JP4420818B2 - 負のリタデーションフィルムおよび線形偏光子からなる積層体 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

発明の分野
本発明は改善された性能を有する負のリタデーションフィルム、ディスプレイおよび光学素子におけるその使用およびそのようなフィルムを含む光学素子およびディスプレイに関する。

用語の定義
本明細書に記載された偏光、補償およびリタデーション層、フィルムまたはプレートに関し、本明細書を通して用いられている以下の定義が得られる。
本明細書において用いられている用語「フィルム」は、多かれ少なかれ顕著な機械的安定性および柔軟性を有する自己支持フィルム、すなわち独立したフィルムおよび支持基板上または二つの基板間の塗膜または層を含む。

用語「液晶またはメソゲン材料」または「液晶またはメソゲン化合物」は、１種または２種以上の棒状、板状、円板状メソゲン基、すなわち液晶相挙動をもたらし得る基を含む材料または化合物を示すべきである。棒状または板状基を有する液晶化合物はまた、技術分野では、「カラミティック（calamitic）」液晶として知られている。円板状基を有する液晶化合物はまた、技術分野では「ディスコティック（discotic）」液晶として知られている。メソゲン基を含む化合物または材料は、必ずしもそれ自身液晶相を示さなければならないわけではない。他の化合物との混合物またはメソゲン化合物または材料またはそれの混合物を重合したときにのみ液晶相挙動を示してもまたよい。

簡単のため、用語「液晶材料」はこれ以降液晶材料およびメソゲン材料の両方に用いられ、用語「メソゲン」は、材料のメソゲン基に用いられる。
用語「ダイレクタ（director）」は、従来技術では知られており、カラミティック化合物の場合は長分子軸またはディスコティック化合物の場合は短分子軸の好ましい配向方向を意味する。

用語「平面構造」または「平面配向」は、光軸がフィルム面に実質的に平行なフィルムを意味する。
用語「ホメオトロピック構造」または「ホメオトロピック配向」は、光軸が実質的にフィルム面に垂直な、すなわち実質的にフィルム法線に平行なフィルムを意味する。
用語「チルト構造」または「チルト配向」は、光軸がフィルム面に対し、０〜９０度の角度θに傾斜したフィルムを意味する。

用語「スプレイ構造」または「スプレイ配向」は、上で定義したように傾斜した配向を意味し、ここではさらにチルト角がフィルム面に垂直な方向に０〜９０°の範囲で単調に変化し、好ましくは、最小から最大値へと変化する。
単一配向の単軸正複屈折液晶材料を含む平面、ホメオトロピックおよびチルト光学フィルムでは、フィルムの光軸は、液晶材料のダイレクタによって与えられる。

用語「らせんねじれ構造」は、１種または２種以上の液晶材料の層を含むフィルムに関し、ここでは、メソゲンは分子下層内で好ましい方向に主分子軸で配向し、異なる下層でのかかる好ましい配向方向は、らせん軸に角度φで傾斜する。用語「平面配向を有するらせんねじれ構造」は、上述のようにらせんねじれ構造を有するフィルムを意味し、ここでは、らせん軸は、実質的にフィルム平面に垂直、すなわち実質的にフィルム法線に平行である。

用語「Ａプレート」は、層の平面に平行に配向した通常でない軸および層の平面に垂直に配向した、すなわち通常の入射光線の方向に平行な通常の軸（「ａ軸」とも呼ばれる）を有する単軸複屈折材料の層を利用する光学リターダーを意味する。
用語「Ｃプレート」は、層の平面に垂直に、すなわち通常の入射光線の方向に平行な通常でない軸（「ｃ軸」とも呼ばれる）を有する単軸複屈折材料の層を利用する光学リターダーを意味する。
用語「Ｏプレート」は、層の平面に傾斜した角度に配向した通常でない軸を有する単軸複屈折材料の層を利用する光学リターダーを意味する。

