始剤としてｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート（アルケマ吉富社製「ルペロックス（登録商標）５７５」）０．１質量部を加え、９０℃のオイルバスに浸け、８時間静置重合を行った。得られたポリマーをイソプロパノールにより再沈し、減圧下で乾燥することで、白色のポリマー（素材ＳＬ）を得た。

次に、上記で合成した素材ＳＬを空気を流通させた熱風乾燥機を用いて７０℃で２時間乾燥して水分を除去した後に、６５ｍｍφのスクリューを備えた樹脂溶融混練機を有するＴダイ式フィルム溶融押し出し成形機（Ｔダイ幅５００ｍｍ）を使用し、溶融樹脂温度２２０℃、Ｔダイ温度２２０℃の成形条件にて押し出し成形し、膜厚２０μｍの支持体ＳＬを作製した。

＜支持体の鹸化処理＞
上記作製した支持体ＳＡ、ＳＫ、ＳＬを、温度６０℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を４０℃に昇温した後に、フィルムの片面に下記に示す組成のアルカリ溶液を、バーコーターを用いて塗布量１４ｍｌ／ｍ２で塗布し、１１０℃に加熱した。（株）ノリタケカンパニーリミテド製のスチーム式遠赤外ヒーターの下に、１０秒間搬送した。続いて、同じくバーコーターを用いて、純水を３ｍｌ／ｍ２塗布した。次いで、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを３回繰り返した後に、７０℃の乾燥ゾーンに１０秒間搬送して乾燥し、アルカリ鹸化処理した支持体を作製した。

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アルカリ溶液組成
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水酸化カリウム ４．７質量部
水 １５．８質量部
イソプロパノール ６３．７質量部
界面活性剤：Ｃ₁₄Ｈ₂₉Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）₂₀Ｈ １．０質量部
プロピレングリコール １４．８質量部
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＜配向膜の形成＞
上記作製したアルカリ鹸化処理した支持体ＳＡ、ＳＫ、ＳＬに、下記の組成の配向膜塗布液を＃１４のワイヤーバーで連続的に塗布した。６０℃の温風で６０秒、更に１００℃の温風で１２０秒乾燥した。得られた塗布膜に連続的にラビング処理を施した。このとき、長尺状のフィルムの長手方向と搬送方向は平行であり、ラビング角度は表１記載の搬送方向に対する角度に従いラビング処理を施した。

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配向膜塗布液の組成
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下記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 ０．５質量部
光重合開始剤（イルガキュアー２９５９、ＢＡＳＦ社製） ０．３質量部
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＜旋光フィルムの作製＞
上記作製した配向膜付き支持体ＳＡ、ＳＫ、ＳＬに対して、表１の組み合わせとなるように、旋光層を下記の方法で形成し、旋光フィルムを作製した。表中、ＲＬＣは下記の棒状液晶性化合物を用いて旋光層を形成したことを表す。

また、比較例１については、旋光層を形成しなかったことを、比較例２については旋光層の代わりに下記のλ／２板を形成したことを表わす。

〔棒状液晶性化合物を用いた旋光層形成〕
上記作製した配向膜表面に下記の組成の塗布液を表１の厚みとなるようにバーコーターを用いて塗布した。雰囲気温度９５℃で９０秒間乾燥させた後常温に冷却し、９０℃にて紫外線照射（３００ｍＪ／ｃｍ^２）を行い、液晶化合物の配向を固定化し、棒状液晶性化合物を用いた旋光層を形成した。

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棒状液晶性化合物塗布液
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メチルエチルケトン ２３３質量部
シクロヘキサノン １２質量部
棒状液晶性化合物２０１ ８３質量部
棒状液晶性化合物２０２ １５質量部
棒状液晶性化合物２０３ ２質量部
多官能モノマーＡ−ＴＭＭＴ（新中村化学工業（株）社製） １質量部
重合開始剤ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９（ＢＡＳＦ社製） ４質量部
界面活性剤１ ０．０５質量部
界面活性剤２ ０．０１質量部
カイラル剤 表中記載
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カイラル剤

