JP4475507B2

JP4475507B2 - Method for producing laminated retardation layer

Info

Publication number: JP4475507B2
Application number: JP2004083925A
Authority: JP
Inventors: 啓二鹿島
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2003-04-07
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2024-03-23
Also published as: JP2004326089A

Description

本発明は、積層位相差層の製造方法に関し、特に、液晶表示装置の視野角度を増大させると共に、色再現性を向上させるための位相差層の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a laminated retardation layer, and more particularly to a method for producing a retardation layer for increasing the viewing angle of a liquid crystal display device and improving color reproducibility.

カラー液晶表示装置（以下、液晶表示装置を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。 The market for color liquid crystal display devices (hereinafter referred to as LCDs) has expanded rapidly, especially notebook computers, due to their thinness, light weight, small power consumption, and flickerless characteristics. Recently, as a part of such PC-use displays, there has been a demand for larger desktop monitors than notebook computers. In addition, not only for PCs but also for TVs where CRT has been the mainstream in the past, LCDs have come to be used.

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を観察した場合に、例えば垂直配向モード（ＶＡモード）においては、液晶分子の等方性が崩れることにより本来直線偏光のまま透過すべき光が楕円偏光に変換されてしまう原因と、液晶セルの両側に配置される直交ニコル状態の偏光板が斜め方向から見ると見掛け上直交状態でなくなってしまう原因とがある。これらの原因で、本来黒を表示すべき画素からの光漏れが生じ、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。このような問題点に鑑み、特許文献１、特許文献２、非特許文献１のように、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。主として、斜め方向から見た場合に液晶分子の等方性が崩れることによる原因を取り除くために、負のＣプレート（詳細は後記）と呼ばれる位相差層が用いられる（特許文献３）。また、主として、斜め方向から見た場合に直交ニコル状態の偏光板が見掛け上直交状態でなくなることによる原因を取り除くために、正のＡプレートと正のＣプレート（詳細は後記）と呼ばれる位相差層が用いられる（非特許文献２）。 Here, as a problem of LCD, there is a problem of its narrow viewing angle. This is because, when the LCD is observed from an oblique direction, for example, in the vertical alignment mode (VA mode), the light that should be transmitted as linearly polarized light is converted into elliptically polarized light due to the loss of isotropic liquid crystal molecules. There is a cause that the polarizing plates in the crossed Nicols state arranged on both sides of the liquid crystal cell apparently disappear from the orthogonal state when viewed from an oblique direction. For these reasons, light leaks from the pixel that should normally display black, which causes inversion of contrast and prevents correct display. In view of such problems, even when the viewing angle is increased in a black display pixel using a retardation layer as in Patent Document 1, Patent Document 2, and Non-Patent Document 1, light leakage does not occur. A vertical alignment mode LCD with a viewing angle has been devised. A phase difference layer called a negative C plate (details will be described later) is mainly used to remove the cause of the loss of isotropy of liquid crystal molecules when viewed from an oblique direction (Patent Document 3). Also, in order to eliminate the cause of the fact that the polarizing plate in the crossed Nicols state is apparently no longer in the orthogonal state when viewed from an oblique direction, a phase difference called a positive A plate and a positive C plate (details will be described later) A layer is used (Non-Patent Document 2).

一方、正のＡプレートとして、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献９、非特許文献３等において逆波長分散特性を持つ延伸高分子フィルムを用いることが提案されている。特に、特許文献９や非特許文献３で提案されたものは、ピュアエースＷＲ（登録商標：帝人（株））という商品名で販売されている。特許文献１０には、波長分散特性の異なる２枚の延伸フィルムを積層することが、非特許文献６には、そのような技術を用いれば逆波長分散特性を持つ複合フィルムが得られることが開示されている。また、非特許文献１には、このような逆波長分散特性を持つ延伸高分子フィルムを、上記の斜め方向から見た場合に直交ニコル状態の偏光板が見掛け直交状態でなくなることによる原因を取り除くための正のＡプレートとして用いることにより、ＶＡモードのカラーＬＣＤの斜め方向から見た場合のカラーシフトを防止することが提案されている。 On the other hand, as a positive A plate, it has been proposed to use a stretched polymer film having reverse wavelength dispersion characteristics in Patent Document 4, Patent Document 5, Patent Document 6, Patent Document 9, Non-Patent Document 3, and the like. In particular, those proposed in Patent Document 9 and Non-Patent Document 3 are sold under the trade name Pure Ace WR (registered trademark: Teijin Limited). Patent Document 10 discloses that two stretched films having different wavelength dispersion characteristics can be laminated, and Non-Patent Document 6 discloses that a composite film having reverse wavelength dispersion characteristics can be obtained by using such a technique. Has been. Further, Non-Patent Document 1 removes the cause of the fact that the oriented polymer film having such reverse wavelength dispersion characteristics is not apparently orthogonal when the polarizing plate in the orthogonal Nicol state is viewed in the oblique direction. It has been proposed to prevent a color shift when viewed from an oblique direction of a VA mode color LCD by using it as a positive A plate.

他方、負のＣプレートとして、反射波長が紫外線領域にある重合性のカイラルネマチック（コレステリック）液晶から構成できることが、非特許文献４において提案されている。また、ホメオトロピック配向したディスコティック液晶から構成できることが、非特許文献５において提案されている。
特開平１０−１５３８０２号公報特開平１１−２５８６０５号公報特開平１０−３１２１６６号公報特開２０００−１３７１１６号公報特開２００２−１４２３４号公報特開２００２−４８９１９号公報特開平７−２５８６３８号公報特表平１０−５０８８８２号公報ＷＯ００／２６７０５号公報特開平２−１２０８０４号公報特開２０００−１９０３８５号公報ＩＤＷ ’０２ｐｐ．５２５〜５２７ＳＩＤ００ＤＩＧＥＳＴｐｐ．１０９４〜１０９７ＩＤＷ ’００ｐｐ．４０７〜４１０ＩＤＷ ’０２ｐｐ．４１３〜４１６ＳＩＤ００ＤＩＧＥＳＴｐｐ．１０９１〜１０９３ＳＩＤ０１ＤＩＧＥＳＴｐｐ．５６６〜５６９ On the other hand, Non-Patent Document 4 proposes that the negative C plate can be composed of a polymerizable chiral nematic (cholesteric) liquid crystal having a reflection wavelength in the ultraviolet region. Further, it has been proposed in Non-Patent Document 5 that it can be constituted by a homeotropically aligned discotic liquid crystal.
JP-A-10-153802 Japanese Patent Laid-Open No. 11-258605 Japanese Patent Laid-Open No. 10-312166 JP 2000-137116 A JP 2002-14234 A JP 2002-48919 A JP-A-7-258638 Japanese National Patent Publication No. 10-508882 WO00 / 26705 Japanese Patent Laid-Open No. 2-120804 JP 2000-190385 A IDW '02 pp. 525-527 SID 00 DIGEST pp. 1094-1097 IDW '00 pp. 407-410 IDW '02 pp. 413-416 SID 00 DIGEST pp. 1091-1093 SID 01 DIGEST pp. 566-569

ＬＣＤ内に視野角度特性を改善するために負のＣプレートと正のＡプレートを配置する場合、通常、偏光板と互いの光軸（偏光板の場合は吸収軸、位相差層の場合は光学軸）をある特定の角度をなすように貼り合わせて用いられる。しかしながら、その際に使用される粘着剤は、その屈折率が偏光板、位相差層の屈折率と異なるため、界面で光の反射が生じ、表示のコントラストが全体的に低下する、干渉によりムラが発生するといった問題点があった。 When a negative C plate and a positive A plate are arranged in the LCD to improve the viewing angle characteristics, the polarizing plate and the optical axis of each other (absorption axis in the case of a polarizing plate, optical in the case of a retardation layer) Axis) is used to form a specific angle. However, the pressure-sensitive adhesive used in this case has a refractive index different from that of the polarizing plate and the retardation layer, so that reflection of light occurs at the interface, resulting in a decrease in overall display contrast. There was a problem that occurred.