正の複屈折を有する光学的単軸複屈折材料を含むＡプレートまたはＣプレートもまた、「＋Ａ／Ｃプレート」または「正のＡ／Ｃプレート」と表す。負の複屈折を有する光学的単軸複屈折材料のフィルムを含むＡプレートまたはＣプレートもまた、「−Ａ／Ｃプレート」または「負のＡ／Ｃプレート」と表す。
正のまたは負の複屈折を有するリタデーションフィルムもまた簡単にそれぞれ「正の」または「負の」リタデーションフィルムと表す。
日本語の「むら」は、そのまま不均一を意味する。この用語は、広く液晶ディスプレイ分野の専門家に用いられ知られており、液晶ディスプレイまたは液晶フィルムの光学的に不均一を表す（たとえば、William K. Prattらによる「液晶フラットパネルディスプレイの自動欠点検出（Automatic blemish detection in liquid crystal flat panel displays）」SPIE Proceedings ３３０６−０１, pp.2-13参照）。むらは、たとえばＭＵＲＡＴｅｓｔ（登録商標）として市販されているEldim SA (Herouville Saint Clair、フランス)の装置で測定することができ、輝度および色の不均一を測定する。

背景および従来技術
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に用いられる負の複屈折を有するリタデーションフィルムは従来技術では知られている。
たとえば、垂直配向（ＶＡ）方式のＬＣＤでは、ディスプレイセルでのＬＣ層が非選択的垂直配向またはホメオトロピック状態である暗い状態で発生する光の漏れを補正する必要がある。これは、従来技術によれば負のリタデーションフィルムを用いることによって達成することができる。
負のリタデーションフィルムを含む補償ＬＣＤは、従来技術で報告されている。たとえば、米国特許６，１４１，０７５は、正および負のリターダーを含むＶＡ−ＬＣＤについて開示する。

従来技術では、短いらせんピッチを有する重合コレステリックＬＣ（ＣＬＣ）材料を含む負のリターダーを用いることは知られており、その結果、光のＵＶ範囲のブラッグ反射バンドを示す（ＵＶ−ＣＬＣ）。そのようなＵＶ−ＣＬＣ層は、負のＣ対称を有する可視光を妨害し、スペクトルの可視領域の光学的に負のＣリターダーとして用いることができる。たとえば、ＷＯ０１／２０３９３およびＷＯ０１／２０３９４は、ＶＡ−またはツィストネマティック（ＴＮ）方式ＬＣＤに用いる正のおよび負のリターダーを含む補償板を開示し、ここでは、負のリターダーは、たとえば、重合ＵＶ−ＣＬＣ材料から製造される。

しかしながら、ＬＣディスプレイおよびＬＣフィルムでは、しばしばいわゆる「むら」効果が見られる。たとえば、ＵＶ−ＣＬＣフィルムでは、交差偏光子間でＵＶ−ＣＬＣフィルムのいくらかの領域が他よりも明るく、まだらで不均一な暗い状態を作り出す。これは、ＬＣＤの補償板として用いたときにＵＶ−ＣＬＣフィルムの性能に重大な負の影響を有し得る。

本発明の目的は、従来技術のリタデーションフィルムの欠点を有さず、減少した「むら」効果を示し、製造が容易で大規模ですら経済的製造を可能にする、特にＬＣディスプレイに用いることのできる負のリターダーを提供することにある。
他の目的は、ＬＣディスプレイで用いたとき良好な光学的性能、特に広い視覚で改善されたグレイレベル安定性を示す負のリターダーを含む補償板を提供することにある。

本発明のさらなる目的は、本発明による負のリターダーを用いることの利点を提供する。
本発明のさらなる目的は、良好なコントラスト、減少したカラーシフトおよび広い視覚などの良好な特性を示す本発明のリタデーションフィルム含む、液晶ディスプレイ、特にＶＡモードＬＣＤに関する。
本発明の他の目的は、以下の詳細な記述から当業者にはすぐさま明らかである。
上記目的は、本発明のリターダーおよび液晶ディスプレイを提供することによって達成できる。