〔λ／２板の形成〕
上記作製した配向膜表面に下記の組成の塗布液を、乾燥後の厚みが１．６μｍとなるようにバーコーターを用いて塗布した。雰囲気温度９５℃で９０秒間乾燥させた後常温に冷却し、２５℃にて紫外線照射（３００ｍＪ／ｃｍ^２）を行い、液晶化合物の配向を固定化し、棒状液晶性化合物を用いたλ／２板を形成した。

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λ／２板塗布液
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メチルエチルケトン ２３３質量部
シクロヘキサノン １２質量部
棒状液晶性化合物２０１ ８３質量部
棒状液晶性化合物２０２ １５質量部
棒状液晶化合物２０３ ２質量部
多官能モノマーＡ−ＴＭＭＴ（新中村化学工業（株）社製） １質量部
重合開始剤ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９（ＢＡＳＦ社製） ４質量部
界面活性剤１ ０．０５質量部
界面活性剤２ ０．０１質量部
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作製した各旋光層に対して、旋光子層のΔｎｄおよび膜厚を前述の方法により測定した結果を表１に示す。

＜偏光子の作成＞
厚さ４５μｍのＰＶＡフィルムを、ヨウ素濃度０．０５質量％のヨウ素水溶液中に３０℃６０秒浸漬して染色し、次いでホウ酸濃度４質量％濃度のホウ酸水溶液中に６０秒浸漬している間に元の長さの５倍に縦延伸した後、５０℃で４分間乾燥させて、厚さ１５μｍの偏光子を得た。この時、延伸方向と、吸収軸方向は平行であった。

＜粘着剤の作製＞
撹拌機、温度計、還流冷却器及び窒素導入管を備えた反応装置に、窒素ガスを導入して、反応装置内の空気を窒素ガスで置換した。その後、反応装置にブチルアクリレート８５質量部、ベンジルアクリレート８質量部、ベンジルメタクリレート５質量部、６−ヒドロキシヘキシルアクリレート１質量部、ジエチルアクリルアミド８質量部とともに溶剤（酢酸エチル）を６５質量部加えた。その後、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル０．１質量部を加え、６５℃で６時間反応させアクリル共重合体溶液を得た。

上記作製したアクリル共重合体溶液に対して、コロネートＨＸ（ヘキサメチレンジイソシアネート化合物のイソシアヌレート体）０．２質量部とシリカメラミンコアシェル粒子（粒子径２μｍ、屈折率１．６５）を、２質量部加えて撹拌混合して実施例９に用いたヘイズが２５％である粘着剤組成物を得た。また、シリカメラミンコアシェル粒子を加えない以外は同様にして、実施例８に用いたヘイズが０％である粘着剤組成物を得た。これらの粘着剤組成物をシリコーン樹脂コートされたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムからなる剥離フィルムの上に塗布後、９０℃で乾燥することによって溶剤を除去した後、２３℃、５０％ＲＨの雰囲気下で７日間エージングすることにより、粘着剤組成物を架橋してなる粘着剤（厚み２０μｍ）を作製した。

＜上側偏光板の作製（ＩＰＳ用）＞
富士フイルム製ＬＲ０５と、富士フイルム製ＺＲＤ４０に対して、上述した鹸化処理を行った。市販のポリビニルアルコール系接着剤を用いて、上記作製した偏光子の両面にＬＲ０５とＺＲＤ４０を貼り合わせ、上側偏光板を作製した。

＜上側偏光板の作製（ＴＮ用）＞
富士フイルム製ＬＲ０５と、富士フイルム製ＷＶフィルムに対して、上述した鹸化処理を行った。市販のポリビニルアルコール系接着剤を用いて、上記作製した偏光子の両面にＬＲ０５とＷＶフィルムを貼り合わせ、上側偏光板を作製した。

＜下側偏光板の作製（ＩＰＳ用）＞
富士フイルム製ＺＲＤ４０に対して、上述した鹸化処理を行った。貼り合わせる旋光フィルムの支持体がセルロース系支持体の場合は市販のポリビニルアルコール系接着剤を用いて、それ以外の場合は、エポキシ系接着剤を用いて、上記作製した偏光子の両面に、ＺＲＤ４０と上記作製した各旋光フィルムを貼り合わせた。この時、旋光フィルムの支持体側が偏光子側に来るように貼りあわせた。

