JP5194621B2 - Liquid crystal display - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、さまざまな方向から見ても均質で高いコントラストを得ることができる液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device capable of obtaining a uniform and high contrast even when viewed from various directions.
従来、液晶表示装置は、高画質、薄型、軽量、低消費電力などの特徴をもち、テレビジョン、パーソナルコンピューター、カーナビゲーターなどに用いられている。液晶表示装置は、液晶セルの上下に透過軸が直交するようにそれぞれ１枚の偏光子を配置し、液晶セルに電圧を印加することにより液晶分子の配向を変化させて、画面に画像を表示させる。例えば、ツイステッドネマチック（ＴＮ）モードの液晶表示装置では、電圧印加時に液晶分子が垂直配向状態となり、黒表示となる構成が多い。バーチカルアラインメント（ＶＡ）モードの液晶表示装置では、誘電異方性が負の液晶を基板に垂直に配向させ、電圧印加によってこれを倒して白表示を成す構成が多い。 Conventionally, liquid crystal display devices have characteristics such as high image quality, thinness, light weight, and low power consumption, and are used in televisions, personal computers, car navigators, and the like. In a liquid crystal display device, one polarizer is arranged above and below the liquid crystal cell so that the transmission axes are orthogonal to each other, and voltage is applied to the liquid crystal cell to change the orientation of liquid crystal molecules and display an image on the screen. Let For example, a twisted nematic (TN) mode liquid crystal display device often has a configuration in which liquid crystal molecules are in a vertically aligned state when a voltage is applied, resulting in black display. In a vertical alignment (VA) mode liquid crystal display device, a liquid crystal having negative dielectric anisotropy is aligned perpendicularly to a substrate, and a white display is formed by applying a voltage to the liquid crystal display device.
また、液晶表示装置には、液晶材料自体が発光しないことから、バックライト装置からの光や、太陽光などの周囲光が利用される。バックライト装置を用いるものとして透過型液晶表示装置が挙げられ、また、周囲光を用いるものとして反射型液晶表示装置が挙げられる。透過型液晶表示装置は、液晶セルの背面に設けたバックライト装置等を用いるが、周囲光が強い屋外などでは表示画面が見づらい場合がある。一方、反射型液晶表示装置は、液晶セル内に反射板を設け、周囲光のみにより表示を行うが、周囲光の弱い場所では十分に鮮明な画像が形成されにくい。このために、携帯電話、ＰＤＡ（携帯情報端末）、デジタルカメラ、ビデオカメラ、カーナビゲーターなどの屋外でも使用される機器には、透過表示と反射表示を切り替えてまたは併用して表示を行う半透過型液晶表示装置が用いられる場合もある。 In addition, since the liquid crystal material itself does not emit light, the liquid crystal display device uses light from the backlight device or ambient light such as sunlight. A transmissive liquid crystal display device is used as a device using a backlight device, and a reflective liquid crystal display device is used as a device using ambient light. As the transmissive liquid crystal display device, a backlight device or the like provided on the back surface of the liquid crystal cell is used. However, the display screen may be difficult to see in the outdoors where the ambient light is strong. On the other hand, a reflective liquid crystal display device is provided with a reflector in a liquid crystal cell and performs display only with ambient light. However, it is difficult to form a sufficiently clear image in a place where ambient light is weak. For this reason, in devices that are used outdoors such as mobile phones, PDAs (personal digital assistants), digital cameras, video cameras, car navigators, etc., transflective display is performed by switching between transmissive display and reflective display or in combination. In some cases, a liquid crystal display device is used.
このような液晶表示装置としては、例えば特許文献１には、黒表示の場合に光漏れが発生せず、十分な黒レベルが得られる液晶表示装置として、反射機能を有する領域と透過機能を有する領域が形成された一方基板と、対向電極が形成された他方基板との間に液晶層が挟持された液晶表示装置において、他方基板の液晶層とは反対の面に設けられた第１の偏光手段、一方基板の液晶層とは反対の面に設けられた第２の偏光手段、第１の偏光手段と液晶層との間に設けられ、直線偏光を円偏光とする第１の位相差板、第２の偏光手段と液晶層との間に設けられ、直線偏光を円偏光とする第２の位相差板、および第１の偏光手段と液晶層との間に設けられ、第１の位相差板の屈折率異方性の波長依存性を補償する第３の位相差板を有するものが提案されている。
As such a liquid crystal display device, for example,
また、特許文献２では、位相差板の視野角依存性を補償し、広視野角を得ることができる円偏光板（一般に、円偏光板は偏光子と１／４λ位相差板とを含んで構成される）、および、それを用いた半透過型液晶表示装置として、偏光子と式：Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で表されるＮｚの値を有する光学層とを備えた円偏光板であって、上記円偏光板は、偏光子とＮｚ＞０の位相差板との間に、Ｎｚ＜０の複屈折体を有する円偏光板、およびそれを備えた垂直配向型液晶表示装置が提案されている。なお、式中、ｎｘおよびｎｙは、それぞれ、波長５５０ｎｍの光に対する面内の遅相軸および進相軸方向の主屈折率を表し、ｎｚは波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率を表す。ただし、特許文献２では、実際には、前記Ｎｚ＞０の位相差板に対してＮｚ＝１．０を満たす１／４λ位相差板と１／２λ位相差板との積層体を用いた構成のみしか確認されていない。
In
以上のような液晶表示装置が研究されているが、いずれの液晶表示装置においても、画面を斜めに見ると、十分な黒表示がなされずにコントラストが低下してしまうという問題があった。このため、さまざまな方向から見ても均質で高いコントラストを有する液晶表示装置を得るにはまだ不十分であり、更なる改善が求められている。 The liquid crystal display devices as described above have been studied. However, in any liquid crystal display device, when the screen is viewed obliquely, there is a problem that sufficient black display is not performed and the contrast is lowered. For this reason, it is still insufficient to obtain a liquid crystal display device having a uniform and high contrast even when viewed from various directions, and further improvement is required.
本発明の目的は、さまざまな方向から見ても均質で高いコントラストを得ることができる液晶表示装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of obtaining a uniform and high contrast even when viewed from various directions.
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、固有複屈折値が負である材料層からなる光学異方体と１／４λ位相差板を、液晶セルおよび偏光子に対して特定の位置関係に配置することにより、コントラストの低下が防止され、視野角が広く、高いコントラストを有する液晶表示装置が得られることを見出し、この知見に基づいて更に検討を進め、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that an optical anisotropic body composed of a material layer having a negative intrinsic birefringence value and a 1 / 4λ phase difference plate, a liquid crystal cell and a polarizer. With respect to the liquid crystal display device, it has been found that a liquid crystal display device having a high viewing angle and a wide viewing angle can be obtained by arranging in a specific positional relationship. The invention has been completed.
本発明によれば、以下に示す液晶表示装置が提供される。
（Ａ）視認側に配置される偏光子Ａ、および、この偏光子Ａの透過軸と略直交する透過軸を有する偏光子Ｂとで構成される一対の偏光子と、前記一対の偏光子の間に配置される垂直配向型の液晶セルと、を備える液晶表示装置であって、前記液晶セルと前記偏光子Ａとの間、および、前記液晶セルと前記偏光子Ｂとの間に、下記式（１）で表されるＮｚの値が２．０を超える１／４λ位相差板をそれぞれ備え、各１／４λ位相差板の面内遅相軸は、それに近接する偏光子の透過軸と略４５°の位置関係にあり、前記偏光子Ａとそれに近接する前記１／４λ位相差板との間、および、前記偏光子Ｂとそれに近接する前記１／４λ位相差板との間の少なくとも一方には、固有複屈折値が負である材料層からなり、かつその面内遅相軸が、それに近接する偏光子の吸収軸に略平行または略直交の位置関係にある光学異方体を備える液晶表示装置。なお、式（１）中、ｎｘおよびｎｙは、それぞれ、波長５５０ｎｍの光に対する面内の遅相軸および進相軸方向の主屈折率を表し、ｎｚは波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率を表す。
Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ） ・・・（１）
According to the present invention, the following liquid crystal display device is provided.
(A) a pair of polarizers composed of a polarizer A disposed on the viewing side, and a polarizer B having a transmission axis substantially orthogonal to the transmission axis of the polarizer A, and the pair of polarizers A vertically aligned liquid crystal cell disposed between the liquid crystal cell and the polarizer A, and between the liquid crystal cell and the polarizer B, Each of the 1 / 4λ phase difference plates having an Nz value of 2.0 exceeding 2.0 expressed by the formula (1) is provided, and the in-plane slow axis of each 1 / 4λ phase difference plate is a transmission axis of a polarizer adjacent thereto. Between the polarizer A and the ¼λ phase plate adjacent thereto, and between the polarizer B and the ¼λ phase plate adjacent thereto. At least one of the layers is made of a material layer having a negative intrinsic birefringence value, and its in-plane slow axis is close to it. A liquid crystal display device comprising an optical anisotropic body having a positional relationship substantially parallel or substantially orthogonal to the absorption axis of the polarizer. In the formula (1), nx and ny represent the main refractive indexes in the slow axis direction and the fast axis direction in the plane with respect to light having a wavelength of 550 nm, respectively, and nz is the main index in the thickness direction with respect to light having a wavelength of 550 nm. Refractive index.
Nz = (nx−nz) / (nx−ny) (1)
なお、本発明において、略直交および略平行とは、それぞれ直交および平行からの誤差角度が３度以内を意味する。また、本発明において、略４５度とは４５度からの誤差角度が３度以内を意味する。 In the present invention, “substantially orthogonal” and “substantially parallel” mean that the error angle from orthogonal and parallel is within 3 degrees, respectively. In the present invention, “approximately 45 degrees” means that the error angle from 45 degrees is within 3 degrees.
（Ｂ）各光学異方体のＮｚは、−６．０＜Ｎｚ＜０を満たし、かつ各１／４λ位相差板のＮｚは、２．０＜Ｎｚ＜３．０を満たす前記液晶表示装置。 (B) The liquid crystal display device in which Nz of each optical anisotropic body satisfies −6.0 <Nz <0, and Nz of each ¼λ phase difference plate satisfies 2.0 <Nz <3.0. .