本発明の発明者らは、負のリターダーとして減少したらせんピッチ、特に２００nｍ以下のピッチを有するＵＶ−ＣＬＣフィルムを用いることによってむら効果を非常に減少することができることを見出した。さらに少なくとも一種の負のＵＶ−ＣＬＣリターダー、液晶セルおよび二つの線形偏光子を含むＬＣＤにおいて、むら効果がＵＶ−ＣＬＣフィルムの特定の配置によって減少できることを見出した。ＵＶ−ＣＬＣフィルムを最も近い偏光子に面する表面でダイレクタ配向を偏光方向に対し４５°に近づけるように配置すると、むら効果は最小化される。

発明の要約
本発明は、らせんねじれ構造および平面配向を有する重合液晶（ＬＣ）材料を含む負のリタデーションフィルムに関し、ここでＬＣ材料のらせんピッチは２００ｎｍ以下である。
本発明はさらに、らせんねじれ構造および平面配向を有する重合ＬＣ材料を含む負のリタデーションフィルムおよび線形偏光子の組み合わせに関し、ここで偏光子に面するリタデーションフィルムの表面でのダイレクタおよび偏光子の偏光方向は互いに３０〜６０°の角度で配向する。

本発明は、さらに負のリタデーションフィルムまたは補償板および液晶ディスプレイのような電気光学ディスプレイの本発明の組み合わせの使用に関する。
本発明は、さらに負のリタデーションフィルムを含む補償板または液晶ディスプレイまたは本発明の負のリタデーションフィルムおよび直線偏光子の組み合わせに関する。

発明の詳細な説明
本発明の負のリタデーションフィルムは、短いピッチのらせんねじれ重合材料または架橋ＬＣ材料を含む。好ましくは、負のリターダーは、ＵＶ範囲に反射する重合コレステリックＬＣ（ＣＬＣ）材料を含む負のＣプレートリタデーションフィルムであり、ＵＶ−ＣＬＣフィルムまたは高度にねじれたＡプレートとして知られている。ＵＶ−ＣＬＣフィルムまたは高度にねじれたＡプレートフィルムおよびその製造は、一般的にたとえばＧＢ２，３１５，０７２、ＷＯ０１／２０３９３およびＷＯ０１／２０３９４に記載されている。

ＵＶ−ＣＬＣフィルムでは、フィルムのＣＬＣブラッグ反射を完全に可視波長より低くする（λ＜３８０ｎｍ）ことを確実にすることによってフィルムはゼロの軸上リタデーションを示し、そのため交差偏光子間においたとき暗くなる。しかしながら、むら効果を示すＵＶ−ＣＬＣフィルムでは、フィルムのいくらかの領域が他よりも明るく、まだらで不均一な暗い状態になる。むらの明るい領域では、フィルムを通過する軸上の光の偏光状態は変化する。フィルムは、妨害しないため、代替の空間的に異なる効果がこれらの変化をもたらす。

本発明の第一の好ましい態様によれば、ＵＶ−ＣＬＣフィルムのむら効果は、フィルムのらせんピッチを減少することで減少する。
第一の好ましい態様は、ＣＬＣ材料のらせんピッチが２００ｎｍ以下の重合ＣＬＣ材料を含む負の複屈折リターダーに関する。
従来技術で記載されているように製造された典型的なＵＶ−ＣＬＣフィルムのフィルム厚さは製造上の交差内で約２％のオーダーで変化しうることが見られた。

ベレマン（Berreman）マトリックス法を用いるシミュレーションが、図１に例示された組立品の透過光強度でのＵＶ−ＣＬＣフィルムのフィルム厚さの変化の効果を調べるために行われた。図１の組立品は、互いに垂直な偏光軸を有する上線形偏光子（２１）および下線形偏光子（２２）で挟まれた上面（１１）および下面（１２）を有するＵＶ−ＣＬＣフィルム（１０）を含む。従来技術のＵＶ−ＣＬＣフィルムおよび減少したピッチ値の本発明のＵＶ−ＣＬＣフィルムのシミュレーションを行った。