特に、非特許文献１に基づいて、負のＣプレートと正のＡプレートを液晶セルの両側にそれぞれ配置すると、前述した屈折率界面が増加して前述したコントラスト低下問題、干渉ムラ問題が生じることが多かった。 In particular, when the negative C plate and the positive A plate are respectively disposed on both sides of the liquid crystal cell based on Non-Patent Document 1, the above-described refractive index interface increases, and the above-described contrast reduction problem and interference unevenness problem occur. There were many.

また、非特許文献１に基づいて、上記のように斜め方向から見た場合のカラーシフトを防止するために、逆波長分散特性を持つ正のＡプレートを用いるとしても、斜め方向から見た場合に液晶セル内の液晶分子の等方性が崩れることによる原因を取り除くために用いる負のＣプレートとしては、如何なるものを用いればよいかは必ずしも明らかでなく、カラーシフトが残ってしまう可能性もある。 Further, based on Non-Patent Document 1, in order to prevent a color shift when viewed from an oblique direction as described above, even when a positive A plate having reverse wavelength dispersion characteristics is used, when viewed from an oblique direction. However, it is not always clear what kind of negative C plate should be used to remove the cause of the loss of isotropic liquid crystal molecules in the liquid crystal cell, and color shift may remain. is there.

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、液晶表示装置の視野角度特性改善のために用いる負のＣプレートと正のＡプレートとを、特定の波長分散特性の組み合わせにして積層型にすることにより、高コントラストで干渉ムラやカラーシフトがなく色再現性の良い液晶表示装置を可能にすることである。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and an object thereof is to specify a negative C plate and a positive A plate used for improving the viewing angle characteristics of a liquid crystal display device. By combining the wavelength dispersion characteristics into a laminate type, a liquid crystal display device with high contrast, no interference unevenness and no color shift, and good color reproducibility is made possible.

上記目的を達成する本発明の積層位相差層の製造方法は、正の屈折率異方性を有し層面内に光軸を有する位相差層と、負の屈折率異方性を有し層面の法線方向に光軸を有する位相差層とを積層して構成され、前記正の屈折率異方性を有し層面内に光軸を有する位相差層として、異常光と常光の光路差であるリターデーションが波長が短くなるに従って小さくなる逆波長分散特性を持つ延伸高分子フィルムを用い、前記負の屈折率異方性を有し層面の法線方向に光軸を有する位相差層として、異常光と常光の光路差であるリターデーションが波長が短くなるに従って大きくなる正波長分散特性を持つコーティング層を用いた積層位相差層の製造方法において、
前記逆波長分散特性を持つ延伸高分子フィルムを基板として、その一面に重合性の液晶層を塗布・配向後、重合させて前記正波長分散特性を持つ重合性の液晶層を成膜させることを特徴とする製造方法である。 The method for producing a laminated retardation layer of the present invention that achieves the above object includes a retardation layer having a positive refractive index anisotropy and an optical axis in the layer surface, and a layer surface having a negative refractive index anisotropy. And a retardation layer having an optical axis in the normal direction of the optical layer, and having a positive refractive index anisotropy and having an optical axis in the layer plane, the optical path difference between extraordinary light and ordinary light As a retardation layer having a negative refractive index anisotropy and having an optical axis in the normal direction of the layer surface, using a stretched polymer film having a reverse wavelength dispersion characteristic that the retardation becomes smaller as the wavelength becomes shorter In the method for producing a laminated phase difference layer using a coating layer having a positive wavelength dispersion characteristic in which retardation, which is an optical path difference between extraordinary light and ordinary light, increases as the wavelength becomes shorter,
Using the stretched polymer film having the reverse wavelength dispersion property as a substrate, coating and aligning a polymerizable liquid crystal layer on one surface thereof, and then polymerizing to form a polymerizable liquid crystal layer having the normal wavelength dispersion property. This is a featured manufacturing method.

この場合、逆波長分散特性を持つ延伸高分子フィルムとして、液晶を含有させてフィルム化して延伸して作製したフルオレン骨格を有するポリカーボネートフィルム、フィルム化して延伸して作製したセルロースアセテートフィルム、正波長分散特性の芳香族ポリエステルポリマーと逆波長分散特性の芳香族ポリエステルポリマーとの混合物をフィルム化して延伸して作製したフィルム、異なる波長分散特性の高分子を形成するモノマー単位を含む共重合体からなる高分子をフィルム化して延伸して作製したフィルム、あるいは、波長分散特性の異なる２枚の延伸フィルムを互いの進相軸が直交するように積層した複合フィルムを用いることができる。 In this case, as a stretched polymer film having reverse wavelength dispersion characteristics, a polycarbonate film having a fluorene skeleton prepared by stretching a film containing liquid crystal, a cellulose acetate film prepared by stretching the film, a positive wavelength dispersion A film made by stretching a mixture of a characteristic aromatic polyester polymer and an aromatic polyester polymer having reverse wavelength dispersion characteristics into a film, and a copolymer comprising monomer units that form polymers having different wavelength dispersion characteristics. A film prepared by stretching molecules into a film, or a composite film obtained by laminating two stretched films having different wavelength dispersion characteristics so that their fast axes are orthogonal to each other can be used.

また、正波長分散特性を持つコーティング層として、重合性のカイラルネマチック（コレステリック）液晶層、ホメオトロピック配向した重合性のディスコティック液晶層、あるいは、コーティングした際に負の屈折率異方性を有し層面の法線方向に光軸を有する高分子材料を用いることができる。 In addition, as a coating layer having positive wavelength dispersion characteristics, a polymerizable chiral nematic (cholesteric) liquid crystal layer, a homeotropically aligned polymerizable discotic liquid crystal layer, or a negative refractive index anisotropy when coated. A polymer material having an optical axis in the normal direction of the layer surface can be used.

本発明においては、正の屈折率異方性を有し層面内に光軸を有する位相差層と、負の屈折率異方性を有し層面の法線方向に光軸を有する位相差層とを積層して構成され、前記正の屈折率異方性を有し層面内に光軸を有する位相差層として、異常光と常光の光路差であるリターデーションが波長が短くなるに従って小さくなる逆波長分散特性を持つ延伸高分子フィルムを用い、前記負の屈折率異方性を有し層面の法線方向に光軸を有する位相差層として、異常光と常光の光路差であるリターデーションが波長が短くなるに従って大きくなる正波長分散特性を持つコーティング層を用いるので、別に成膜基板や配向層や接着層を用いずに、かつ、簡単に製造可能な、正のＡプレートと負のＣプレートとからなり、カラーシフトがなく高コントラストで干渉ムラもない視野角度特性を改善する液晶表示装置用、特にＶＡモードの液晶表示装置用の積層位相差層を提供することができる。 In the present invention, a retardation layer having a positive refractive index anisotropy and having an optical axis in the layer surface, and a retardation layer having a negative refractive index anisotropy and having an optical axis in the normal direction of the layer surface As a retardation layer having a positive refractive index anisotropy and an optical axis in the layer plane, the retardation, which is the optical path difference between extraordinary light and ordinary light, becomes smaller as the wavelength becomes shorter. Retardation which is an optical path difference between extraordinary light and ordinary light as a retardation layer having a negative refractive index anisotropy and an optical axis in the normal direction of the layer surface using a stretched polymer film having reverse wavelength dispersion characteristics Since a coating layer having a positive wavelength dispersion characteristic that increases as the wavelength becomes shorter is used, a positive A plate and a negative electrode can be easily manufactured without using a separate substrate, alignment layer, or adhesive layer. Consists of C plate, high contrast without color shift In a liquid crystal display device for improving the uneven interference no viewing angle characteristics, in particular it is possible to provide a laminated retardation layer for a liquid crystal display device of the VA mode.