前記液晶表示装置において、各光学異方体のＮｚが−４．０＜Ｎｚ＜０を満たし、かつ各１／４λ位相差板のＮｚが２．２＜Ｎｚ＜２．８を満たすことが好ましく、また、各光学異方体のＮｚが −２．５＜Ｎｚ＜−０．５を満たし、かつ各１／４λ位相差板のＮｚが２．４＜Ｎｚ＜２．６を満たすことがより好ましい。 In the liquid crystal display device, it is preferable that Nz of each optical anisotropic body satisfies −4.0 <Nz <0, and Nz of each ¼λ phase difference plate satisfies 2.2 <Nz <2.8. Further, it is more preferable that Nz of each optical anisotropic body satisfies −2.5 <Nz <−0.5, and Nz of each ¼λ phase difference plate satisfies 2.4 <Nz <2.6. preferable.
（Ｃ）各光学異方体は、下記式（２）で表される面内レターデーションＲｅが３０ｎｍ≦Ｒｅ≦４００ｎｍである前記液晶表示装置。なお、式（２）中、ｄは光学異方体の厚さを表す。
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ ・・・（２）
(C) In the liquid crystal display device, each optical anisotropic body has an in-plane retardation Re represented by the following formula (2): 30 nm ≦ Re ≦ 400 nm. In the formula (2), d represents the thickness of the optical anisotropic body.
Re = (nx−ny) × d (2)
前記液晶表示装置において、各光学異方体の面内レターデーションＲｅは、４５ｎｍ≦Ｒｅ≦３００ｎｍを満たすことが好ましく、６０ｎｍ≦Ｒｅ≦２００ｎｍを満たすことがより好ましい。 In the liquid crystal display device, the in-plane retardation Re of each optical anisotropic body preferably satisfies 45 nm ≦ Re ≦ 300 nm, and more preferably satisfies 60 nm ≦ Re ≦ 200 nm.
ここで、前記液晶表示装置において、前記偏光子Ａおよび／または偏光子Ｂは、幅方向に透過軸を有する長尺状に形成され、前記光学異方体は、幅方向または長さ方向に面内遅相軸を有する長尺状に形成され、前記１／４λ位相差板は、幅方向に対して４５°の方向に遅相軸を有する長尺状に形成され、前記偏光子Ａまたは偏光子Ｂと、前記光学異方体と、前記１／４λ位相差板とは、ロールツーロールにより貼り合わされていることが好ましい。本液晶表示装置では、ロールツーロールで貼り合わされた長尺のシート状の部材を所望の寸法に適宜切り出して用いることができる。 Here, in the liquid crystal display device, the polarizer A and / or the polarizer B are formed in a long shape having a transmission axis in the width direction, and the optical anisotropic body has a surface in the width direction or the length direction. The 1 / 4λ phase difference plate is formed in a long shape having a slow axis in a direction of 45 ° with respect to the width direction, and the polarizer A or the polarized light is formed. It is preferable that the element B, the optical anisotropic body, and the ¼λ phase difference plate are bonded together by roll-to-roll. In this liquid crystal display device, a long sheet-like member bonded by roll-to-roll can be appropriately cut into a desired size and used.
本発明の液晶表示装置によれば、視野角が広く、どの方向から見ても均質で高いコントラストを実現できる。このため、携帯電話機、ＰＤＡ（携帯情報端末）、デジタルカメラ、ビデオカメラ、およびカーナビゲーターなどの中小型の半透過型または透過型液晶表示装置として好適に用いることができる。 According to the liquid crystal display device of the present invention, the viewing angle is wide, and a uniform and high contrast can be realized from any direction. Therefore, it can be suitably used as a small and medium-sized transflective or transmissive liquid crystal display device such as a mobile phone, a PDA (personal digital assistant), a digital camera, a video camera, and a car navigator.
本発明の液晶表示装置は、表示面側に配置される偏光子Ａおよび偏光子Ａの透過軸と略直交する透過軸を有する偏光子Ｂとで構成される一対の偏光子と、一対の偏光子の間に配置される垂直配向型の液晶セルと、液晶セルと各偏光子Ａ，Ｂとの間にそれぞれ配置される１／４λ位相差板と、偏光子Ａとそれに近接する１／４λ位相差板との間、および／または、偏光子Ｂとそれに近接する１／４λ位相差板との間に配置される光学異方体とを備えている。なお、略直交とは、直交からの誤差角度が３度以内であること、換言すれば８７°〜９３°の範囲であることを意味する。 The liquid crystal display device according to the present invention includes a pair of polarizers each including a polarizer A disposed on the display surface side and a polarizer B having a transmission axis substantially orthogonal to the transmission axis of the polarizer A, and a pair of polarizations. A vertical alignment type liquid crystal cell disposed between the polarizers, a 1 / 4λ phase difference plate disposed between the liquid crystal cell and each of the polarizers A and B, a polarizer A and a 1 / 4λ adjacent thereto. An optical anisotropic body disposed between the retardation plate and / or between the polarizer B and the ¼λ retardation plate adjacent thereto is provided. Note that “substantially orthogonal” means that the error angle from the orthogonal is within 3 degrees, in other words, in the range of 87 ° to 93 °.
各偏光子Ａ，Ｂとしては、ポリビニルアルコールや部分ホルマール化ポリビニルアルコール等の従来に準じた適宜なビニルアルコール系ポリマーよりなるフィルムに、ヨウ素や二色性染料等よりなる二色物質による染色処理、延伸処理、架橋処理等の適宜な処理を適宜な順序や方式で施したもので、自然光を入射させると直線偏光を透過する適宜なもの等を用いることができる。その中でも各偏光子Ａ，Ｂとしては、特に、光透過率や偏光度に優れるものが好ましい。各偏光子Ａ，Ｂの厚さは、通常５μｍ〜８０μｍであるが、これに限定されない。各偏光子Ａ，Ｂは、幅方向に透過軸を有する長尺状に形成できる。 As each polarizer A and B, a dyeing treatment with a dichroic substance made of iodine, a dichroic dye, or the like, on a film made of an appropriate vinyl alcohol-based polymer according to the prior art such as polyvinyl alcohol or partially formalized polyvinyl alcohol, Appropriate treatments such as stretching treatment and cross-linking treatment are carried out in an appropriate order and method, and appropriate materials that transmit linearly polarized light when natural light is incident can be used. Among these, as the polarizers A and B, those excellent in light transmittance and polarization degree are particularly preferable. Although the thickness of each polarizer A and B is 5 micrometers-80 micrometers normally, it is not limited to this. Each polarizer A and B can be formed in a long shape having a transmission axis in the width direction.
各偏光子Ａ，Ｂの片側または両側には、当該偏光子Ａ，Ｂの保護を目的として、適宜の接着層を介して偏光子保護フィルムを接着してもよい。このような偏光子保護フィルムとしては、適宜な透明フィルムを用いることができる。その中でも偏光子保護フィルムとしては、透明性や機械的強度、熱安定性や水分遮蔽性等に優れるポリマーからなるフィルム等が好ましく用いることができる。そのポリマーの例としては、トリアセチルセルロースの如きアセテート樹脂やポリエステル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、脂環式構造を有する重合体、およびアクリル樹脂等を挙げることができる。 For the purpose of protecting the polarizers A and B, a polarizer protective film may be adhered to one or both sides of the polarizers A and B through an appropriate adhesive layer. As such a polarizer protective film, an appropriate transparent film can be used. Among them, as the polarizer protective film, a film made of a polymer excellent in transparency, mechanical strength, thermal stability, moisture shielding property, etc. can be preferably used. Examples of the polymer include acetate resins such as triacetyl cellulose, polyester resins, polyether sulfone resins, polycarbonate resins, polyamide resins, polyimide resins, polyolefin resins, polymers having an alicyclic structure, and acrylic resins. be able to.
なお、本発明において、１／４λ位相差板または光学異方体と、各偏光子が近接する構成の場合には、１／４λ位相差板および／または光学異方体を各偏光子の保護フィルムとして兼用することができる。１／４λ位相差板および／または光学異方体を偏光子保護フィルムとして兼用することにより、偏光子保護フィルムを一層省くことができ、液晶表示装置の薄型化と、偏光子の耐久性とをともに向上できる。 In the present invention, when the 1 / 4λ phase difference plate or the optical anisotropic body and each polarizer are close to each other, the 1 / 4λ phase difference plate and / or the optical anisotropic body are protected for each polarizer. It can also be used as a film. By using the 1 / 4λ phase difference plate and / or the optical anisotropic body as a polarizer protective film, the polarizer protective film can be further omitted, and the liquid crystal display device can be made thinner and the durability of the polarizer can be reduced. Both can be improved.
前記垂直配向型の液晶セルは、液晶層を構成する液晶分子が閾値電圧未満で基板に対して、略垂直配向状態をとるものであることが好ましい。このような垂直配向型の液晶セルを用いた液晶表示装置は、垂直入射時のコントラストに優れる。なお、本発明において、略垂直配向状態は、液晶層において液晶分子が基板に対して実質的に垂直であると評価される状態であることが好ましいが、それに類する形態として所定の角度を持つ状態等も含む。 In the vertical alignment type liquid crystal cell, it is preferable that the liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer take a substantially vertical alignment state with respect to the substrate at a voltage lower than the threshold voltage. A liquid crystal display device using such a vertical alignment type liquid crystal cell is excellent in contrast at the time of vertical incidence. In the present invention, the substantially vertical alignment state is preferably a state in which the liquid crystal molecules are evaluated to be substantially perpendicular to the substrate in the liquid crystal layer, but a state having a predetermined angle as a similar form. Etc. are also included.
前記１／４λ位相差板は、例えば、透明樹脂からなるフィルムを二軸延伸することにより得ることができる。透明樹脂としては、所望の波長に対して透明な樹脂であればよく、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース、ポリスチレン樹脂、ポリアクリル樹脂、および脂環式構造を有するポリマーなどを挙げることができる。これらの中で、脂環式構造を有するポリマーを好適に用いることができる。 The ¼λ retardation plate can be obtained, for example, by biaxially stretching a film made of a transparent resin. The transparent resin may be a resin transparent to a desired wavelength, for example, polycarbonate resin, polyethersulfone resin, polyethylene terephthalate resin, polyimide resin, polymethyl methacrylate resin, polysulfone resin, polyarylate resin, polyethylene resin. , Polyvinyl chloride resin, diacetyl cellulose, triacetyl cellulose, polystyrene resin, polyacrylic resin, and polymer having an alicyclic structure. Among these, a polymer having an alicyclic structure can be suitably used.