その結果、フィルム厚さの透過光強度の周期的な変化が見いだされ、フィルムの明るい領域および暗い領域に対応する。ＣＬＣフィルムのピッチの変化がむらの明るい領域および暗い領域の強度に対し驚くほどに重大な影響を有することもまた見いだされた。

ＬＣＤにおいて良好なコントラストを達成するために、二つの交差偏光子間のＵＶ−ＣＬＣフィルムの透過率は好ましくは、最小化すべきである。上述のシミュレーションからＵＶ−ＣＬＣフィルムの明るい領域および暗い領域両方の透過光強度は、ピッチを減少することによって減少することが見いだされた。さらに減少したピッチでピークの周期性が増加し、得られる厚みの変化のために明るい領域の数が増加する。しかしながらこれらの明るい領域の減少した強度は、より目に見えにくくなり、むらのレベルを下げ、暗い状態およびコントラストを改善する。

本発明の負のリタデーションフィルムのＣＬＣ材料のらせんピッチは好ましくは、５０ｎｍ＜〜２００ｎｍ、非常に好ましくは、５５〜１７５ｎｍであり、最も好ましくは５５〜＜１００ｎｍである。
さらに図１に図式的に示した組立品の、ＵＶ−ＣＬＣフィルム（１０）の上面（１１）でのＬＣダイレクタの配向を、種々のフィルム厚さおよびピッチの値で計算した。その結果、上面（１１）でのＬＣダイレクタが下面（１２）でのＬＣダイレクタに垂直であるとき、ＵＶ−ＣＬＣフィルムの透過率が最も高いことが見いだされた。

本発明のＵＶ−ＣＬＣフィルムでは、上面（１１）でのＬＣダイレクタが下面（１２）でのＬＣダイレクタに対し、好ましくは、平行または逆平行、すなわち１８０または３６０°に配向する。
上面および下面ＬＣダイレクタの配向は、ピッチおよび／またはＵＶ−ＣＬＣフィルムの厚さを変化させることで制御することができる。上面および下面ＬＣダイレクタによって形成される角度は、ＵＶ−ＣＬＣフィルムのＣＬＣ材料のツィスト角度φに等しく、ＣＬＣ材料のらせんピッチｐおよびフィルム厚さｄによって式
φ＝３６０°ｄ／ｐ
で得られる。
従って、ＵＶ−ＣＬＣフィルムのピッチおよびフィルム厚さは好ましくは、ＣＬＣ材料のツィスト角度φが１８０°または３６０°の倍数となるように選択される。

本発明の第二の好ましい態様によれば、ＵＶ−ＣＬＣフィルムのむら効果は、フィルムを交差偏光子間または偏光子に隣接するよう配置するといった適切な配置によって減少することができる。上面および下面ＬＣダイレクタが非平行であるＵＶ−ＣＬＣフィルムのむらを減少するのに特に適する方法である。

この第二の好ましい態様は、重合ＣＬＣ材料および線形偏光子を含む負の複屈折リターダーの組み合わせに関し、偏光子に面するリタデーションフィルムの表面でのダイレクタおよび偏光子の偏光方向が、互いにおよそ３０〜６０°の角度で配向する。
ＵＶ−ＣＬＣフィルムの表面ダイレクタおよびそれぞれ隣接する偏光子の偏光方向間の角度は、特に好ましくは、３５〜５５°、特に４０〜５０°、特に好ましくは４５°である。

二つの線形偏光子間に挟まれたＵＶ−ＣＬＣフィルムが偏光子に対して回転するとき、明るい領域が暗くなり、驚くほどに暗い領域が暗いままであることが光学顕微鏡により観察された。
シミュレーションが観察された効果を再現することを確かめるために偏光子に対して回転する交差線形偏光子（２１、２２）間のＵＶ−ＣＬＣフィルム（１０）を含む図１に図式的に示された組立品に対して計算をした。その結果、ＣＬＣフィルムの回転時には、厚みの変化によって作り出されるむら効果は、ＵＶ−ＣＬＣフィルムを下面（１２）でのＬＣダイレクタが下偏光子（２２）に対して４５°に配向するように配置するとき、最小化され、実質的に消えることが見いだされた。