本発明の積層位相差層を説明する前に、まず、位相差層について説明する。本発明で用いる位相差層にとしては、層面内に光軸を有する正の一軸性位相差層と、層面の法線方向に光軸を有する負の一軸性位相差層とを用いる。 Before describing the laminated retardation layer of the present invention, first, the retardation layer will be described. As the retardation layer used in the present invention, a positive uniaxial retardation layer having an optical axis in the layer surface and a negative uniaxial retardation layer having an optical axis in the normal direction of the layer surface are used.

この２種類の位相差層について図７を用いて説明すると、図示のように層面Ｓの法線方向にｚ軸、層面Ｓ内の直交方向をｘ軸とｙ軸をとり、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向の屈折率をそれぞれｎ_x、ｎ_y、ｎ_zとし、図７（ａ）に示すように、ｎ_x＞ｎ_y＝ｎ_zの関係にある位相差層が層面Ｓ内に光学的に正の一軸性を有する位相差層であり、以下の説明では正のＡプレートと称することにする。また、図７（ｂ）に示すように、ｎ_x＝ｎ_y＞ｎ_zの関係にある位相差層が層面Ｓの法線方向に光学的に負の一軸性を有する位相差層であり、以下の説明では負のＣプレートと称することにする。 The two types of retardation layers will be described with reference to FIG. 7. As shown in the figure, the z-axis is taken in the normal direction of the layer surface S, the x-axis and y-axis are taken in the orthogonal direction in the layer surface S, and the x-axis direction, y axially, the refractive index of the z-axis direction n _x, n _y, and n _z, as shown in FIG. 7 (a), the phase difference layer is a layer plane S in the relation of n _x> n _y = n _z In the following description, it is referred to as a positive A plate. Further, as shown in FIG. 7 (b), the phase difference layer retardation layer having a relationship of n _x = n _y> n _z has an optically negative uniaxial property in a direction normal to the layer plane S, In the following description, it will be referred to as a negative C plate.

本発明による液晶表示装置は、前記したように、例えば垂直配向モード（ＶＡモード）の液晶表示装置において、斜め方向から見た場合に液晶分子の等方性が崩れることにより視野角度特性が悪化する原因を取り除くための負のＣプレートと、斜め方向から見た場合に直交ニコル状態の偏光板が見掛け上直交状態でなくなることにより視野角度特性が悪化する原因を取り除くための正のＡプレートとを用いるものである。図２（ａ）、（ｂ）に、そのための正のＡプレートａ、ａ’と負のＣプレートｃの配置位置を模式的に分解斜視図として示す。液晶セルは、バックライト側透明基板１’と観察側透明基板１の間に配置された例えばＶＡモードの液晶層３からなる。図２（ａ）の配置では、一方の透明基板１と観察側偏光板５の間に正のＡプレートａが、、図２（ｂ）では、両方の透明基板１、１’と偏光板５、５’の間に、正のＡプレートａ、ａ’が配置される。その際、正のＡプレートａの光学軸は偏光板５の吸収軸６と直交するような位置関係で配置されて、液晶表示装置が構成される。図２（ｂ）では、バックライト側透明基板１’とバックライト側偏光板５’の間に、別の正のＡプレートａ’が配置されているが、この場合にも、正のＡプレートａ’の光学軸は偏光板５’の吸収軸６と直交するような位置関係で配置される。負のＣプレートｃは正のＡプレートａの液晶層３側に配置されている。なお、図２（ａ）の配置において、別の負のＣプレートｃ’（図示せず）をバックライト側偏光板５’の液晶層３側に配置してもよいし、図２（ｂ）の配置において、別の負のＣプレートｃ’（図示せず）を正のＡプレートａ’の液晶層３側に配置してもよい。その場合、液晶層３の両側に配置された負のＣプレートｃ、ｃ’の厚さ方向リタデーションＲ_thは互いに等しいことが光学補償を行う上で好ましい。図２（ａ）、（ｂ）の配置において、バックライトと観察側を反転させて、正のＡプレートａと負のＣプレートｃを液晶セルのバックライト側に、正のＡプレートａ’を液晶セルの観察側に配置するようにしてもよい。なお、図２中では、液晶層３を配向する配向層、電極層、各画素を制御するＴＦＴ、各画素毎に配置される，カラーフィルター等の図示は省いてある。 In the liquid crystal display device according to the present invention, as described above, for example, in a vertical alignment mode (VA mode) liquid crystal display device, viewing angle characteristics deteriorate due to the loss of isotropic liquid crystal molecules when viewed from an oblique direction. A negative C plate for removing the cause, and a positive A plate for removing the cause of the deterioration of the viewing angle characteristics due to the fact that the polarizing plate in the crossed Nicol state apparently disappears from the orthogonal state when viewed from an oblique direction. It is what is used. FIGS. 2A and 2B schematically show the disposition positions of the positive A plates a and a ′ and the negative C plate c as an exploded perspective view. The liquid crystal cell is composed of, for example, a VA mode liquid crystal layer 3 disposed between the backlight side transparent substrate 1 ′ and the observation side transparent substrate 1. 2A, a positive A plate a is provided between one transparent substrate 1 and the observation-side polarizing plate 5. In FIG. 2B, both transparent substrates 1, 1 ′ and a polarizing plate 5 are provided. 5 ′, positive A plates a and a ′ are arranged. At that time, the optical axis of the positive A plate a is arranged in a positional relationship so as to be orthogonal to the absorption axis 6 of the polarizing plate 5 to constitute a liquid crystal display device. In FIG. 2B, another positive A plate a ′ is disposed between the backlight-side transparent substrate 1 ′ and the backlight-side polarizing plate 5 ′. The optical axis a ′ is arranged in a positional relationship so as to be orthogonal to the absorption axis 6 of the polarizing plate 5 ′. The negative C plate c is disposed on the liquid crystal layer 3 side of the positive A plate a. In the arrangement of FIG. 2A, another negative C plate c ′ (not shown) may be arranged on the liquid crystal layer 3 side of the backlight-side polarizing plate 5 ′, or FIG. In this arrangement, another negative C plate c ′ (not shown) may be arranged on the liquid crystal layer 3 side of the positive A plate a ′. In that case, the thickness direction retardations R _th of the negative C plates c and c ′ arranged on both sides of the liquid crystal layer 3 are preferably equal to each other for optical compensation. 2A and 2B, the backlight and the observation side are reversed, and the positive A plate a and the negative C plate c are placed on the backlight side of the liquid crystal cell, and the positive A plate a ′ is placed on the backlight side. You may make it arrange | position to the observation side of a liquid crystal cell. In FIG. 2, an alignment layer for aligning the liquid crystal layer 3, an electrode layer, a TFT for controlling each pixel, a color filter disposed for each pixel, and the like are not shown.