脂環式構造を有するポリマーとしては、例えば、ノルボルネン樹脂、単環の環状オレフィン樹脂、環状共役ジエン樹脂、ビニル脂環式炭化水素樹脂、これらの樹脂の水素化物などを挙げることができる。これらの中で、ノルボルネン樹脂は、透明性と成形性が良好なために好適に用いることができる。 Examples of the polymer having an alicyclic structure include norbornene resins, monocyclic cyclic olefin resins, cyclic conjugated diene resins, vinyl alicyclic hydrocarbon resins, and hydrides of these resins. Among these, norbornene resins can be suitably used because of their good transparency and moldability.
ノルボルネン樹脂としては、例えば、ノルボルネン構造を有する単量体の開環重合体若しくはノルボルネン構造を有する単量体と他の単量体との開環共重合体またはそれらの水素化物、ノルボルネン構造を有する単量体の付加重合体若しくはノルボルネン構造を有する単量体と他の単量体との付加共重合体またはそれらの水素化物などを挙げることができる。 Examples of the norbornene resin include a ring-opening polymer of a monomer having a norbornene structure, a ring-opening copolymer of a monomer having a norbornene structure and another monomer, a hydride thereof, or a norbornene structure. Examples thereof include addition polymers of monomers, addition copolymers of monomers having a norbornene structure with other monomers, and hydrides thereof.
透明樹脂は、ガラス転移温度が８０℃以上であることが好ましく、１００〜２５０℃であることがより好ましい。透明樹脂の光弾性係数Ｃの絶対値は、１０×１０−１２／Ｐａ以下であることが好ましく、７×１０−１２／Ｐａ以下であることがより好ましく、４×１０−１２／Ｐａ以下であることがさらに好ましい。なお、光弾性係数Ｃは、複屈折をΔｎ、応力をσとしたとき、Ｃ＝Δｎ／σで表される値である。光弾性係数Ｃの絶対値が１０×１０−１２／Ｐａ以下であると、透明樹脂からなる位相差板若しくは後述する光学異方体を半透過型または透過型液晶表示装置に適用した場合に、表示画面の端部の色相が変化する現象を抑えることができる。 The transparent resin preferably has a glass transition temperature of 80 ° C. or higher, and more preferably 100 to 250 ° C. The absolute value of the photoelastic coefficient C of the transparent resin is preferably not more than 10 × 10 -12 / Pa, more preferably not more than 7 × 10 -12 / Pa, or less 4 × 10 -12 / Pa More preferably it is. The photoelastic coefficient C is a value represented by C = Δn / σ where birefringence is Δn and stress is σ. When the absolute value of the photoelastic coefficient C is 10 × 10 −12 / Pa or less, when a retardation film made of a transparent resin or an optical anisotropic body described later is applied to a transflective or transmissive liquid crystal display device, The phenomenon that the hue of the edge of the display screen changes can be suppressed.
本発明に用いる透明樹脂には、顔料や染料などの着色剤、蛍光増白剤、分散剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、酸化防止剤、滑剤、溶剤、などの配合剤を適宜配合することができる。 The transparent resin used in the present invention includes colorants such as pigments and dyes, optical brighteners, dispersants, heat stabilizers, light stabilizers, ultraviolet absorbers, antistatic agents, antioxidants, lubricants, solvents, etc. These compounding agents can be appropriately blended.
透明樹脂からなるフィルムを二軸延伸する方法には、特に制限はなく、例えば、縦方向に延伸したのちに横方向に延伸する逐次二軸延伸や、縦方向と横方向に同時に延伸する同時二軸延伸を行うことができる。フィルムの縦方向の延伸倍率と横方向の延伸倍率を適宜選択することにより、１／４λ位相差板を得ることができる。 The method of biaxially stretching a film made of a transparent resin is not particularly limited. For example, sequential biaxial stretching in which the film is stretched in the longitudinal direction and then stretched in the lateral direction, or simultaneous biaxial stretching in the longitudinal direction and the transverse direction are performed simultaneously. Axial stretching can be performed. A 1 / 4λ phase difference plate can be obtained by appropriately selecting the stretching ratio in the longitudinal direction and the stretching ratio in the lateral direction of the film.
１／４λ位相差板は、下記式（１）で表されるＮｚの値が、Ｎｚ＞２．０の関係を満たす必要があり、２．０＜Ｎｚ＜３．０の関係を満たすことが好ましく、２．２＜Ｎｚ＜２．８の関係を満たすことがより好ましく、２．４＜Ｎｚ＜２．６の関係を満たすことがさらに好ましい。１／４λ位相差板が、Ｎｚ＞２．０の関係を満たすことにより、液晶層のレターデーション（下記式（２），（３）で表される、面内レターデーションＲｅおよび厚さ方向レターデーションＲｔｈ）の視野角依存性が低減され、液晶表示装置の表示画面を観察した場合の視野角特性を向上できる。 In the quarter-wave retardation plate, the value of Nz represented by the following formula (1) needs to satisfy the relationship of Nz> 2.0, and satisfies the relationship of 2.0 <Nz <3.0. Preferably, the relationship 2.2 <Nz <2.8 is satisfied, and the relationship 2.4 <Nz <2.6 is more preferable. By satisfying the relationship of Nz> 2.0, the 1 / 4λ phase difference plate satisfies retardation of the liquid crystal layer (in-plane retardation Re and thickness direction letter represented by the following formulas (2) and (3)). The viewing angle dependence of the liquid crystal display device can be improved.
なお、本発明において、位相差板または光学異方体の光学特性であるＮｚ、面内レターデーションＲｅ、および厚さ方向レターデーションＲｔｈは、それぞれ以下の式（１）、（２）および（３）で求められる。なお、式中、ｎｘおよびｎｙは、波長５５０ｎｍの光に対する面内の遅相軸および進相軸方向の主屈折率をそれぞれ表し、ｎｚは波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率を表す。ｄは位相差板または光学異方体の厚さを表す。
Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ） ・・・（１）
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ ・・・（２）
Ｒｔｈ＝[（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ]×ｄ ・・・（３）
In the present invention, Nz, in-plane retardation Re, and thickness direction retardation Rth, which are optical characteristics of the retardation plate or optical anisotropic body, are represented by the following formulas (1), (2), and (3), respectively. ). In the formula, nx and ny represent the main refractive index in the in-plane slow axis direction and the fast axis direction for light having a wavelength of 550 nm, respectively, and nz represents the main refractive index in the thickness direction for light having a wavelength of 550 nm. . d represents the thickness of the retardation film or optical anisotropic body.
Nz = (nx−nz) / (nx−ny) (1)
Re = (nx−ny) × d (2)
Rth = [(nx + ny) / 2−nz] × d (3)
１／４λ位相差板は、その面内レターデーションＲｅが１３０ｎｍ≦Ｒｅ≦１５０ｎｍであることが好ましく、１３５ｎｍ≦Ｒｅ≦１４５ｎｍであることがより好ましい。１／４λ位相差板の面内レターデーションＲｅが上記好適な範囲であることにより、液晶表示装置において、優れた階調表示を有する画像を表示できる。また、１／４λ位相差板は、その平均厚さが３０μｍ〜２００μｍであることが好ましく、３０μｍ〜１６０μｍであることがより好ましく、３０μｍ〜１５０μｍであることがさらに好ましい。 The quarter-wave retardation plate preferably has an in-plane retardation Re of 130 nm ≦ Re ≦ 150 nm, and more preferably 135 nm ≦ Re ≦ 145 nm. When the in-plane retardation Re of the ¼λ retardation plate is within the above preferable range, an image having excellent gradation display can be displayed in the liquid crystal display device. Moreover, it is preferable that the average thickness of a 1/4 (lambda) phase difference plate is 30 micrometers-200 micrometers, It is more preferable that they are 30 micrometers-160 micrometers, It is further more preferable that they are 30 micrometers-150 micrometers.
また、１／４λ位相差板は、その面内遅相軸が近接する各偏光子Ａ，Ｂの透過軸と略４５°の位置関係にある。なお、略４５°とは、４５度からの誤差角度が３度以内であること、換言すれば４２°〜４８°の範囲であることを意味する。 Further, the ¼λ phase difference plate has a positional relationship of approximately 45 ° with the transmission axes of the polarizers A and B whose in-plane slow axes are close to each other. Note that “approximately 45 °” means that the error angle from 45 ° is within 3 °, in other words, the range is from 42 ° to 48 °.
１／４λ位相差板は、幅方向に対して４５°の方向に遅相軸を有する長尺状のフィルムより構成することができる。このような構成により、長尺状の偏光子と、長尺状の１／４λ位相差板とをロールツーロールで積層して、後で切り出す構成とすることができ、各部材を必要な角度に合わせて切り出してからバッチ貼合する場合に比べて、製造が簡単かつ容易である。 The quarter-wave retardation plate can be composed of a long film having a slow axis in the direction of 45 ° with respect to the width direction. With such a configuration, a long polarizer and a long quarter-wave retardation plate can be laminated by roll-to-roll and cut out later, and each member has a required angle. Manufacturing is simple and easy as compared with the case of batch bonding after cutting out according to the above.
なお、本発明で、長尺状とは、フィルムの幅方向に対し少なくとも５倍程度以上の長さを有するものであり、好ましくは１０倍もしくはそれ以上の長さを有し、具体的にはロール状に巻回されて保管または運搬される程度の長さを有するものである。 In the present invention, the long shape has a length of at least about 5 times the width direction of the film, preferably has a length of 10 times or more, specifically It is long enough to be wound or stored or transported in a roll.