＜下側偏光板の作製（ＴＮ用）＞
富士フイルム製ＷＶフィルムに対して、上述した鹸化処理を行った。市販のポリビニルアルコール系接着剤を用いて、上記作製した偏光子の両面に、ＷＶフィルムと上記作製した各旋光フィルムを、ロールトゥロールで貼り合わせた。この時、旋光フィルムの支持体側が偏光子側に来るように貼りあわせた。

＜液晶表示装置の作製＞
表１の組み合わせとなるように、液晶表示装置、上側偏光板、下側偏光板を組み合わせて液晶表示装置を作製した。ここで、セルのモードがＩＰＳの場合は下記のＩＰＳ液晶表示装置の作製、ＴＮの場合は下記のＴＮ液晶表示装置の作製に従って、各液晶表示装置を作製した。

〔ＩＰＳ液晶表示装置の作製〕
市販の液晶表示装置（ＬＧＥ製 ３２ＬＦ５８００）の、視認側偏光板、バックライト側偏光板、バックライトユニットを剥がし、上記作製した上側偏光板、下側偏光板を市販の粘着剤を用いて貼り合わせ、特表２０１５−５２５４９３に記載の図面に従い作製した指向性バックライトユニット積層することで液晶表示装置を作製した。この時、上側偏光板の透過軸と下側偏光板の透過軸の交差角度が表１の上下偏光板角度の値となるように、下側偏光板の透過軸と、液晶セルの長辺の交差角度が表１の下偏光板の角度となるように貼りあわせた。

〔ＴＮ液晶表示装置の作製〕
市販の液晶表示装置（ＬＧＥ社製 ２２Ｍ３７Ｄ−Ｂ）の、視認側偏光板、バックライト側偏光板、バックライトユニットを剥がし、上記作製した上側偏光板、下側偏光板を市販の粘着剤を用いて貼り合わせ、特表２０１５−５２５４９３に記載の図面に従い作製した指向性バックライトユニット積層することで液晶表示装置を作製した。この時、上側偏光板の透過軸と下側偏光板の透過軸の交差角度が表１の上下偏光板角度の値となるように、下側偏光板の透過軸と、液晶セルの長辺の交差角度が表１の下偏光板の角度となるように貼りあわせた。

《透過軸マッチングの評価》
上記作製した各液晶表示装置において、下側偏光子に入射する偏光の偏光軸と、下側偏光子の透過軸が揃っているものをＡ、揃っていないものをＣと評価した。結果を表１に示す。

《正面輝度の評価》
上記作製した各液晶表示装置で黒表示（Ｌ０）から白表示（Ｌ７）し、各々の表示において、測定機（ＥＺ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ ＸＬ８８、ＥＬＤＩＭ社製）を用いて、輝度を測定した。結果を表１に示す。
比較例１の液晶表示装置を基準として、下記の基準で評価した。
Ａ：比較例１の液晶表示装置の正面輝度に対して１５０％以上。
Ｂ：比較例１の液晶表示装置の正面輝度に対して１３０％以上１５０％未満。
Ｃ：比較例１の液晶表示装置の正面輝度に対して１３０％未満。

《正面色味の評価》
暗室内で上記作製した各液晶表示装置の黒表示時に測定機（ＥＺ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ ＸＬ８８、ＥＬＤＩＭ社製）を用いて、極角０°における方位角０°における各サンプルの色度ｕ’（各サンプル）、ｖ’（各サンプル）を計測し、比較例１の色度ｕ’（比較例１），ｖ’ （比較例１）の差Δｕ’ｖ’を以下の式で算出した。
Δｕ’ｖ’φ＝√（（ｕ’（比較例１）− ｕ’（各サンプル））２＋（ｖ’（比較例１） − ｖ’（各サンプル））２）

各方位角毎に算出したΔｕ’ｖ’φの内、最大値を、その評価サンプルでの色変化量Δｕ’ｖ’とし、下記の基準で評価した。結果を表１に示す。
Ａ：Δｕ’ｖ’が０．０００以上、０．００３未満
Ｂ：Δｕ’ｖ’が０．００３以上、０．００５未満
Ｃ：Δｕ’ｖ’が０．００５以上、０．００８未満
Ｄ：Δｕ’ｖ’が０．００８以上