このような構成において、正のＡプレートａ、ａ’としては、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献９、特許文献１０、非特許文献３、非特許文献６等において提案されているような、リターデーションが逆波長分散特性を持つ延伸高分子フィルム又は複合延伸フィルムを用いることにより、斜め方向から見た場合のカラーシフトを軽減することができる。正のＡプレートａ、ａ’としては、代表的には、液晶を含有させてフィルム化して延伸して作製したフルオレン骨格を有するポリカーボネートフィルム（特許文献６、非特許文献３）、フィルム化して延伸して作製したセルロースアセテートフィルム（特許文献４）、正波長分散特性の芳香族ポリエステルポリマーと逆波長分散特性の芳香族ポリエステルポリマーとの混合物をフィルム化して延伸して作製したフィルム（特許文献５）、異なる波長分散特性の高分子を形成するモノマー単位を含む共重合体からなる高分子をフィルム化して延伸して作製したフィルム（特許文献９）、波長分散特性の異なる２枚の延伸フィルムを積層した複合フィルム（特許文献１０、非特許文献６）等がある。 In such a configuration, the positive A plates a and a ′ are proposed in Patent Document 4, Patent Document 5, Patent Document 6, Patent Document 9, Patent Document 10, Non-Patent Document 3, Non-Patent Document 6, and the like. By using a stretched polymer film or a composite stretched film in which the retardation has a reverse wavelength dispersion characteristic, the color shift when viewed from an oblique direction can be reduced. As the positive A plates a and a ′, typically, a polycarbonate film having a fluorene skeleton (Patent Document 6, Non-Patent Document 3) prepared by forming a film containing liquid crystal and stretching, and stretching by film formation A cellulose acetate film (Patent Document 4), and a film prepared by stretching a mixture of an aromatic polyester polymer having a normal wavelength dispersion characteristic and an aromatic polyester polymer having a reverse wavelength dispersion characteristic (Patent Document 5) A film made by stretching a polymer made of a copolymer containing monomer units that form polymers having different wavelength dispersion characteristics (Patent Document 9), and two stretched films having different wavelength dispersion characteristics are laminated. Composite films (Patent Document 10, Non-Patent Document 6) and the like.

ここで、逆波長分散特性を持つ正のＡプレートａ、ａ’とは、図６に“ＷＲＦ−Ｚ，ＷＲＦ−Ｗ，ＷＲＦ−Ｕ，ＷＲＦ−Ｒ，ＷＲＦ−Ｇと例示するように、波長が短くなるに従って異常光と常光の光路差であるリターデーションＲ（λ）（＝Δｎ・ｄ）（ここで、λ：波長、Δｎ＝｜ｎ_e−ｎ_o｜、ｄ：膜厚、ｎ_e：異常光屈折率、ｎ_o：常光屈折率）が小さくなるものであり（非特許文献６）、通常のポリカーボネートフィルム（正波長分散特性）との比較からその特性差は明らかである。正波長分散特性の場合は、波長が短くなるに従ってリターデーションＲ（λ）は大きくなる。 Here, the positive A plates a and a ′ having the reverse wavelength dispersion characteristic are wavelengths as shown in FIG. 6 as “WRF-Z, WRF-W, WRF-U, WRF-R, and WRF-G”. is an optical path difference between extraordinary light and ordinary light retardation R (λ) (= Δn · d) ( where in accordance becomes shorter, lambda: _{_{wavelength, Δn = | n e -n o}} |, d: film thickness, n _e : extraordinary index, n _o:. the ordinary refractive index) are those decreases (non-Patent Document 6), the characteristic difference from a comparison of the normal polycarbonate film (positive wavelength dispersion properties) is clearly positive wavelength In the case of dispersion characteristics, the retardation R (λ) increases as the wavelength becomes shorter.

このような逆波長分散特性を持つ正のＡプレートａ、ａ’を用いると、カラーシフトが軽減できるのは、正のＡプレートａ、ａ’は、図２（ａ）、（ｂ）の構成において波長板と同様の使い方をされているので、上記のリターデーションＲ（λ）（＝Δｎ・ｄ）を波長λで割った位相差が波長に因らずに略フラットになること、すなわち、広波長帯域で一定の位相差の波長板と見なせるようになるからであると解釈することができる。 When the positive A plates a and a ′ having such inverse wavelength dispersion characteristics are used, the color shift can be reduced because the positive A plates a and a ′ are configured as shown in FIGS. The phase difference obtained by dividing the retardation R (λ) (= Δn · d) by the wavelength λ becomes substantially flat regardless of the wavelength. This can be interpreted as a wave plate having a constant phase difference in a wide wavelength band.

ところで、図２（ａ）、（ｂ）のような構成において、負のＣプレートｃの作用は、例えばＶＡモードの液晶層３を斜め方向から見た場合に液晶分子の等方性が崩れることを補償するためのものであり、特許文献３に基づいてその作用を説明する。図８は、通常の液晶が有する正の一軸性の液晶セルの屈折率楕円体と負の一軸性の光学補償シート（負のＣプレート）の屈折率楕円体を示す模式図であり、電圧無印加時に液晶セル４３中の液晶分子が垂直配向して、正の一軸性の光学異方性が生じた場合、液晶セル４３基板に平行な面内の屈折率４４ｘ、４４ｙと液晶セル４３の厚み方向の屈折率４４ｚにより形成される屈折率楕円体４４は、図８に示すようなラグビーボールを立てた形状になる。このような球状ではないラグビーボール状の屈折率楕円体を有する液晶セル４３を斜め方向から見ると、リターデーションが生じる。このリターデーションは、負の一軸性の光学補償シートであるＣプレート４２によりキャンセルされ、光漏れを抑えることができる。負のＣプレート４２では、プレート面内の主屈折率４１ｘ、４１ｙとプレートの厚み方向の主屈折率４１ｚにより形成される負のＣプレート４２の屈折率楕円体４１は、図８に示すようなアンパン状になる。そのため、４１ｘと４４ｘの和、４１ｙと４４ｙの和、及び、４１ｚと４４ｚの和が、略同じ値となる。その結果として、斜め方向から見た場合に液晶セルに生じるリターデーションがキャンセルされるものである。 By the way, in the configuration as shown in FIGS. 2A and 2B, the action of the negative C plate c is that, for example, when the VA mode liquid crystal layer 3 is viewed from an oblique direction, the isotropy of liquid crystal molecules is lost. And its action will be described based on Patent Document 3. FIG. 8 is a schematic diagram showing a refractive index ellipsoid of a positive uniaxial liquid crystal cell and a refractive index ellipsoid of a negative uniaxial optical compensation sheet (negative C plate) included in a normal liquid crystal. When the liquid crystal molecules in the liquid crystal cell 43 are vertically aligned to cause positive uniaxial optical anisotropy, the in-plane refractive indexes 44x and 44y and the thickness of the liquid crystal cell 43 are parallel to the substrate of the liquid crystal cell 43. The refractive index ellipsoid 44 formed by the refractive index 44z in the direction has a rugby ball standing shape as shown in FIG. When the liquid crystal cell 43 having such a non-spherical rugby ball-shaped refractive index ellipsoid is viewed from an oblique direction, retardation occurs. This retardation is canceled by the C plate 42 which is a negative uniaxial optical compensation sheet, and light leakage can be suppressed. In the negative C plate 42, the refractive index ellipsoid 41 of the negative C plate 42 formed by the main refractive indexes 41x and 41y in the plate surface and the main refractive index 41z in the thickness direction of the plate is as shown in FIG. Anpan shape. Therefore, the sum of 41x and 44x, the sum of 41y and 44y, and the sum of 41z and 44z are substantially the same value. As a result, the retardation that occurs in the liquid crystal cell when viewed from an oblique direction is canceled.

液晶表示装置用の通常の液晶層３（図２）は正波長分散特性を有し、波長が短くなるに従ってそのリターデーションＲ（λ）は大きくなるので、液晶セル４３のリターデーションである主屈折率４４ｚと屈折率４４ｘ、４４ｙの差は波長が短くなるに従って大きくなる。そのため、上記の説明から明らかなように、負のＣプレート４２のリターデーションである主屈折率４１ｚと屈折率４１ｘ、４１ｙの差も波長が短くなるに従って大きくなるもの、すなわち、正波長分散特性を有するものを使用しなければ、斜め方向から見た場合のカラーシフトを防ぐことはできない。 A normal liquid crystal layer 3 (FIG. 2) for a liquid crystal display device has a positive wavelength dispersion characteristic, and its retardation R (λ) increases as the wavelength becomes shorter. The difference between the refractive index 44z and the refractive indexes 44x and 44y increases as the wavelength becomes shorter. Therefore, as is clear from the above description, the difference between the main refractive index 41z and the refractive indexes 41x and 41y, which is the retardation of the negative C plate 42, increases as the wavelength decreases, that is, the positive wavelength dispersion characteristic The color shift when viewed from an oblique direction cannot be prevented without using what it has.