幅方向に対して４５°の方向に遅相軸を有する長尺状の１／４λ位相差板は、長尺フィルム（以下、原反フィルムということがある。）を幅方向に対して斜交する角度の方向に延伸することにより得ることができる（以下、このような延伸を、斜め延伸ということがある）。この長尺状の１／４λ位相差板の製造方法は、長尺状の１／４λ位相差板のＲｔｈ値を所定範囲に制御しやすい観点から、長尺フィルムを原反ロールから巻き出す工程；原反フィルムの両端を把持手段により把持する工程；予熱ゾーン、延伸ゾーン及び固定ゾーンを通過させて原反フィルムを幅方向に対して斜交する角度の方向に延伸して延伸フィルムを得る工程；延伸フィルムの両端を把持手段から解放する工程；および延伸フィルムを巻き取る工程を含む方法であることが好ましく、両端の把持手段の走行速度を略等しく、かつ、各工程中を通じて一定にすることを含む方法であることがより好ましい。なお、斜め延伸を行う前に予め原反フィルムを延伸（例えば縦一軸延伸等）してもよい。 A long 1 / 4λ phase difference plate having a slow axis in the direction of 45 ° with respect to the width direction is obtained by obliquely crossing a long film (hereinafter sometimes referred to as an original film) with respect to the width direction. It can obtain by extending | stretching in the direction of the angle to perform (Hereinafter, such extending | stretching may be called diagonally extending | stretching.). This method of manufacturing a long 1 / 4λ phase difference plate is a step of unwinding a long film from a raw roll from the viewpoint of easily controlling the Rth value of the long 1 / 4λ phase difference plate within a predetermined range. A step of gripping both ends of the raw film by gripping means; a step of obtaining a stretched film by passing the preheat zone, the stretching zone, and the fixing zone and stretching the raw film in an angle direction oblique to the width direction; Preferably a method including a step of releasing both ends of the stretched film from the gripping means; and a step of winding the stretched film, and the running speeds of the gripping means at both ends are substantially equal and constant throughout each step. More preferably, the method includes: In addition, you may stretch | stretch a raw film (for example, longitudinal uniaxial stretching etc.) previously, before performing diagonal stretching.
図９は、長尺状の１／４λ位相差板を製造する方法を説明するための図である。
図９の右側の原反ロール（図示略）から原反フィルムが巻き出され、原反フィルムの両端をクリップなどの把持手段（図示略）で把持し、矢印４８の方向に原反フィルムが送り込まれる。原反フィルムは、先ず予熱ゾーンに入る。予熱ゾーンでは、原反フィルムの幅Ｗ0を変えることなく、原反フィルムの温度を上げる。予熱ゾーンにおける加熱温度は、原反フィルムの材質によって適宜選択することができ、通常は原反フィルムを構成する樹脂材料のガラス転移温度をＴgとしたとき、Ｔg−３０℃〜Ｔg＋２０℃であることが好ましい。
FIG. 9 is a diagram for explaining a method of manufacturing a long 1 / 4λ phase difference plate.
The original film is unwound from the right-hand original roll (not shown) in FIG. 9, and both ends of the original film are held by holding means (not shown) such as clips, and the original film is fed in the direction of
加熱された原反フィルムは、延伸ゾーンに入って延伸される。延伸は、例えば、一対の把持手段間の距離が変化し始めることによって開始される。図９に示す態様では、Ｓ１及びＳ２において一対の把持手段間の距離が広がり始める。この拡がり始めた点における一対の把持手段が、図９中左側に走行し、この一対の把持手段間の距離が変わらなくなる点Ｅ１及びＥ２で延伸が終了する。両端の把持手段は走行速度が略等しく一定であるので、Ｓ１からＥ１までの走行距離と、Ｓ２からＥ２までの走行距離は等しい。把持手段の走行速度は適宜選択することができるが、通常は１〜１００ｍ／分であることが好ましい。 The heated raw film enters the stretching zone and is stretched. Stretching is started, for example, when the distance between the pair of gripping means begins to change. In the aspect shown in FIG. 9, the distance between the pair of gripping means begins to increase in S1 and S2. The pair of gripping means at the point where the expansion starts starts traveling to the left in FIG. 9, and the stretching ends at points E1 and E2 where the distance between the pair of gripping means does not change. Since the gripping means at both ends have substantially the same traveling speed, the traveling distance from S1 to E1 is equal to the traveling distance from S2 to E2. The traveling speed of the gripping means can be selected as appropriate, but usually it is preferably 1 to 100 m / min.
把持手段の走行パターンは特に制限はなく、図９に示す態様では、直線を基調にして予熱ゾーンと延伸ゾーンの境目及び延伸ゾーンと固定ゾーンの境目の２箇所で屈曲した走行パターンとなっているが、曲線を基調にした走行パターンとすることもできる。延伸ゾーンの温度は、通常はＴg−２０℃〜Ｔg＋２０℃であることが好ましい。幅方向の厚さムラを減少するために、延伸ゾーンにおいて幅方向に温度差をつけることができ、把持手段付近の温度をフィルム中央部よりも高めにすることが好ましい。延伸されたフィルムは、次いで固定ゾーンに入る。固定ゾーンにおいては、延伸された状態を保ちつつ、フィルムの温度を下げる。固定ゾーンの温度は、通常はＴg−４０℃〜Ｔg＋２０℃の温度であることが好ましい。 The travel pattern of the gripping means is not particularly limited, and in the embodiment shown in FIG. 9, the travel pattern is bent at two points on the boundary between the preheating zone and the stretching zone and the boundary between the stretching zone and the fixed zone based on a straight line. However, it can also be a running pattern based on a curve. The temperature of the stretching zone is usually preferably Tg-20 ° C to Tg + 20 ° C. In order to reduce the thickness unevenness in the width direction, it is possible to make a temperature difference in the width direction in the stretching zone, and it is preferable that the temperature in the vicinity of the gripping means is higher than the center of the film. The stretched film then enters the fixing zone. In the fixed zone, the temperature of the film is lowered while maintaining the stretched state. The temperature of the fixing zone is usually preferably a temperature of Tg-40 ° C to Tg + 20 ° C.
固定ゾーンを通過したフィルムは、矢印４９の方向に送り出され、巻芯（図示略）に巻き取られ、巻回体となる。フィルムが送り出される方向は、巻芯に巻き取る方向と同じである。フィルムを送り込む方向４８と送り出される方向４９とは、角度θkをなしており、予熱ゾーン、延伸ゾーン及び固定ゾーンを通過する間に、角度θｋだけフィルムが曲げられる。この曲げ角度θk、延伸ゾーンでの拡がり角度などの値を変更することによって、フィルムの幅方向に対して斜交する方向への延伸方向を調整することができる。
The film that has passed through the fixed zone is sent out in the direction of arrow 49, wound around a winding core (not shown), and becomes a wound body. The direction in which the film is sent out is the same as the direction of winding around the core. The
送り出されたフィルムの幅はＷ1となり、幅方向にＲ（＝Ｗ1／Ｗ０）倍に変形される。幅方向の変形倍率Ｒは、適宜調整することができるが、長尺状の１／４λ位相差板のＲｔｈ値を所定範囲とするためには、Ｒが１.２〜１.６であることが好ましい。延伸終了点を結んだ線Ｅ１−Ｅ２と延伸終了点通過後のフィルム幅方向とがなす劣角（以下、延伸角度ということがある）θeは、適宜調整することができるが、長尺状の１／４λ位相差板のＲｔｈを所定範囲にするためには、θeを３５〜４５°とすることが好ましい。 The width of the fed film is W 1 and is deformed by R (= W 1 / W 0 ) times in the width direction. The deformation ratio R in the width direction can be adjusted as appropriate, but in order to keep the Rth value of the long quarter-wave retardation plate within a predetermined range, R is 1.2 to 1.6. Is preferred. An inferior angle (hereinafter sometimes referred to as a stretching angle) θ e formed by the line E1-E2 connecting the stretching end points and the film width direction after passing through the stretching end points can be appropriately adjusted. In order to make Rth of the 1 / 4λ retardation plate within a predetermined range, θ e is preferably set to 35 to 45 °.
幅方向の変形倍率Ｒは、ｃｏｓθkよりも大きいことが好ましく、１以上であることがより好ましい。Ｒの好ましい下限ｃｏｓθkは、延伸フィルムに皺が発生するおそれがある限界を示すものである。図２において、幅Ｗ0のフィルムが、曲げ角度θkで曲げられると、送り出されるフィルムは幅Ｗ1になるが、幅Ｗ0と同じ向きでの長さＬは、Ｗ1をｃｏｓθkで除した値になる。長さＬが、送り込んだ原反フィルムの幅Ｗ0以下になると、フィルムにたるみが生じ、皺が発生する原因となる。 The deformation ratio R in the width direction is preferably larger than cos θ k, and more preferably 1 or more. The preferable lower limit cosθ k of R indicates a limit at which wrinkles may occur in the stretched film. 2, the film having a width W 0 is bent when bent at an angle theta k, but the film will be the width W 1 delivered, the length L in the same direction as the width W 0, the W 1 with cos [theta] k The divided value. When the length L is equal to or less than the width W 0 of the fed original film, sagging occurs in the film, which causes wrinkles.
長尺状の１／４λ位相差板の製造に用いる原反フィルムは、透明樹脂からなる長尺フィルムである。この透明樹脂としては、前述の透明樹脂と同じものを挙げることができる。本発明に用いる原反フィルムは、単層フィルムや、多層フィルムを用いることができる。また、原反フィルムは、巻芯に巻き取られた原反ロールとして供給することが好ましい。本発明に用いる原反フィルムは、必ずしも光学的等方性のフィルムである必要はなく、光学的異方性（複屈折性）のフィルムであってもよいが、光学的等方性のフィルムであることが好ましい。なお、光学的等方性のフィルムとは、Ｒｅが５０ｎｍ未満のフィルムのことを指し、延伸されていないフィルムであることが好ましい。 The raw film used for the production of the long quarter-wave retardation plate is a long film made of a transparent resin. As this transparent resin, the same thing as the above-mentioned transparent resin can be mentioned. The raw film used in the present invention can be a single layer film or a multilayer film. Moreover, it is preferable to supply an original fabric film as an original fabric roll wound up by the core. The raw film used in the present invention is not necessarily an optically isotropic film, and may be an optically anisotropic (birefringent) film, but is an optically isotropic film. Preferably there is. The optically isotropic film refers to a film having Re of less than 50 nm, and is preferably an unstretched film.