本発明の以下の態様が好ましい。
−重合または架橋キラルネマティックまたはコレステリックＬＣ材料を含む負のリタデーションフィルム、
−負のリタデーションフィルムのＣＬＣ材料のらせんピッチが＞５０ｎｍ〜２００ｎｍ、非常に好ましくは、５５〜１７５ｎｍ、最も好ましくは５５〜＜１００ｎｍ、
−負のリタデーションフィルムの厚みが、１〜４μｍ、好ましくは２〜３．５μｍ、
−負のリタデーションフィルムの光学的リタデーションが５０〜４００ｎｍ、好ましくは１００〜２５０ｎｍ、
である。

上記および以下に記載の負のリタデーションフィルムを含むＬＣＤは、本発明の他の態様である。以下の成分を含むＬＣＤが特に好ましい。
−互いに向かい合う面を有する二つの透明基板によって形成される液晶（ＬＣ）セル、二つの透明基板の少なくとも１つの内側に与えられ、配向層に光学的に重ね合わされた電極層および電場をかけることによって少なくとも二つの異なる状態に切り替え可能な２つの透明基板間に存在するＬＣ媒体、
−ＬＣセルの片側での第一の線形偏光子、
−第１の線形偏光子に向かい合うＬＣセルの側での第二の線形偏光子、
− ＬＣセルと第１の偏光子の間および／またはＬＣセルと第２の偏光子間に位置付けられる１種または２種以上の負のリタデーションフィルム。
上記成分は、別々にまた、積み重ねても、互いの上部に取り付けても、互いの上部に被覆しても、または接着層によって結合することもできる。ここでは、負のリタデーションフィルムの少なくとも１つが、本発明のフィルムおよび／または上述または以下に記載の偏光子に対して配向されたフィルムである。

切り替え可能なＬＣ媒体が負の誘電異方性を示し、切り替え可能な液晶媒体のＬＣ分子が電場がかけられていないとき実質的にホメオトロピック配向を示す、ＬＣＤが非常に好ましい。
非常に好ましくは、ＬＣＤは、垂直配向(ＶＡ)、マルチドメインＶＡ(ＭＶＡ)またはパターン化ＶＡ (ＰＶＡ)方式である。これらのタイプのディスプレイは、一般に本技術分野では知られている。

ＬＣセル、個々のリターダーおよび線形偏光子などの本発明のＬＣＤの個々の光学成分は、別々にまたは他の成分に積層されていてもよい。それらは、積み重ねられても、互いの上部に取り付けられてもまたはたとえば接着層によって結合することもできる。重合ＬＣ材料を含むフィルムの場合、２種または３種以上のフィルムの積み重ねは、基板としての役目を果たす他のフィルムの上に直接フィルムのＬＣ材料を被覆することにより製造することもまたできる。

本発明のＬＣＤは、さらに偏光子または補償フィルムまたはたとえば平面Ａプレート、Ｏプレートまたはツィスト、ホメオトロピック、平面、チルトまたはスプレイ構造の正のまたは負のＣプレートリタデーションフィルムなどのリタデーションフィルムの１種または２種以上の光学的成分を含むことができる。特に好ましくは、重合または架橋ＬＣ材料を含む光学フィルムである。チルトまたはスプレイＬＣフィルムは、例えば、米国特許５，６１９，３５２、ＷＯ ９７／４４４０９、ＷＯ ９７／４４７０２、ＷＯ ９７／４４７０３およびＷＯ ９８／１２５８４に記載されている。ホメオトロピックＬＣフィルムはたとえば、ＷＯ ９８／００４７５に記載されている。平面ＬＣフィルムは、たとえばＷＯ ９８／０４６５１に記載されている。