以上の検討から、図２（ａ）、（ｂ）のような構成の液晶表示装置において、正のＡプレートａ、ａ’としては、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献９、特許文献１０、非特許文献３、非特許文献６等において提案されているような、リターデーションが逆波長分散特性を持つ延伸高分子フィルム又は複合延伸フィルムを用い、かつ、負のＣプレートｃとしては、リターデーションが液晶層３と同じ正波長分散特性を持つものを用いることにより、波長分散に基づくカラーシフトをより十分に防ぐことができることになる。 From the above examination, in the liquid crystal display device having the configuration as shown in FIGS. 2A and 2B, the positive A plates a and a ′ are disclosed in Patent Document 4, Patent Document 5, Patent Document 6, and Patent Document 9. , Patent Document 10, Non-Patent Document 3, Non-Patent Document 6 and the like, a stretched polymer film or a composite stretched film having a reverse wavelength dispersion property as a retardation, and a negative C plate c As a result, by using a retardation having the same positive wavelength dispersion characteristic as that of the liquid crystal layer 3, a color shift based on the wavelength dispersion can be more sufficiently prevented.

ところで、非特許文献４において提案されているような、反射波長が紫外線領域にある重合性のカイラルネマチック（コレステリック）液晶層から構成される負のＣプレートは、通常、正波長分散特性のリターデーションを持つものである。また、非特許文献５において提案されているような、ホメオトロピック配向した重合性のディスコティック液晶から構成される負のＣプレートも、通常、正波長分散特性のリターデーションを持つものである。さらに、特許文献１１において提案されているような、少なくとも１種類以上の芳香族環を持つ成膜材料（ポリアミド、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリエステルあるいはポリエステルアミド等の各種ポリマー、又は、これらのポリマーを与え得る重合可能な低分子化合物等）は、コーティングした際に負の屈折率異方性を有し層面の法線方向に光軸を有するので負のＣプレートとして機能し、通常、正波長分散特性のリターデーションを持つものである。 By the way, as proposed in Non-Patent Document 4, a negative C plate composed of a polymerizable chiral nematic (cholesteric) liquid crystal layer having a reflection wavelength in the ultraviolet region usually has a retardation of positive wavelength dispersion characteristics. It has something. In addition, a negative C plate composed of a homeotropically oriented polymerizable discotic liquid crystal as proposed in Non-Patent Document 5 usually has a retardation of positive wavelength dispersion characteristics. Further, as proposed in Patent Document 11, a film-forming material having at least one kind of aromatic ring (polyamide, polyimide, polyamic acid, polyester, polyesteramide, or other polymers, or these polymers are given. The polymerizable low molecular weight compound and the like obtained have a negative refractive index anisotropy when coated and have an optical axis in the normal direction of the layer surface, and thus function as a negative C plate. It has the retardation of.

そこで、本発明においては、正のＡプレートａ、ａ’としてリターデーションが逆波長分散特性を持つ延伸高分子フィルム又は複合延伸高分子フィルムを用い、負のＣプレートｃとしては、上記のようにリターデーションが正波長分散特性の反射波長が紫外線領域にあるツイスト配向した重合性のカイラルネマチック（コレステリック）液晶層や、ホメオトロピック配向した重合性のディスコティック液晶層、あるいは、コーティングした際に負のＣプレートとして機能する材料からなるコーティングされた層を用いることにする。 Therefore, in the present invention, as the positive A plate a, a ′, a stretched polymer film or a composite stretched polymer film having a reverse wavelength dispersion property as a retardation is used, and the negative C plate c is as described above. Retardation with positive wavelength dispersion characteristics Reflective wavelength in the ultraviolet region Twisted polymerizable chiral nematic (cholesteric) liquid crystal layer, Homeotropically aligned polymerizable discotic liquid crystal layer, or negative when coated A coated layer made of a material that functions as a C-plate will be used.

ただし、このような液晶層を負のＣプレートｃとして構成するには、何れの場合も液晶層等をその上に成膜する基板が必要になり、かつ、特に、カイラルネマチック液晶層を用いる場合にはプレーナ配向層が必要になる。また、正のＡプレートａと基板に成膜した負のＣプレートｃとを貼り合わせる必要がある。そのため、別の接着工程が必要になるだけでなく、その際に使用される接着剤（粘着剤）との界面で光の反射が生じ、表示のコントラストが低下するばかりでなく界面反射による薄膜干渉ムラが発生する可能性もある。 However, in order to configure such a liquid crystal layer as a negative C plate c, a substrate on which a liquid crystal layer or the like is formed is necessary in any case, and in particular, when a chiral nematic liquid crystal layer is used. Requires a planar alignment layer. Further, it is necessary to bond the positive A plate a and the negative C plate c formed on the substrate. Therefore, not only a separate bonding process is required, but also light reflection occurs at the interface with the adhesive (adhesive) used at that time, not only the display contrast is lowered, but also thin film interference due to interface reflection Unevenness may occur.

ここで、本発明においては、図１に示すように、正のＡプレートａに用いるリターデーションが逆波長分散特性を持つ延伸高分子フィルム１１を、負のＣプレートｃとして機能する、リターデーションが正波長分散特性のコーティング層１２をその上に成膜する基板として用いる。延伸高分子フィルム１１は、カイラルネマチック（コレステリック）液晶層のツイスト配向層として、また、ディスコティック液晶層のホメオトロピック配向層としても作用するので、このような構成にすれば別に配向層を設ける必要もなくなる。 Here, in the present invention, as shown in FIG. 1, the retardation used for the positive A plate a functions as a negative C plate c with the stretched polymer film 11 having reverse wavelength dispersion characteristics. A coating layer 12 having a positive wavelength dispersion characteristic is used as a substrate on which the coating layer 12 is formed. The stretched polymer film 11 functions as a twist alignment layer of a chiral nematic (cholesteric) liquid crystal layer and also as a homeotropic alignment layer of a discotic liquid crystal layer. Also disappear.

すなわち、本発明の積層位相差層１０は、正の屈折率異方性を有し層面内に光軸を有する位相差層（正のＡプレートａ）と、負の屈折率異方性を有し層面の法線方向に光軸を有する位相差層（負のＣプレートｃ）とを積層して構成したものであり、その正のＡプレートａとしてリターデーションが波長が短くなるに従って小さくなる逆波長分散特性を持つ延伸高分子フィルム１１を用い、負のＣプレートｃとしてリターデーションが波長が短くなるに従って大きくなる正波長分散特性を持つ重合性のコーティング層１２を用いるものである。 That is, the laminated retardation layer 10 of the present invention has a positive refractive index anisotropy and a retardation layer (positive A plate a) having an optical axis in the layer plane, and a negative refractive index anisotropy. A retardation layer (negative C plate c) having an optical axis in the normal direction of the surface of the thin layer is laminated, and as the positive A plate a, the retardation becomes smaller as the wavelength becomes shorter. A stretched polymer film 11 having wavelength dispersion characteristics is used, and a polymerizable coating layer 12 having positive wavelength dispersion characteristics in which the retardation increases as the wavelength decreases as the negative C plate c.

このような構成をとることにより、別に成膜基板や配向層や接着層を用いずに、かつ、簡単に製造可能な、正のＡプレートａと負のＣプレートｃとからなり、カラーシフトがなく高コントラストで干渉ムラがない視野角度特性を改善する液晶表示装置用、特にＶＡモードの液晶表示装置用の積層位相差層を得ることができる。 By adopting such a configuration, it is composed of a positive A plate a and a negative C plate c that can be easily manufactured without using a separate film formation substrate, alignment layer, or adhesive layer, and color shift is reduced. In addition, it is possible to obtain a multilayer retardation layer for a liquid crystal display device, particularly for a VA mode liquid crystal display device, which improves the viewing angle characteristics with high contrast and no interference unevenness.