ここで、長尺状の偏光子と、長尺状の光学異方体と、長尺状の１／４λ位相差板とは、ロールツーロールにより貼り合わせることができる。具体的には、例えば、１／４λ位相差板のロール、光学異方体のロール、および偏光子のロールからそれぞれ同時にフィルムを引き出しながら、これらのフィルムを密着させる方法を挙げることができる。各フィルムの接着面には、接着剤を介在させることができる。これらのフィルムを密着させる方法としては、例えば、２本の平行に並べられたロールのニップに、偏光子、光学異方体、および１／４λ位相差板を重ねて通し、圧着する方法などを挙げることができる。 Here, the elongate polarizer, the elongate optical anisotropic body, and the elongate quarter-λ retardation plate can be bonded together by roll-to-roll. Specifically, for example, a method of bringing these films into close contact with each other while simultaneously pulling them out from a roll of ¼λ retardation plate, a roll of optical anisotropic body, and a roll of polarizer can be mentioned. An adhesive can be interposed between the adhesive surfaces of each film. As a method for bringing these films into close contact with each other, for example, a method in which a polarizer, an optical anisotropic body, and a ¼λ phase difference plate are passed through a nip between two parallel rolls, and the film is pressure-bonded. Can be mentioned.
前記光学異方体は、固有複屈折値（Δｎ０）が負である材料層により構成されている。ここで、固有複屈折値Δｎ０は、式（４）により算出される値である。なお、式中、πは円周率、Ｎはアボガドロ数、Ｄは密度、Ｍは分子量、ｎａは平均屈折率、α１は高分子の分子鎖軸方向の分極率、α２は高分子の分子鎖軸と垂直な方向の分極率である。
Δｎ０＝（２π／９）（Ｎ・Ｄ／Ｍ）［（ｎａ＋２）２／ｎａ］（α１−α２） ・・・（４）
The optical anisotropic body is composed of a material layer having a negative intrinsic birefringence value (Δn 0 ). Here, the intrinsic birefringence value Δn 0 is a value calculated by the equation (4). In the formula, [pi is circle ratio, N is the Avogadro's number, D is the density, M is the molecular weight, n a is the average refractive index, alpha 1 is the molecular chain axis direction of the polarizability of the polymer, alpha 2 polymer The polarizability in the direction perpendicular to the molecular chain axis.
Δn 0 = (2π / 9) (N · D / M) [(n a +2) 2 / n a ] (α 1 −α 2 ) (4)
固有複屈折値が負である材料としては、例えば、ビニル芳香族重合体を挙げることができる。ビニル芳香族重合体としては、例えば、ポリスチレン、スチレン、または、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレン、ｐ−ニトロスチレン、ｐ−アミノスチレン、ｐ−カルボキシスチレン、ｐ−フェニルスチレンなどのビニル芳香族単量体と、エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン、（メタ）アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸、無水マレイン酸、酢酸ビニルなどのその他の単量体との共重合体などを挙げることができる。これらの中で、ポリスチレンまたはスチレンと無水マレイン酸との共重合体を好適に用いることができる。 Examples of the material having a negative intrinsic birefringence value include a vinyl aromatic polymer. Examples of the vinyl aromatic polymer include polystyrene, styrene, or α-methylstyrene, o-methylstyrene, p-methylstyrene, p-chlorostyrene, p-nitrostyrene, p-aminostyrene, and p-carboxystyrene. , Vinyl aromatic monomers such as p-phenylstyrene, ethylene, propylene, butadiene, isoprene, (meth) acrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (meth) Examples thereof include copolymers with other monomers such as acrylic acid, maleic anhydride and vinyl acetate. Among these, polystyrene or a copolymer of styrene and maleic anhydride can be suitably used.
固有複屈折値が負である材料には、必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、塩素補足剤、難燃剤、結晶化核剤、ブロッキング防止剤、防曇剤、離型剤、顔料、有機または無機の充填剤、中和剤、滑剤、分解剤、金属不活性化剤、汚染防止剤、抗菌剤やその他の樹脂、熱可塑性エラストマーなどの公知の添加剤を発明の効果が損なわれない範囲で添加することができる。 Materials with a negative intrinsic birefringence value include antioxidants, heat stabilizers, light stabilizers, UV absorbers, antistatic agents, dispersants, chlorine scavengers, flame retardants, crystallization nuclei as necessary. Agent, antiblocking agent, antifogging agent, release agent, pigment, organic or inorganic filler, neutralizing agent, lubricant, decomposition agent, metal deactivator, antifouling agent, antibacterial agent and other resins, heat Known additives such as plastic elastomers can be added as long as the effects of the invention are not impaired.
光学異方体の形成方法は、特に限定されないが、例えば、固有複屈折値が負である材料の両側に、接着樹脂層を介して他の材料を積層した多層構造体を共押出などにより形成し、得られた多層構造体を二軸延伸し、必要に応じて熱処理することによって得ることができる。多層構造全体として固有複屈折値が負となるものであれば、固有複屈折値が正である材料も使用できる。強度が低く単独では延伸が困難な固有複屈折値が負である材料であっても、その両側にガラス転移温度の低い他の材料を積層した多層構造体とすることにより、延伸が可能となり、複屈折が発現しやすい温度で、破断することなく、生産性よく、固有複屈折値が負である材料層からなる光学異方体を形成できる。 The method of forming the optical anisotropic body is not particularly limited. For example, a multilayer structure in which other materials are laminated on both sides of a material having a negative intrinsic birefringence value via an adhesive resin layer is formed by coextrusion or the like. Then, the obtained multilayer structure can be obtained by biaxial stretching and heat treatment as necessary. A material having a positive intrinsic birefringence value can be used as long as the intrinsic birefringence value of the multilayer structure is negative. Even if the material has a low intrinsic birefringence value that is difficult to stretch by itself and has a low strength, it can be stretched by forming a multilayer structure in which other materials having a low glass transition temperature are laminated on both sides, An optical anisotropic body composed of a material layer having a negative intrinsic birefringence value can be formed at a temperature at which birefringence easily develops, without breaking, and with good productivity.
前記光学異方体のＮｚは、−６．０＜Ｎｚ＜０を満たすことが好ましく、−４．０＜Ｎｚ＜０を満たすことがさらに好ましく、−２．５＜Ｎｚ＜−０．５を満たすことが特に好ましい。光学異方体のＮｚが上記好適な範囲であることにより、液晶層のレターデーション（面内レターデーションＲｅおよび厚さ方向のレターデーションＲｔｈ）の視野角依存性の低減、および直交配置された偏光子における視角の変化に伴う吸収軸の変化の光学補償が成され、液晶表示装置の黒表示の表示画面を、正面から観察しても、斜めから観察しても、同程度のコントラストを有する画像を得ることができる。 Nz of the optical anisotropic body preferably satisfies −6.0 <Nz <0, more preferably satisfies −4.0 <Nz <0, and −2.5 <Nz <−0.5. It is particularly preferable to satisfy it. When Nz of the optical anisotropic body is in the above preferred range, the viewing angle dependence of the retardation of the liquid crystal layer (in-plane retardation Re and thickness direction retardation Rth) is reduced, and polarized light arranged orthogonally The optical compensation of the change of the absorption axis accompanying the change of the viewing angle in the child, and an image having the same degree of contrast whether the black display screen of the liquid crystal display device is observed from the front or obliquely Can be obtained.
前記光学異方体は、その面内遅相軸が近接する各偏光子Ａ，Ｂの吸収軸に対して、略平行または略直交の位置関係となるように配置される。なお、略直交および略平行とは、それぞれ直交および平行からの誤差角度が３度以内であることを意味する。また、光学異方体は、幅方向または長さ方向に面内遅相軸を有する長尺状に形成できる。 The optical anisotropic body is arranged so that its in-plane slow axis is in a substantially parallel or substantially orthogonal positional relationship with the absorption axes of the polarizers A and B that are close to each other. Note that “substantially orthogonal” and “substantially parallel” mean that the error angle from orthogonal and parallel is within 3 degrees, respectively. The optical anisotropic body can be formed in a long shape having an in-plane slow axis in the width direction or the length direction.
また、前記光学異方体の面内レターデーションＲｅは、３０ｎｍ≦Ｒｅ≦４００ｎｍを満たすことが好ましく、４５ｎｍ≦Ｒｅ≦３００ｎｍを満たすことがより好ましく、６０ｎｍ≦Ｒｅ≦２００ｎｍを満たすことがさらに好ましい。本発明の液晶表示装置は、光学異方体の面内レターデーションＲｅが上記好適な範囲であることにより、前述の光学補償効果がより大きくなり、コントラストの視野角特性をより一層向上できる。また、光学異方体の平均厚さは、３０μｍ〜２００μｍであることが好ましく、３０μｍ〜１６０μｍであることがより好ましく、３０μｍ〜１５０μｍであることがさらに好ましい。 The in-plane retardation Re of the optical anisotropic body preferably satisfies 30 nm ≦ Re ≦ 400 nm, more preferably satisfies 45 nm ≦ Re ≦ 300 nm, and more preferably satisfies 60 nm ≦ Re ≦ 200 nm. In the liquid crystal display device of the present invention, when the in-plane retardation Re of the optical anisotropic body is in the above preferable range, the above-mentioned optical compensation effect is further increased, and the viewing angle characteristics of contrast can be further improved. Further, the average thickness of the optical anisotropic body is preferably 30 μm to 200 μm, more preferably 30 μm to 160 μm, and further preferably 30 μm to 150 μm.
ここで、偏光子と、光学異方体と、１／４λ位相差板をそれぞれ長尺状に形成した場合には、偏光子、光学異方体、および１／４λ位相差板をロールツーロールにより貼り合わせることができる。具体的には、例えば、１／４λ位相差板のロール、光学異方体のロール、および偏光子のロールからそれぞれ同時にフィルムを引き出しながら、これらのフィルムを密着させる方法を挙げることができる。各フィルムの接着面には、接着剤を介在させることができる。これらのフィルムを密着させる方法としては、例えば、２本の平行に並べられたロールのニップに、偏光子、光学異方体、および１／４λ位相差板を重ねて通し、圧着する方法などを挙げることができる。 Here, when the polarizer, the optical anisotropic body, and the 1 / 4λ phase difference plate are formed in a long shape, the polarizer, the optical anisotropic body, and the 1 / 4λ phase difference plate are roll-to-roll. Can be pasted together. Specifically, for example, a method of bringing these films into close contact with each other while simultaneously pulling them out from a roll of ¼λ retardation plate, a roll of optical anisotropic body, and a roll of polarizer can be mentioned. An adhesive can be interposed between the adhesive surfaces of each film. As a method for bringing these films into close contact with each other, for example, a method in which a polarizer, an optical anisotropic body, and a ¼λ phase difference plate are passed through a nip between two parallel rolls, and the film is pressure-bonded. Can be mentioned.