《斜め色味の評価》
暗室内で上記作製した各液晶表示装置の黒表示時に測定機（ＥＺ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ ＸＬ８８、ＥＬＤＩＭ社製）を用いて、極角６０°における方位角０°（水平方向）から反時計方向に３４５°まで１５°刻みで色度ｕ’、ｖ’を計測し、極角６０゜・方位角０゜の色度（ｕ’０，ｖ’０）に対する極角６０゜の各方位角φの色度（ｕ’φ，ｖ’φ）の差Δｕ’ｖ’φを以下の式で算出した。
Δｕ’ｖ’φ＝√（（ｕ’φ − ｕ’０）２＋（ｖ’φ − ｖ’０）２）

各方位角毎に算出したΔｕ’ｖ’φの内、最大値を、その評価サンプルでの色変化量Δｕ’ｖ’とし、下記の基準で評価した。結果を表１に示す。
Ａ：Δｕ’ｖ’が０．００以上、０．０３未満
Ｂ：Δｕ’ｖ’が０．０３以上、０．０５未満
Ｃ：Δｕ’ｖ’が０．０５以上、０．０８未満
Ｄ：Δｕ’ｖ’が０．０８以上

《３Ｄ表示性能評価》
上記で作製した液晶表示装置を正面と水平方向に斜め４５°の角度から観察したときに、５人の被験者が目視観察して、正面と水平方向斜め４５°の角度からみた３Ｄ感に変化を感じるか否かの官能評価を行った。５人の被験者が以下の点数で評価し、５人の出した点数の算術平均を求めた。
３点：正面と水平方向斜め４５°から見て３Ｄ感に差を感じない。
２点：正面と水平方向斜め４５°から見て、水平方向斜め４５°の３Ｄ感がやや劣ると感じる。
１点：水平方向斜め４５°の３Ｄ感が見られないと感じる。
上記の算術平均に従い、以下の基準で表１にＡ〜Ｃを記載した。
Ａ：上記算術平均が２．５点以上
Ｂ：上記算術平均が１．５点以上、２．５点未満
Ｃ：上記算術平均が１．５点未満

１０ 液晶表示装置
１ 上側偏光子
２ 液晶セル
３ 下側（バックライト側）偏光子
４ 支持体
５ 旋光層
６ 旋光フィルム
７ 凹凸構造を有する指向性可変バックライトユニット
８ 輝度向上フィルム
９ 粘着剤
Ａ バックライトユニット７の出射光の偏光軸
Ｂ 旋光層５のバックライト側の表面側の液晶性化合物の配向方向
Ｃ 旋光層５の視認側の表面側の液晶性化合物の配向方向
Ｄ 下側（バックライト側）偏光子３の透過軸

Claims (7)

1. 凹凸構造を有する指向性可変バックライトユニットと、旋光層と、液晶セルとをこの順に有し、
   前記旋光層は、液晶性化合物を含み、
   前記旋光層の前記指向性可変バックライトユニット側の表面側の前記液晶性化合物の配向方向と、前記指向性可変バックライトユニットからの出射光の偏光軸とがなす角が、０°〜１０°であり、
   前記液晶性化合物が、ねじれ配向しており、そのねじれ角が３０〜１５０°である液晶表示装置。
2. 前記液晶セルが、ツイステッドネマチック方式の液晶セルである請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記液晶セルと前記旋光層との間に偏光子を有し、
   前記旋光層の前記偏光子側の表面側の前記液晶性化合物の配向方向と、前記偏光子の透過軸とがなす角が、０〜１０°である請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記旋光層の、屈折率異方性△ｎと膜厚ｄとの積△ｎｄが４５０〜５９０ｎｍである請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
5. 前記旋光層の膜厚ｄが１〜１０μｍである請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
6. 前記凹凸構造を有する指向性可変バックライトユニットと前記旋光層との間に、輝度向上フィルムを有する請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
7. 前記旋光層と前記輝度向上フィルムとが粘着剤を介して積層されている請求項６に記載の液晶表示装置。