本発明のＬＣＤは、反射型または透過型ディスプレイであってもよく、さらに従来のバックライトまたは第１の線形偏光子の側面に向かい合うＬＣセルの側面に反射層などの光源を含んでもよい。ＬＣセルの片側に反射層を有する反射型ディスプレイの場合、第２の線形偏光子は省略することができる。

本発明の負のリターダーは、好ましくは、重合可能なＬＣ材料からそのまま重合することにより製造する。好ましい製造方法では重合可能なＬＣ材料は、基板上に被覆し、所望の配向に配向し、続けてたとえば、ＷＯ ０１−２０３９４、ＧＢ ２，３１５，０７２またはＷＯ ９８／０４６５１に記載の熱または化学線にさらすことによって重合する。ＵＶＣＬＣフィルムの場合、重合可能なＬＣ材料は、好ましくは１種または２種以上のアキラル重合可能なメソゲン化合物および少なくとも１種のキラル化合物を含む。キラル化合物は、たとえば従来のキラルドーパント、重合可能なキラル非メソゲンまたは重合可能なキラルメソゲン化合物などの非重合可能なキラル化合物から選択することができる。

一般的に重合可能なＬＣ材料は、好ましくは、１つの重合可能な官能基を有する少なくとも１つの重合可能なメソゲン（１反応性化合物）および２つまたはそれ以上の重合可能な官能基を有する少なくとも１つの重合可能なメソゲン（２または多反応性化合物）を含む。

代わりに、予め合成されたＬＣポリマーを基板に塗布することによってリタデーションフィルムを作製することもでき、その際の温度は、たとえば、そのガラス転移温度またはその融点より大きい温度である。また、たとえば有機溶媒のような溶液からの場合には、所望の配向に配向させ、たとえば、溶媒を蒸発させるかＬＣポリマーのガラス温度または融点以下に冷却することにより凝固させる。たとえば、大気温度よりも高いガラス温度を有するＬＣポリマーを用いるときには、溶媒の蒸発または冷却によって、固体ＬＣポリマーフィルムが残る。たとえば、高い融点のＬＣポリマーを用いるときには、ＬＣポリマーは冷却時に凝固する基板上の融解物として塗布することができる。ＬＣ側鎖ポリマーまたはＬＣ主鎖ポリマーを用いることができ、好ましくはＬＣ側鎖ポリマーである。ＬＣポリマーは、好ましくは、ガラス転移または融点がリターダーの作動温度よりもはるかに高いようなものを選択すべきである。たとえば、側方にメソゲン側鎖が結合している、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリシロキサン、ポリスチレンまたはエポキシド骨格を含むＬＣ側鎖ポリマーを用いることができる。ＬＣポリマーは、また永久に配向を固定するために溶媒の蒸発後または蒸発中に架橋することができる反応性基を有する側鎖を含むこともできる。ＬＣポリマーは、また基板に塗布後、配向を改善するために機械的または熱処理を施すこともまたできる。上記方法および適する材料は、当業者には知られている。

本発明の負のリターダーは、従来のＬＣＤの補償板に用いることができ、特にＤＡＰ（配向層の変形）またはたとえば、ＥＣＢ（電界制御複屈折）、ＣＳＨ（カラースーパーホメオトロピック）、ＶＡＮまたはＶＡＣ（垂直配向ネマチックまたはコレステリック）ディスプレイ、ＭＶＡ（マルチドメイン垂直配向）またはＰＶＡ（パターン化した垂直配向）ディスプレイなどのＶＡ（垂直配向）方式、ＯＣＢ（光学的補償ベンドセルまたは光学的補償複屈折）、Ｒ−ＯＣＢ（反射ＯＣＢ）、ＨＡＮ（ハイブリッド配向ネマチック）またはパイセル（πセル）ディスプレイのようなベンドモードまたはハイブリッドタイプディスプレイのディスプレイさらにＴＮ（ツィストネマチック）、ＨＴＮ（高度にツィストネマチック）またはＳＴＮ（スーパーツィストネマチック）方式のディスプレイ、ＡＭＤ−ＴＮ（アクティブマトリックスドライブＴＮ）ディスプレイまたは「スーパーＴＦＴ」ディスプレイとしてもまた知られているＩＰＳ（平面スイッチング）のディスプレイの補償板である。
特に好ましくは、ＶＡ、ＭＶＡ、ＰＶＡ、ＯＣＢおよびパイセルディスプレイである。