本発明の液晶表示装置としては、半透過型または透過型液晶表示装置が好適である。本発明の表示形式としては、ノーマリーブラック方式が好適であり、なかでも、誘電率異方性が負の液晶材料を、略直交配置させた一対の偏光板の間に、閾値電圧未満で基板に対して略垂直配向状態になるように配向させた構成が特に好適である。 As the liquid crystal display device of the present invention, a transflective or transmissive liquid crystal display device is suitable. As the display format of the present invention, a normally black method is preferable. Among them, a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy is placed between a pair of polarizing plates arranged substantially orthogonally with respect to the substrate below a threshold voltage. In particular, a configuration in which alignment is performed so as to be in a substantially vertical alignment state is particularly preferable.
本発明の液晶表示装置は、光源の一つとしてバックライト装置を有するが、他にも、例えばプリズムアレイシート、レンズアレイシート、光拡散板や輝度向上フィルム等の適宜な部品を適切な位置に一層または二層以上配置することができる。また、前記バックライト装置として、冷陰極管、水銀平面ランプ、発光ダイオード、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）、および熱陰極管等を用いることができる。 The liquid crystal display device of the present invention has a backlight device as one of the light sources, but in addition, appropriate components such as a prism array sheet, a lens array sheet, a light diffusion plate, and a brightness enhancement film are placed at appropriate positions. One layer or two or more layers can be arranged. As the backlight device, a cold cathode tube, a mercury flat lamp, a light emitting diode, electroluminescence (EL), a hot cathode tube, or the like can be used.
以下、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。なお、本発明は、下記実施例には限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. In addition, this invention is not limited to the following Example.
本実施例において、偏光子として偏光板（サンリッツ社製、商品名「ＬＬＣ２−９５１８」）を用いた。この偏光子は、ポリビニルアルコールからなる偏光子本体の両側面にそれぞれトリアセチルセルロースからなる保護フィルムが設けられたものである。 In this example, a polarizing plate (trade name “LLC2-9518” manufactured by Sanritz Corporation) was used as a polarizer. In this polarizer, protective films made of triacetyl cellulose are provided on both side surfaces of a polarizer body made of polyvinyl alcohol.
液晶セルとしては、厚さ４．６４μｍ、誘電異方性が負、波長５５０ｎｍの光に対する複屈折Δｎ＝０．０７８８９の垂直配向型の液晶セルを用いた。 As the liquid crystal cell, a vertical alignment type liquid crystal cell having a thickness of 4.64 μm, negative dielectric anisotropy, and birefringence Δn = 0.07889 for light having a wavelength of 550 nm was used.
また、本実施例および比較例において、測定および評価は下記の方法により行った。
（１）厚さ
フィルムの断面を、光学顕微鏡で観察して測定する。積層体については、各層ごとに測定する。
（２）ガラス転移温度
ＪＩＳ Ｋ ７１２１に基づいて、示差走査熱量分析法（ＤＳＣ）により測定する。
（３）Ｎｚ、面内レターデーションＲｅ、厚さ方向のレターデーションＲｔｈおよび面内の遅相軸のばらつき
自動複屈折計（王子計測機器社製、商品名「ＫＯＢＲＡ−２１」）を用いて、波長５５０ｎｍの光で測定する。なお、面内の遅相軸のばらつきは、光学異方体の幅方向に１０ｍｍ間隔で遅相軸を測定して、その測定値の算術平均値を求め、その平均値からの測定値のばらつきとする。
（４）液晶表示装置の視野角特性
固有複屈折値が負である材料層からなる光学異方体および１/４λ位相差板をバーチカルアラインメント(ＶＡ)モードの液晶表示装置の液晶セルに配置して、表示特性を目視により観察する。また、４×４マトリクス法を用いた光学シミュレーションによりコントラストを計算し、コントラスト図として表示する。
Moreover, in the present Example and the comparative example, the measurement and evaluation were performed by the following method.
(1) The cross section of the thickness film is observed and measured with an optical microscope. About a laminated body, it measures for every layer.
(2) Glass transition temperature Measured by differential scanning calorimetry (DSC) based on JIS K7121.
(3) Using Nz, in-plane retardation Re, thickness-direction retardation Rth, and in-plane slow axis dispersion automatic birefringence meter (trade name “KOBRA-21” manufactured by Oji Scientific Instruments) Measurement is performed with light having a wavelength of 550 nm. The in-plane variation of the slow axis is measured by measuring the slow axis at intervals of 10 mm in the width direction of the optical anisotropic body, obtaining the arithmetic average value of the measured value, and the variation of the measured value from the average value. And
(4) An optically anisotropic body composed of a material layer having a negative birefringence value and a quarter-wave retardation plate are arranged in a liquid crystal cell of a vertical alignment (VA) mode liquid crystal display device. The display characteristics are visually observed. Further, the contrast is calculated by an optical simulation using a 4 × 4 matrix method, and is displayed as a contrast diagram.
（製造例１：光学異方体フィルム２ａ、１０ａ）
ノルボルネン重合体（日本ゼオン社製、商品名「ゼオノア１０２０」、ガラス転移温度１０５℃）からなる〔１〕層、スチレン−無水マレイン酸共重合体（ノヴァケミカルジャパン社製、商品名「ダイラークＤ３３２」、ガラス転移温度１３０℃、オリゴマー含有量３重量％）からなる〔２〕層、および変性エチレン−酢酸ビニル共重合体（三菱化学社製、商品名「モディックＡＰ Ａ５４３２」、ビカット軟化点８０℃）からなる〔３〕層を有し、〔１〕層(１５μｍ)−〔３〕層(５μｍ)−〔２〕層(１００μｍ)−〔３〕層(５μｍ)−〔１〕層(１５μｍ)の構成の未延伸積層体を共押出成形により得た。この未延伸積層体を温度１３０℃、倍率１．４倍でテンターにより横一軸延伸して、厚さ１００μｍのＮｚ＜０を満たす光学異方体フィルム２ａ、１０ａを得た。得られた光学異方体フィルム２ａ，１０ａは、その面内レターデーションＲｅが８０ｎｍ、その厚さ方向レターデーションＲｔｈが−８３ｎｍ、Ｎｚが−０．６であり、面内遅相軸のばらつきは±０．０５°であった。
(Production Example 1: Optical anisotropic film 2a, 10a)
[1] layer composed of norbornene polymer (trade name “Zeonor 1020” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., glass transition temperature 105 ° C.), styrene-maleic anhydride copolymer (trade name “Dylark D332” manufactured by Nova Chemical Japan) And a modified ethylene-vinyl acetate copolymer (trade name “Modic AP A5432”,
（製造例２：１／４λ位相差板４ａ、８ａ）
ノルボルネン重合体（日本ゼオン社製、商品名「ゼオノア１４２０」、ガラス転移温度１３５℃）からなる厚さ１４０μｍの原反フィルムを温度１４８℃、縦倍率１．３倍、横倍率１．８倍で、同時二軸延伸機により同時二軸延伸して、厚さ６０μｍの１／４λ位相差板４ａ、８ａを得た。得られた１／４λ位相差板は、その面内レターデーションＲｅが１４０ｎｍ、厚さ方向レターデーションＲｔｈが２９０ｎｍ、Ｎｚが２．５７であり、面内遅相軸のばらつきは±０．０５°であった。
(Production Example 1: 1 / 4λ phase difference plate 4a, 8a)
A 140 μm-thick original film made of a norbornene polymer (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., trade name “Zeonor 1420”,
（製造例３：光学異方体フィルム２ｂ）
製造例１に記載の未延伸積層体を温度１３３℃、縦倍率１．３倍、横倍率１．８倍で同時二軸延伸機により同時二軸延伸して、厚さ６０μｍのＮｚ＜０を満たす光学異方体フィルム２ｂを得た。得られた光学異方体フィルム２ｂの面内レターデーションＲｅは８０ｎｍ、厚さ方向レターデーションＲｔｈは−１８５ｎｍ、Ｎｚは−１．８であり、面内遅相軸のばらつきは±０．０５°であった。
(Production Example 3: Optical anisotropic film 2b)
The unstretched laminate described in Production Example 1 was simultaneously biaxially stretched by a simultaneous biaxial stretcher at a temperature of 133 ° C., a longitudinal magnification of 1.3 times, and a lateral magnification of 1.8 times to obtain Nz <0 with a thickness of 60 μm. The optically anisotropic film 2b to be filled was obtained. The obtained optical anisotropic film 2b has an in-plane retardation Re of 80 nm, a thickness direction retardation Rth of -185 nm, and Nz of -1.8, and a variation in in-plane slow axis of ± 0.05 °. Met.
（製造例４：１／４λ位相差板４ｂ、８ｂ）
製造例２に記載のノルボルネン重合体からなる厚さ１４０μｍの原反フィルムを温度１３９℃、縦倍率１．３倍、横倍率２．０倍で、同時二軸延伸機により同時二軸延伸して、厚さ５８μｍの１／４λ位相差板４ｂ、８ｂを得た。得られた１／４λ位相差板は、その面内レターデーションＲｅが１４０ｎｍ、厚さ方向レターデーションＲｔｈが２８５ｎｍ、Ｎｚが２．５４であり、面内遅相軸のばらつきは±０．０５°であった。
(Manufacturing Example 4: 1 / 4λ phase difference plates 4b and 8b)
A 140 μm-thick original film made of the norbornene polymer described in Production Example 2 was simultaneously biaxially stretched by a simultaneous biaxial stretching machine at a temperature of 139 ° C., a longitudinal magnification of 1.3 times, and a lateral magnification of 2.0 times. 1 / 4λ phase difference plates 4b and 8b having a thickness of 58 μm were obtained. The obtained 1 / 4λ phase difference plate has an in-plane retardation Re of 140 nm, a thickness direction retardation Rth of 285 nm, and Nz of 2.54, and variation in in-plane slow axis is ± 0.05 °. Met.