なお、正のＡプレートａと負のＣプレートｃ間には他の層を設けないことが本発明の効果を最大限にする上では好ましいが、コーティング層をコーティングする際に用いる溶媒が延伸フィルムを溶かしてしまう場合には、薄膜な保護層を設けてるようにしてもよい。 In order to maximize the effects of the present invention, it is preferable not to provide another layer between the positive A plate a and the negative C plate c. However, the solvent used for coating the coating layer is a stretched film. In the case where it is dissolved, a thin protective layer may be provided.

本発明において、正のＡプレートａとして機能する、リターデーションが波長が短くなるに従って小さくなる逆波長分散特性を持つ延伸高分子フィルム１１としては、液晶を含有させてフィルム化して延伸して作製したフルオレン骨格を有するポリカーボネートフィルム（特許文献６、非特許文献３）、フィルム化して延伸して作製したセルロースアセテートフィルム（特許文献４）、正波長分散特性の芳香族ポリエステルポリマーと逆波長分散特性の芳香族ポリエステルポリマーとの混合物をフィルム化して延伸して作製したフィルム（特許文献５）、異なる波長分散特性の高分子を形成するモノマー単位を含む共重合体からなる高分子をフィルム化して延伸して作製したフィルム（特許文献９）、波長分散特性の異なる２枚の延伸フィルムを積層した複合フィルム（特許文献１０、非特許文献６）等が用いられる。 In the present invention, the stretched polymer film 11 that functions as the positive A plate a and has a reverse wavelength dispersion characteristic that the retardation becomes smaller as the wavelength becomes shorter is prepared by forming a film containing liquid crystal and stretching. Polycarbonate film having a fluorene skeleton (Patent Document 6, Non-Patent Document 3), Cellulose Acetate Film (Patent Document 4) prepared by stretching into a film, Aromatic polyester polymer with positive wavelength dispersion characteristic and Fragrance with reverse wavelength dispersion characteristic A film prepared by stretching a mixture with a group polyester polymer (Patent Document 5), a film composed of a copolymer containing monomer units that form a polymer having different wavelength dispersion characteristics, and then stretching the film. The produced film (Patent Document 9), two stretched films with different wavelength dispersion characteristics Composite film obtained by laminating (Patent Document 10, Non-Patent Document 6) or the like is used.

また、本発明において、負のＣプレートｃとして機能する、リターデーションが正波長分散特性のコーティング層１２に使用可能な三次元架橋が可能な反射波長が紫外線領域にあるツイスト配向した重合性のカイラルネマチック（コレステリック）液晶層に用いられる液晶モノマー分子（重合性液晶分子）としては、例えば特許文献７や特許文献８で開示されているような液晶性モノマーとキラル化合物の混合物がある。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。 In the present invention, a twisted-oriented polymerizable chiral having a reflection wavelength in the ultraviolet region capable of three-dimensional crosslinking that can be used for the coating layer 12 that functions as a negative C plate c and has a retardation having a positive wavelength dispersion characteristic. Examples of liquid crystal monomer molecules (polymerizable liquid crystal molecules) used in the nematic (cholesteric) liquid crystal layer include a mixture of a liquid crystal monomer and a chiral compound as disclosed in Patent Document 7 and Patent Document 8, for example. As an example of such a polymerizable liquid crystal material, a compound as included in the following [Chemical Formula 11] or a mixture of two or more of the following [Chemical Formula 1] to [Chemical Formula 10] compounds is used. be able to. In the case of the liquid crystalline monomer represented by the general chemical formula [Chemical Formula 11], X is preferably 2 to 5 (integer).

また、カイラル剤としては、例えば一般化学式〔化１２〕〜〔化１４〕に示されるようなカイラル剤を用いることができる。なお、一般化学式〔化１２〕、〔化１３〕で示されるカイラル剤の場合、Ｘは２〜１２（整数）であることが望ましく、また、一般化学式〔化１４〕で示されるカイラル剤の場合、Ｘが２〜５（整数）であることが望ましい。 Further, as the chiral agent, for example, a chiral agent represented by the general chemical formulas [Chemical Formula 12] to [Chemical Formula 14] can be used. In the case of the chiral agent represented by the general chemical formulas [Chemical Formula 12] and [Chemical Formula 13], X is preferably 2 to 12 (integer), and in the case of the chiral agent represented by the general chemical formula [Chemical Formula 14]. , X is preferably 2 to 5 (integer).

次に、本発明の積層位相差層とその製造方法の実施例について、詳細に説明する。

Next, the Example of the lamination | stacking phase difference layer of this invention and its manufacturing method is demonstrated in detail.

次に、本発明の積層位相差層とその製造方法の実施例について、詳細に説明する。
（１）下地となる延伸高分子フィルム１１（正のＡプレートａ）
キャストして延伸して作製した異なる波長分散特性の高分子を形成するモノマー単位を含む共重合体からなるポリカーボネートフィルム（商品名：ピュアエースＷＲ（登録商標：帝人（株））であって、図３に示すリターデーションＲ（λ）（＝Δｎ・ｄ）（λ：波長、Δｎ＝｜ｎ_e−ｎ_o｜、ｄ：膜厚、ｎ_e：異常光屈折率、ｎ_o：常光屈折率）を持つ厚さ８０μｍのポリカーボネートフィルムを、下地となる延伸高分子フィルム１１（正のＡプレートａ）に用いた。 Next, the Example of the lamination | stacking phase difference layer of this invention and its manufacturing method is demonstrated in detail.
(1) Stretched polymer film 11 as a base (positive A plate a)
A polycarbonate film (trade name: Pure Ace WR (registered trademark: Teijin Ltd.)) made of a copolymer containing monomer units that form a polymer with different wavelength dispersion characteristics produced by casting and stretching. retardation R shown in 3 (λ) (= Δn · d) (λ: _{_{wavelength, Δn = | n e -n o}} |, d: film thickness, n _e: extraordinary refractive index, n _o: ordinary refractive index) A polycarbonate film having a thickness of 80 μm was used for the stretched polymer film 11 (positive A plate a) as a base.

（２）インキの調整
負のＣプレートｃ用のインキとして、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、さら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１０重量部加えて重合性液晶インキを製作した。 (2) Adjustment of ink As an ink for negative C plate c, a liquid crystal material having a polymerizable acrylate group at both ends and having a spacer between the mesogen in the central part and the acrylate is double-layered by 75 parts. 1 part by weight of Irgacure Irg184 (manufactured by Chiba Specialty Chemicals) as a starting material and 25 parts by weight of toluene as a solvent are mixed, and 10 parts by weight of a chiral agent having polymerizable acrylate groups at both ends is added as a chiral material. A polymerizable liquid crystal ink was produced.

（３）カイラルネマチック（コレステリック）液晶層１２の成膜
調整した上記インキを、スピンコーティング法を用いて（１）の延伸高分子フィルム１１上に塗布した。なお、本実施例ではスピンコーティング法を適用したが、基板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、ダイコーティング、スリットコーティング、バーコーティング、スライドコーティング、ロールコーティング、マイクログラビアコーティング、及び、これらを組み合わせた手法であってもよく、特に限定されない。 (3) Film Formation of Chiral Nematic (Cholesteric) Liquid Crystal Layer 12 The adjusted ink was applied onto the stretched polymer film 11 of (1) using a spin coating method. In this embodiment, the spin coating method is applied, but it is not limited to this as long as it can be uniformly applied on the substrate. Die coating, slit coating, bar coating, slide coating, roll coating, microgravure The method may be a coating and a combination thereof, and is not particularly limited.