以下の例は、本発明を限定することなく説明するものである。
例１−減少したピッチ負のＵＶ−ＣＬＣリターダー
ベレマンマトリックス法を用いるシミュレーションを種々のＵＶ−ＣＬＣフィルムのフィルム厚さ変化の交差偏光子間のＵＶ−ＣＬＣフィルムの透過光強度への効果を調べるために行った。
シミュレーションは、互いに垂直な偏光軸を有する上線形偏光子（２１）および下線形偏光子（２２）間に挟まれた上面（１１）および下面（１２）を有するＵＶ−ＣＬＣフィルム（１０）を含む図１に示した組立品に対して行った。

１４０ｎｍ（ａ）、１６０ｎｍ（ｂ）、１８０ｎｍ（ｃ）および２００ｎｍ（ｄ）のそれぞれのらせんピッチを有する本発明のＵＶ−ＣＬＣフィルム（ａ）〜（ｄ）に対してシミュレーションをそれぞれのらせんピッチが２２０ｎｍ（ｅ）および２４０ｎｍ（ｆ）である従来の負のＵＶ−ＣＬＣフィルム（ｅ）〜（ｆ）およびイソトロピックフィルム（ｇ）と比較して行った。フィルムおよびそのピッチ値を以下の表に示す。

シミュレーションの結果を図２に示し、ＵＶ−ＣＬＣフィルム（ａ）〜（ｇ）の強度／厚さを示す。
図２は、フィルム厚みに透過光強度が周期的変化することを示し、ＵＶ−ＣＬＣフィルムの明るい領域および暗い領域に相当する、。ＵＶ−ＣＬＣフィルムのピッチの変化がむらの明るい領域および暗い領域の強度に驚くほどに大きな影響を有することもまた見ることができる。

図２からＵＶ−ＣＬＣフィルムのピッチを減少することによって明るい領域および暗い領域の両方の透過光強度を減少することが明かである。ピークの周期性は減少したピッチに従って増加し、その結果、明るい領域の数は、与えられた厚みの変化のために増加する。しかしながら、これらの明るい領域における減少した強度は、それら見えにくくし、むらのレベルを下げ、暗い状態およびコントラストを改善する。従って、本発明の減少したピッチを有するＵＶ−ＣＬＣフィルム（ａ）〜（ｄ）は、特に負のリターダーに特に適する。

例２−偏光子に対する負のＵＶ−ＣＬＣリターダーの配向
図２に示した例１からのデータを用いることによって、本発明のＵＶ−ＣＬＣフィルム（ａ）〜（ｄ）および従来技術のＵＶ−ＣＬＣフィルム（ｅ）〜（ｆ）の上面でのＬＣダイレクタの配向をそれぞれのフィルム厚みおよびコレステリックピッチを図１で例示した組立品で計算した。

図３に結果を示し、下面（１２）でのＬＣダイレクタ配向に対する上面（１１）でのＬＣダイレクタ配向に対するＵＶ−ＣＬＣフィルム（ａ）〜（ｆ）の透過率を示す。下面（１２）でのダイレクタは、下偏光子（２２）の偏光方向に平行である。上面ダイレクタが下面ＬＣダイレクタに垂直であるとき、強度ピークが生ずることは明かである。
ＵＶ−ＣＬＣフィルム（ａ）〜（ｆ）を光学顕微鏡で観察すると、フィルムが偏光子に対して回転するとき、明るい領域が暗くなり、驚くことに暗い領域が暗いままであることを見ることができる。