（製造例５：光学異方体フィルム２ｃ、１０ｂ）
製造例１に記載の未延伸積層体を温度１３２℃、縦倍率１．３倍、横倍率１．３倍で同時二軸延伸機により同時二軸延伸して、厚さ８３μｍのＮｚ＜０を満たす光学異方体フィルム２ｃ、１０ｂを得た。得られたフィルムの面内レターデーションＲｅは０ｎｍ、厚さ方向レターデーションＲｔｈは−７０ｎｍであった。
(Production Example 5: Optical
The unstretched laminate described in Production Example 1 was simultaneously biaxially stretched by a simultaneous biaxial stretcher at a temperature of 132 ° C., a longitudinal magnification of 1.3 times, and a transverse magnification of 1.3 times to obtain Nz <0 with a thickness of 83 μm. The optically
（製造例６：光学異方体フィルム２ｄ）
製造例１に記載の未延伸積層体を温度１３４℃、縦倍率１．４倍、横倍率１．４倍で同時二軸延伸機により同時二軸延伸して、厚さ７１μｍのＮｚ＜０を満たす光学異方体フィルム２ｄを得た。得られたフィルムの面内レターデーションＲｅは０ｎｍ、厚さ方向レターデーションＲｔｈは−１２０ｎｍであった。
(Production Example 6: Optical anisotropic film 2d)
The unstretched laminate described in Production Example 1 was simultaneously biaxially stretched by a simultaneous biaxial stretching machine at a temperature of 134 ° C., a longitudinal magnification of 1.4 times, and a lateral magnification of 1.4 times to obtain Nz <0 with a thickness of 71 μm. An optically anisotropic film 2d to be filled was obtained. The in-plane retardation Re of the obtained film was 0 nm, and the thickness direction retardation Rth was −120 nm.
（製造例７：光学異方体フィルム５、７ａ）
製造例２に記載のノルボルネン系重合体からなる厚さ１００μｍ原反フィルムを温度１３９℃、縦倍率１．４倍、横倍率１．４倍で、同時二軸延伸機により同時二軸延伸して、厚さ７７μｍの厚さ方向に光軸を有する光学異方体フィルム５、７ａを得た。得られたフィルムの面内レターデーションＲｅは０ｎｍ、厚さ方向レターデーションＲｔｈは１１０ｎｍであった。
(Production Example 7: Optical
A 100 μm-thick original film made of the norbornene polymer described in Production Example 2 was simultaneously biaxially stretched by a simultaneous biaxial stretching machine at a temperature of 139 ° C., a vertical magnification of 1.4 times, and a lateral magnification of 1.4 times. Thus, optical
（製造例８：光学異方体フィルム７ｂ）
製造例７に記載の原反フィルムを温度１４０℃、縦倍率１．８倍、横倍率１．８倍で、同時二軸延伸機により同時二軸延伸して、厚さ４６μｍの厚さ方向に光軸を有する光学異方体フィルム７ｂを得た。得られたフィルムの面内レターデーションＲｅは０ｎｍ、厚さ方向レターデーションＲｔｈは２２０ｎｍであった。
(Production Example 8: Optical
The raw film described in Production Example 7 was simultaneously biaxially stretched by a simultaneous biaxial stretching machine at a temperature of 140 ° C., a longitudinal magnification of 1.8 times, and a lateral magnification of 1.8 times, and the thickness was 46 μm. An optical
（製造例９：１／２λ位相差板３、９）
製造例７に記載の原反フィルムを温度１３９℃、倍率１．５倍で、縦一軸延伸して、厚さ８２μｍの１／２λ位相差板３、９を得た。得られた１／２λ位相差板の面内レターデーションＲｅは２７０ｎｍ、厚さ方向レターデーションＲｔｈは１３５ｎｍ、Ｎｚ＝１．０であり、面内遅相軸のばらつきは±０．０５°であった。
(Production Example 9: 1 / 2λ retardation film 3, 9)
The raw film described in Production Example 7 was longitudinally uniaxially stretched at a temperature of 139 ° C. and a magnification of 1.5 times to obtain 1 / 2λ
（製造例１０：１／４λ位相差板４ｃ、８ｃ）
製造例７に記載の原反フィルムを温度１４１℃、倍率１．３倍で、縦一軸延伸して、厚さ８８μｍの１／４λ位相差板４ｃ、８ｃを得た。得られた１／４λ位相差板の面内レターデーションＲｅは１４０ｎｍ、厚さ方向レターデーションＲｔｈは７０ｎｍ、Ｎｚ＝１．０であり、面内遅相軸のばらつきは±０．０５°であった。
(Production Example 10: 1 / 4λ
The raw film described in Production Example 7 was uniaxially stretched at a temperature of 141 ° C. and a magnification of 1.3 times to obtain 1 / 4λ
（製造例１１：１／４位相差板４ｄ，８ｃ）
ノルボルネン重合体（日本ゼオン社製、商品名「ゼオノア１４２０」）を溶融押出して、厚さ１３０μｍの未延伸フィルムを得た。次いで、この未延伸フィルムを倍率１．８倍で縦一軸延伸して厚み９７μｍの縦延伸フィルムを得た。さらに、この縦延伸フィルムを図２に示す延伸機にて斜め延伸することにより、厚さが４０μｍであり、遅相軸がフィルムの長手方向に対して４５°の角度をなし、正面レターデーションＲｅが１４０ｎｍ、厚さ方向レターデーションＲｔｈが２９０ｎｍ、Ｎｚが２．５７の斜め延伸フィルム４ｄを製膜した。なお、変形倍率Ｒは２.４にし、延伸角度θeは２５°にした。
(Production Example 11: 1/4
A norbornene polymer (trade name “ZEONOR 1420” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) was melt-extruded to obtain an unstretched film having a thickness of 130 μm. Next, this unstretched film was stretched uniaxially at a magnification of 1.8 times to obtain a stretched film having a thickness of 97 μm. Further, this longitudinally stretched film is obliquely stretched by a stretching machine shown in FIG. 2 to have a thickness of 40 μm and a slow axis at an angle of 45 ° with respect to the longitudinal direction of the film. Is an obliquely stretched film 4d having a thickness direction retardation Rth of 290 nm and Nz of 2.57. The deformation ratio R was 2.4, and the stretching angle θ e was 25 °.
（実施例１）
図１に示すように、入射面側偏光子１、Ｎｚ＜０を満たす光学異方体フィルム２ａ、１／４λ位相差板４ａ、液晶セル６、１／４λ位相差板８ａ、Ｎｚ＜０を満たす光学異方体フィルム１０ａ、表示面側偏光子１１をこの順に積層して液晶表示装置を得た。
この際、２枚の１／４λ位相差板４ａ，８ａの遅相軸がそれぞれ入射面側の偏光子１および表示面側の偏光子１１の吸収軸と４５度を成すように配置した。また、１／４λ位相差板４ａと１／４λ位相差板８ａの遅相軸が垂直となるように配置した。Ｎｚ＜０を満たす光学異方体フィルム２ａ，１０ａの遅相軸が、それぞれ入射面側の偏光子１および表示面側の偏光子１１の吸収軸と平行となるように配置した。
Example 1
As shown in FIG. 1, the incident-surface-
In this case, the slow axes of the two 1 / 4λ phase difference plates 4a and 8a are arranged so as to form 45 degrees with the absorption axes of the
なお、図１において、角度は、表示面側の１／４λ位相差板の面内遅相軸の方向を０度としたとき、該１／４λ位相差板の面内遅相軸から反時計回りに測定した角度として表す（以下、図３、図５および図７も同様の表記である）。 In FIG. 1, the angle is counterclockwise from the in-plane slow axis of the 1 / 4λ phase difference plate when the direction of the in-plane slow axis of the 1 / 4λ phase difference plate on the display surface side is 0 degree. It is expressed as an angle measured around (hereinafter, FIG. 3, FIG. 5 and FIG. 7 are also the same notation).
得られた液晶表示装置の表示特性を目視で評価すると、画面を正面から見た場合でも、全方位から極角８０°以内の斜め方向から見た場合でも、表示は良好かつ均質であった。この液晶表示装置についてシミュレーションにより得られたコントラスト図を、図２に示す。なお、図中、Ｅｑｕａｌ Ｃｏｎｔｒａｓｔ ｒａｔｉｏ ｃｏｎｔｏｕｒとは、等コントラスト曲線を意味する。また、図中のコントラスト曲線に付した数字はコントラスト値を表す（以下、図４、図６および図８も同様の表記である）。得られた結果を表１に示す。 When the display characteristics of the obtained liquid crystal display device were visually evaluated, the display was good and uniform both when viewed from the front and when viewed from an oblique direction within a polar angle of 80 ° from all directions. FIG. 2 shows a contrast diagram obtained by simulation for this liquid crystal display device. In the figure, “Equal Contrast ratio control” means an iso-contrast curve. Also, the numbers attached to the contrast curves in the figure represent the contrast values (hereinafter, FIG. 4, FIG. 6 and FIG. 8 also have the same notation). The obtained results are shown in Table 1.
（実施例２）
図３に示すように、入射面側偏光子１、Ｎｚ＜０を満たす光学異方体フィルム２ｂ、１／４λ位相差板４ｂ、液晶セル６、１／４λ位相差板８ｂ、表示面側偏光子１１をこの順に積層して液晶表示装置を得た。
この際、２枚の１／４λ位相差板４ｂ，８ｂの遅相軸がそれぞれ入射面側の偏光子１および表示面側の偏光子１１の吸収軸と４５度をなるように配置した。また、１／４λ位相差板４ｂと８ｂの遅相軸が垂直となるように配置した。さらに、Ｎｚ＜０を満たす光学異方体フィルム２ｂの遅相軸が入射面側の偏光子１の吸収軸と平行となるように配置した。
(Example 2)
As shown in FIG. 3, the incident
At this time, the slow axes of the two quarter-wave retardation plates 4b and 8b were arranged to be 45 degrees with the absorption axes of the
得られた液晶表示装置の表示特性を目視で評価すると、画面を正面から見た場合でも、全方位から極角８０°以内の斜め方向から見た場合でも、表示は良好かつ均質であった。この液晶表示装置についてシミュレーションにより得られたコントラスト図を、図４に示す。また、得られた結果を表１に示す。 When the display characteristics of the obtained liquid crystal display device were visually evaluated, the display was good and uniform both when viewed from the front and when viewed from an oblique direction within a polar angle of 80 ° from all directions. FIG. 4 shows a contrast diagram obtained by simulation for this liquid crystal display device. The obtained results are shown in Table 1.