続いて、重合性液晶インキを塗布したフィルムをホットプレート上で１００℃、５分間加熱し、残存溶剤を除去し、ツイスト配向した液晶構造を発現させた。 Subsequently, the film coated with the polymerizable liquid crystal ink was heated on a hot plate at 100 ° C. for 5 minutes to remove the residual solvent, and a twisted liquid crystal structure was developed.

続いて、塗布した液晶層に紫外線照射を行い（２０ｍＪ／ｃｍ²、波長３６５ｎｍ）、４．０μｍ厚のカイラルネマチック（コレステリック）液晶層１２の積層膜構造を得た。液晶層の螺旋ピッチは１８０ｎｍであり、反射波長は２８０ｎｍであった。 Subsequently, the applied liquid crystal layer was irradiated with ultraviolet rays (20 mJ / cm ² , wavelength 365 nm) to obtain a laminated film structure of a chiral nematic (cholesteric) liquid crystal layer 12 having a thickness of 4.0 μm. The spiral pitch of the liquid crystal layer was 180 nm, and the reflection wavelength was 280 nm.

得られたカイラルネマチック（コレステリック）液晶層１２の複屈折率Δｎ（＝｜ｎ_e−ｎ_o｜、ｎ_e：異常光屈折率、ｎ_o：常光屈折率）の波長依存性は図４に示す通りであり、リターデーションＲ（λ）（＝Δｎ・ｄ）は正波長分散特性を持つことが分かる。 The resulting chiral nematic (cholesteric) birefringence of the liquid crystal layer _{12 Δn (= | n e -n} o |, n e: extraordinary refractive index, n _o: ordinary index) wavelength dependence of 4 It can be seen that the retardation R (λ) (= Δn · d) has positive wavelength dispersion characteristics.

そして、上記のような延伸高分子フィルム１１とカイラルネマチック（コレステリック）液晶層１２を積層してなる積層位相差層１０の光路差（ｎｍ）で表した位相差の角度依存性を複屈折測定装置「ＣＯＢＲＡ」（王子計測機器（株）製、登録商標）で測定したところ、図５のようになり、図２（ａ）に示したような構成のＶＡモードの液晶表示装置の視野角度特性を改善するために要求される位相差の角度依存性が得られていることが分かった。なお、図５は正のＡプレートａの光軸に直交する方向からナトリウムｄ線を用いて測定した結果である。 Then, the birefringence measuring device shows the angle dependence of the retardation expressed by the optical path difference (nm) of the laminated retardation layer 10 formed by laminating the stretched polymer film 11 and the chiral nematic (cholesteric) liquid crystal layer 12 as described above. When measured with “COBRA” (registered trademark, manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.), the result is as shown in FIG. 5, and the viewing angle characteristics of the VA mode liquid crystal display device configured as shown in FIG. It was found that the angle dependence of the phase difference required for improvement was obtained. FIG. 5 shows the result of measurement using sodium d line from the direction orthogonal to the optical axis of the positive A plate a.

（４）垂直配向ディスプレイの構成
上記（１）〜（３）と同様な製法で作製して得られた積層位相差層１０を、図２（ａ）に示した構成のＶＡモードの液晶表示装置の観察側に、延伸高分子フィルム１１が観察側偏光板５に、カイラルネマチック（コレステリック）液晶層１２が観察側透明基板１に接するように貼り合わせ、ＶＡモードの液晶層３として負の誘電異方性を持つ液晶ＭＬＣ−６６０８（メルク社製）を注入して、ＶＡモード液晶表示装置を得た。この際、正のＡプレートは偏光板の光漏れを略補償するリタデーション値に合わせた。一方、負のＣプレートは液晶層の光漏れを補償し、かつ、偏光板の残りの光漏れを補償する（液晶層（正のＣプレート）の厚み方向リタデーションと負のＣプレートのそれとの和が、プラスになる）厚み方向リタデーション値に合わせた。 (4) Configuration of Vertically Aligned Display A VA mode liquid crystal display device having the configuration shown in FIG. 2A is obtained by forming the laminated retardation layer 10 obtained by the same manufacturing method as the above (1) to (3). The stretched polymer film 11 is bonded to the observation-side polarizing plate 5 and the chiral nematic (cholesteric) liquid crystal layer 12 is in contact with the observation-side transparent substrate 1, and a negative dielectric difference is formed as the VA-mode liquid crystal layer 3. Liquid crystal MLC-6608 (manufactured by Merck & Co., Inc.) having anisotropy was injected to obtain a VA mode liquid crystal display device. At this time, the positive A plate was adjusted to a retardation value that substantially compensated for light leakage of the polarizing plate. On the other hand, the negative C plate compensates for the light leakage of the liquid crystal layer and the remaining light leakage of the polarizing plate (the sum of the thickness direction retardation of the liquid crystal layer (positive C plate) and that of the negative C plate). However, it was adjusted to the thickness direction retardation value.

得られたＶＡモード液晶表示装置の黒表示時の光漏れを、比較対照例として積層位相差層１０を設けなかった場合と比較した。Ｂ（青色）として４５０ｎｍ、Ｇ（緑色）として５５０ｎｍ、Ｒ（赤色）として６１０ｎｍの光源を用い、測定にはEZContrasut160R （ＥＬＤＩＭ製）を用いて、それぞれ構成した液晶表示装置の黒状態に入射させ、その際の光漏れを検証した。２枚の偏光板の吸収軸の方位角度は４５°と１３５°である。それぞれの波長で、本実施例の場合は、積層位相差層１０を設けなかった場合に比べて、方位角度０°、９０°、１８０°、２７０°における光漏れが大幅に低減されていることが分かった。また、Ｒ、Ｇ、Ｂを表示して各方位方向から斜めに見た場合でもカラーシフトがほとんどないことが分かった。特に、正のＡプレートと負のＣプレートを別々に作製して粘着剤で貼り合わせた場合に比較すると、コントラストに優れ、ムラも見えなかった。 The light leakage at the time of black display of the obtained VA mode liquid crystal display device was compared with the case where the laminated retardation layer 10 was not provided as a comparative example. Using a light source of 450 nm as B (blue), 550 nm as G (green), and 610 nm as R (red), and using EZContrasut160R (manufactured by ELDIM) for measurement, it is made incident on the black state of the liquid crystal display device configured, The light leakage at that time was verified. The azimuth angles of the absorption axes of the two polarizing plates are 45 ° and 135 °. At each wavelength, in the case of the present embodiment, light leakage at azimuth angles of 0 °, 90 °, 180 °, and 270 ° is significantly reduced as compared with the case where the laminated retardation layer 10 is not provided. I understood. It was also found that there was almost no color shift even when R, G, and B were displayed and viewed obliquely from each azimuth direction. In particular, compared to the case where a positive A plate and a negative C plate were separately prepared and bonded with an adhesive, the contrast was excellent and no unevenness was seen.

以上、本発明の積層位相差層、その製造方法及びそれを用いた液晶表示装置をその原理と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。 As mentioned above, although the laminated phase difference layer of the present invention, its manufacturing method, and the liquid crystal display device using the same have been described based on the principle and the examples, the present invention is not limited to these examples and various modifications are possible. It is.