シミュレーションが観察された効果を再現することを確かめるために、図１に例示的に示した組立品において２つの交差線形偏光子間においたときの例１のＵＶ−ＣＬＣフィルム（ａ）〜（ｆ）の計算を行った。１４０ｎｍのピッチの本発明のＵＶ−ＣＬＣフィルム（ａ）および２２０ｎｍのピッチの従来技術のＵＶ−ＣＬＣフィルム（ｅ）の結果を図４に示し、ここでは、下面（１２）のＬＣダイレクタはそれぞれ下偏光子（２２）の偏光方向に対して４５°（ａ４５、ｅ４５）および０°（ａ０、ｅ０）に配向する。

図４は、ＵＶ−ＣＬＣフィルムを下偏光子に対して下面配向４５°に置いたとき、サンプルの回転時、厚みの変化によって作り出されるむら効果が実質的に消えることを明らかに示している。それゆえ下偏光子に対して４５°の角度で下面ダイレクタを有する本発明のＵＶ−ＣＬＣフィルムの積層は、むらを減らす。
１４０ｎｍのピッチを有する本発明のＵＶ−ＣＬＣフィルム（ａ）の減少したピッチおよびサンプルの最適な配向の組み合わせを図５に示し、下面は、下偏光子に対して０°（ａ０）、２２°（ａ２２）、４５°（ａ４５）および６７°（ａ６７）の角度で配向する。

交差偏光子間に提供されたＵＶ−ＣＬＣフィルムの概略図である。 従来技術および本発明のＵＶ−ＣＬＣフィルムの異なるピッチ長さの異なるフィルム厚さでの交差偏光子間の透過率を示す。 従来技術および本発明のＵＶ−ＣＬＣフィルムの上面でのダイレクタ配向に対する交差偏光子間の透過率を示す。 従来技術および本発明のＵＶ−ＣＬＣフィルムの上面での異なるダイレクタ配向の異なるフィルム厚さでの交差偏光子間の透過率を示す。 本発明のＵＶ−ＣＬＣフィルムの上面での異なるダイレクタ配向の異なるフィルム厚さでの交差偏光子間の透過率を示す。

Claims (10)

1. らせんねじれ構造および平面配向を有する重合液晶（ＬＣ）材料を含む負の複屈折リタデーションフィルムであって、前記ＬＣ材料のらせんピッチが２００ｎｍ以下である、前記フィルムおよび線形偏光子からなる積層体であって、偏光子に面するリタデーションフィルムの表面でのダイレクタおよび偏光子の偏光方向が、互いに３０〜６０°の角度で配向する、前記積層体。
2. らせんピッチが＞５０ｎｍ〜２００ｎｍである、請求項１に記載の積層体。
3. らせんピッチが５５ｎｍ〜１７５ｎｍである、請求項２に記載の積層体。
4. 重合ＬＣ材料が重合もしくは架橋キラルネマティックまたはコレステリックＬＣ材料である、請求項１〜３のいずれかに記載の積層体。
5. 一つの面でのＬＣダイレクタが反対面のＬＣダイレクタに対し平行または逆平行である、請求項１〜４のいずれかに記載の積層体。
6. 角度が４５°である、請求項１〜５のいずれかに記載の積層体。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の積層体の、電気光学ディスプレイまたは液晶ディスプレイにおける補償板としての使用。
8. 請求項１〜６のいずれかに記載の積層体を含む補償板。
9. 請求項１〜６のいずれかに記載の積層体を含む液晶ディスプレイ。
10. ＶＡ(垂直配向)、ＭＶＡ(マルチドメイン垂直配向)、ＰＶＡ (パターン化垂直配向)、ＥＣＢ(電界制御複屈折)、ＴＮ(ツィストネマチック)、ＨＴＮ(高ツィストネマチック) またはＳＴＮ(スーパーツィストネマチック)方式ディスプレイであることを特徴とする、請求項９に記載の液晶ディスプレイ。

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