以上の説明から明らかなように、本発明の積層位相差層、その製造方法及びそれを用いた液晶表示装置においては、正の屈折率異方性を有し層面内に光軸を有する位相差層と、負の屈折率異方性を有し層面の法線方向に光軸を有する位相差層とを積層して構成され、前記正の屈折率異方性を有し層面内に光軸を有する位相差層として、異常光と常光の光路差であるリターデーションが波長が短くなるに従って小さくなる逆波長分散特性を持つ延伸高分子フィルムを用い、前記負の屈折率異方性を有し層面の法線方向に光軸を有する位相差層として、異常光と常光の光路差であるリターデーションが波長が短くなるに従って大きくなる正波長分散特性を持つコーティング層を用いるので、別に成膜基板や配向層や接着層を用いずに、かつ、簡単に製造可能な、正のＡプレートと負のＣプレートとからなり、カラーシフトがなく高コントラストで干渉ムラもない視野角度特性を改善する液晶表示装置用、特にＶＡモードの液晶表示装置用の積層位相差層を提供することができる。 As is clear from the above description, in the multilayer retardation layer of the present invention, the manufacturing method thereof, and the liquid crystal display device using the same, the retardation having a positive refractive index anisotropy and having the optical axis in the layer plane. A layer and a retardation layer having a negative refractive index anisotropy and having an optical axis in the normal direction of the layer surface, and having the positive refractive index anisotropy and an optical axis in the layer surface As a retardation layer having a negative refractive index anisotropy, a stretched polymer film having reverse wavelength dispersion characteristics in which retardation, which is an optical path difference between extraordinary light and ordinary light, becomes smaller as the wavelength becomes shorter is used. As a retardation layer having an optical axis in the normal direction of the layer surface, a coating layer having a positive wavelength dispersion characteristic in which the retardation, which is the optical path difference between extraordinary light and ordinary light, increases as the wavelength becomes shorter is used. And without using alignment layer or adhesive layer, and easy Laminate position for liquid crystal display devices that can be manufactured and consists of a positive A plate and a negative C plate, improved in viewing angle characteristics without color shift, high contrast, and interference unevenness, especially for VA mode liquid crystal display devices A phase difference layer can be provided.

本発明による積層位相差層の構成を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the structure of the laminated phase difference layer by this invention. 本発明の積層位相差層を適用する液晶表示装置の構成を模式的に示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows typically the structure of the liquid crystal display device to which the lamination | stacking phase difference layer of this invention is applied. 本発明の積層位相差層の１実施例に使用した下地となる延伸高分子フィルムのリターデーションの波長依存性を示す図である。It is a figure which shows the wavelength dependence of the retardation of the stretched polymer film used as the foundation | substrate used for 1 Example of the lamination | stacking phase difference layer of this invention. 本発明の積層位相差層の１実施例に使用したカイラルネマチック（コレステリック）液晶層の複屈折率の波長依存性を示す図である。It is a figure which shows the wavelength dependence of the birefringence of the chiral nematic (cholesteric) liquid crystal layer used for one Example of the laminated phase difference layer of this invention. 本発明の積層位相差層の１実施例の光路差で表した位相差の角度依存性を示す図である。It is a figure which shows the angle dependence of the phase difference represented by the optical path difference of one Example of the lamination | stacking phase difference layer of this invention. 逆波長分散特性を持つ正のＡプレートの実例のリターデーションの波長依存性を示す図である。It is a figure which shows the wavelength dependence of the retardation of the example of the positive A plate which has a reverse wavelength dispersion characteristic. 層面内に光軸を有する正の一軸性位相差層と層面の法線方向に光軸を有する負の一軸性位相差層とを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the positive uniaxial phase difference layer which has an optical axis in a layer surface, and the negative uniaxial phase difference layer which has an optical axis in the normal line direction of a layer surface. 負のＣプレートの作用を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect | action of a negative C plate.

Explanation of symbols

Ｓ…層面
ａ、ａ’…正のＡプレート
ｃ…負のＣプレート
１…観察側透明基板
１’…バックライト側透明基板
３…ＶＡモードの液晶層
５…観察側偏光板
５’…バックライト側偏光板
６…偏光板の吸収軸
１０…積層位相差層
１１…リターデーションが逆波長分散特性を持つ延伸高分子フィルム
１２…リターデーションが正波長分散特性のコーティング層
４１…負のＣプレートの屈折率楕円体
４１ｘ、４１ｙ…負のＣプレートの面内の主屈折率
４１ｚ…負のＣプレートの厚み方向の主屈折率
４２…負のＣプレート
４３…液晶セル
４４…液晶セルの屈折率楕円体
４４ｘ、４４ｙ…液晶セルの面内の主屈折率
４４ｚ…液晶セルの厚み方向の主屈折率 S ... layer surface a, a '... positive A plate c ... negative C plate 1 ... observation side transparent substrate 1' ... backlight side transparent substrate 3 ... VA mode liquid crystal layer 5 ... observation side polarizing plate 5 '... backlight Side polarizing plate 6: Absorption axis 10 of polarizing plate ... Laminated retardation layer 11 ... Stretched polymer film 12 with retardation having reverse wavelength dispersion characteristic ... Coating layer 41 with retardation having positive wavelength dispersion characteristic ... Negative negative C plate Refractive index ellipsoids 41x, 41y ... Main refractive index 41z in the plane of the negative C plate ... Main refractive index 42 in the thickness direction of the negative C plate ... Negative C plate 43 ... Liquid crystal cell 44 ... Liquid crystal cell refractive index ellipse Bodies 44x, 44y ... main refractive index 44z in the plane of the liquid crystal cell ... main refractive index in the thickness direction of the liquid crystal cell

Claims

A retardation layer having a positive refractive index anisotropy and having an optical axis in the layer surface and a retardation layer having a negative refractive index anisotropy and an optical axis in the normal direction of the layer surface are laminated. As a retardation layer having a positive refractive index anisotropy and having an optical axis in the layer plane, the retardation, which is an optical path difference between extraordinary light and ordinary light, has a reverse wavelength dispersion characteristic that decreases as the wavelength decreases. As a retardation layer having a negative refractive index anisotropy and having an optical axis in the normal direction of the layer surface, the retardation, which is the optical path difference between abnormal light and ordinary light, has a shorter wavelength. In the manufacturing method of the laminated phase difference layer using the coating layer having the positive wavelength dispersion characteristic that increases according to
Applying and aligning a polymerizable liquid crystal layer on one surface of the stretched polymer film having the reverse wavelength dispersion property as a substrate, and then polymerizing to form a polymerizable liquid crystal layer having the normal wavelength dispersion property. A method for producing a laminated retardation layer.

As stretched polymer film having the reverse wavelength dispersion characteristics, the laminated retardation layer according to claim 1, wherein the Ru with polycarbonate film having a fluorene skeleton was prepared by stretching in a film by containing a liquid crystal Manufacturing method .

Examples stretched polymer film having reverse wavelength dispersion characteristics, a manufacturing method of a laminated retardation layer according to claim 1, wherein the Ru with cellulose acetate film produced by stretching in a film.

As stretched polymer film having the reverse wavelength dispersion property, that Ru with a mixture was prepared by stretching a film of a film of an aromatic polyester polymer of an aromatic polyester polymer and reverse wavelength dispersion characteristics of the positive wavelength dispersion characteristics The manufacturing method of the lamination | stacking phase difference layer of Claim 1 characterized by the above-mentioned.

Wherein the stretched polymer film having reverse wavelength dispersion characteristics, Ru with a film produced by stretching to a film of a polymer comprising a copolymer containing a monomer unit forming the polymer of different wavelength dispersion characteristics The method for producing a laminated retardation layer according to claim 1.

Examples stretched polymer film having reverse wavelength dispersion characteristics, a manufacturing method of claim 1 laminated retardation layer, wherein the Ru using a composite film obtained by laminating two oriented films having different wavelength dispersion properties.

Examples coating layer having a positive wavelength dispersion properties, method for producing a polymerizable chiral nematic (cholesteric) laminated retardation layer according to any one of claims 1, characterized in that Ru using the liquid crystal layer 6.

Examples coating layer having a positive wavelength dispersion characteristics, homeotropic oriented method for manufacturing a laminated retardation layer according to any one of claims 1 to 6, characterized in that Ru with polymerizable discotic liquid crystal layer.

Examples coating layer having a positive wavelength dispersion characteristics, claim 1, characterized in that Ru a material having an optical axis in the normal direction of the negative refractive index layer has an anisotropic surface when coated 6 The manufacturing method of the laminated phase difference layer of any one of Claims 1.