（実施例３）
１／４λ位相差板４ａ，８ａを、１／４λ位相差板４ｄに代えて、偏光子と、光学異方体と、１／４λ位相差板４ｄとをロールツーロールで貼り合わせた部材を用意してから、液晶表示装置を作製した以外は、実施例１と同じとした。コントラスト図も実施例１と同じである。このため、表１への記載も省略する。
(Example 3)
A member obtained by laminating the polarizer, the optical anisotropic body, and the 1 / 4λ phase difference plate 4d by roll-to-roll instead of the 1 / 4λ phase difference plates 4a and 8a instead of the 1 / 4λ phase difference plate 4d. After preparing, it was set as Example 1 except having produced the liquid crystal display device. The contrast diagram is the same as that in the first embodiment. For this reason, the description in Table 1 is also omitted.
（比較例１）
図５に示すように、入射面側偏光子１、Ｎｚ＜０を満たす光学異方体フィルム２ｃ、１／２λ位相差板３、１／４λ位相差板４ｃ、厚さ方向に光軸を有する光学異方体フィルム５、液晶セル６、厚さ方向に光軸を有する光学異方体フィルム７ａ、１／４λ位相差板８ｃ、１／２λ位相差板９、Ｎｚ＜０を満たす光学異方体フィルム１０ｂ、表示面側偏光子１１をこの順に積層して、液晶表示装置を得た。この際、１／２λ位相差板３，９の遅相軸がそれぞれ入射面側の偏光子１および表示面側の偏光子１１の吸収軸と１５度となるように配置した。また、２枚の１／４λ位相差板４ｃ，８ｃの遅相軸がそれぞれ入射面側の偏光子１の吸収軸と１０５度、表示面側の偏光子１１の吸収軸と７５度となるように配置した。
(Comparative Example 1)
As shown in FIG. 5, the incident
得られた液晶表示装置の表示特性を目視で評価すると、画面を正面から見た場合、表示は良好であったが、方位角４５°の斜め方向から見た場合、コントラストが低く、表示は不良であった。この液晶表示装置についてシミュレーションにより得られたコントラスト図を、図６に示す。また、得られた結果を表１に示す。 When the display characteristics of the obtained liquid crystal display device were evaluated visually, the display was good when viewed from the front, but the contrast was low and the display was poor when viewed from an oblique direction with an azimuth angle of 45 °. Met. FIG. 6 shows a contrast diagram obtained by simulation for this liquid crystal display device. The obtained results are shown in Table 1.
（比較例２）
図７に示すように、入射面側偏光子１、Ｎｚ＜０を満たす光学異方体フィルム２ｄ、１／２λ位相差板３、１／４λ位相差板４ｃ、液晶セル６、厚さ方向に光軸を有する光学異方体フィルム７ｂ、１／４λ位相差板８ｃ、１／２λ位相差板９、表示面側偏光子１１をこの順に積層して、液晶表示装置を得た。この際、２枚の１／２λ位相差板３，９の遅相軸がそれぞれ入射面側の偏光子１および表示面側の偏光子１１の吸収軸と１５度となるように配置した。また、２枚の１／４λ位相差板４ｃ，８ｃの遅相軸がそれぞれ入射面側の偏光子１の吸収軸と１０５度、表示面側の偏光子１１の吸収軸と７５度となるように配置した。
(Comparative Example 2)
As shown in FIG. 7, the incident
得られた液晶表示装置の表示特性を目視で評価すると、画面を正面から見た場合、表示は良好であったが、方位角４５°において斜め方向から見た場合、コントラストが低く、表示は不良であった。この液晶表示装置についてシミュレーションにより得られたコントラスト図を、図８に示す。また、得られた結果を表１に示す。 When the display characteristics of the obtained liquid crystal display device were visually evaluated, the display was good when the screen was viewed from the front, but the contrast was low and the display was poor when viewed from an oblique direction at an azimuth angle of 45 °. Met. FIG. 8 shows a contrast diagram obtained by simulation for this liquid crystal display device. The obtained results are shown in Table 1.
図１に示される実施例１，３に記載のＮｚ＜０を満たす光学異方体フィルムを２枚用いた液晶表示装置は、図２からわかるとおり、全方位にわたり高コントラストを示し、コントラストの視野角依存性が低減されている。一方、図５に示される比較例１に記載の液晶表示装置では、図６からわかるとおり、コントラストの視野角依存性が大きく、良好な表示は達成されていない。このことは、比較例１の液晶表示装置に用いられているＮｚ＜０を満たす光学異方体フィルムがＮｚ＝１．０を満たす１／４λ位相差板および１／２λ位相差板のレターデーション（面内レターデーションＲｅおよび厚み方向のレターデーションＲｔｈ）の視野角依存性を低下させることのみにしか機能していないためである。一方、実施例１の液晶表示装置では、Ｎｚ＜０を満たす光学異方体フィルムとＮｚ＞２を満たす１／４λ位相差板が、液晶層のレターデーションの視野角依存性のみならず、直交配置された偏光子における視角の変化に伴う吸収軸の変化を補償しているため、全方位において高コントラスト、広視野角を達成することが可能となる。 As shown in FIG. 2, the liquid crystal display device using two optical anisotropic films satisfying Nz <0 described in Examples 1 and 3 shown in FIG. Angular dependence is reduced. On the other hand, in the liquid crystal display device described in Comparative Example 1 shown in FIG. 5, as can be seen from FIG. 6, the viewing angle dependency of contrast is large and good display is not achieved. This is because the optical anisotropic film satisfying Nz <0 used in the liquid crystal display device of Comparative Example 1 satisfies the retardation of 1 / 4λ retardation plate and 1 / 2λ retardation plate satisfying Nz = 1.0. This is because it functions only to reduce the viewing angle dependency of (in-plane retardation Re and thickness direction retardation Rth). On the other hand, in the liquid crystal display device of Example 1, the optically anisotropic film satisfying Nz <0 and the ¼λ phase difference plate satisfying Nz> 2 are orthogonal as well as the viewing angle dependency of the retardation of the liquid crystal layer. Since the change of the absorption axis accompanying the change of the viewing angle in the arranged polarizer is compensated, it becomes possible to achieve a high contrast and a wide viewing angle in all directions.
また、図３に示される実施例２に記載のＮｚ＜０を満たす光学異方体フィルムを１枚用いた液晶表示装置は、図４からわかるとおり、実施例１，３には劣るものの、全方位において高コントラスト、広視野角を実現している。一方、図７および表１に示される比較例２に記載の液晶表示装置は、比較例１よりも更に劣る表示特性を示す。実施例２と比較例２の差異の要因は、前述した液晶層のレターデーションの視野角依存性および偏光子の軸変化の補償に起因しているが、Ｎｚ＜０を満たす光学異方体フィルムを１枚用いた場合は、２枚用いた場合よりも補償効果は小さい。 Further, as can be seen from FIG. 4, the liquid crystal display device using one optical anisotropic film satisfying Nz <0 described in Example 2 shown in FIG. High contrast and wide viewing angle are achieved in the direction. On the other hand, the liquid crystal display device described in FIG. 7 and Comparative Example 2 shown in Table 1 shows display characteristics that are inferior to Comparative Example 1. The cause of the difference between Example 2 and Comparative Example 2 is due to the above-described viewing angle dependency of the retardation of the liquid crystal layer and compensation for the change in the axis of the polarizer, but an optically anisotropic film satisfying Nz <0. When one sheet is used, the compensation effect is smaller than when two sheets are used.
１ 入射面側偏光子
２ａ Ｎｚ＜０を満たす光学異方体フィルム
２ｂ Ｎｚ＜０を満たす光学異方体フィルム
２ｃ Ｎｚ＜０を満たす光学異方体フィルム
２ｄ Ｎｚ＜０を満たす光学異方体フィルム
３ １／２λ位相差板
４ａ １／４λ位相差板
４ｂ １／４λ位相差板
４ｃ １／４λ位相差板
５ 厚み方向に光軸を有する光学異方体フィルム
６ 液晶セル
７ａ 厚み方向に光軸を有する光学異方体フィルム
７ｂ 厚み方向に光軸を有する光学異方体フィルム
８ａ １／４λ位相差板
８ｂ １／４λ位相差板
８ｃ １／４λ位相差板
９ １／２λ位相差板
１０ａ Ｎｚ＜０を満たす光学異方体フィルム
１０ｂ Ｎｚ＜０を満たす光学異方体フィルム
１１ 表示面側偏光子
４８ フィルムの送り込み方向
４９ フィルムの送り出し方向
Ｗ0 延伸前の幅
Ｗ1 延伸後の幅
θk 曲げ角度
θe 延伸角度
Ｓ１、Ｓ２ 延伸開始点
Ｅ１、Ｅ２ 延伸終了点
Ａ 予熱ゾーン
Ｂ 延伸ゾーン
Ｃ 固定ゾーン
DESCRIPTION OF
48 Film feeding direction 49 Film feeding direction W 0 Width before stretching W 1 Width after stretching θ k Bending angle θ e Stretching angle S1, S2 Stretch start point E1, E2 Stretch end point A Preheating zone B Stretch zone C Fixed zone
Claims (5)
前記一対の偏光子の間に配置される垂直配向型の液晶セルと、を備える液晶表示装置であって、
前記液晶セルと前記偏光子Ａとの間、および、前記液晶セルと前記偏光子Ｂとの間に、下記式（１）で表されるＮｚの値が２．０を超える１／４λ位相差板をそれぞれ備え、
各１／４λ位相差板の面内遅相軸は、それに近接する偏光子の透過軸と略４５°の位置関係にあり、
前記偏光子Ａとそれに近接する前記１／４λ位相差板との間、および、前記偏光子Ｂとそれに近接する前記１／４λ位相差板との間の少なくとも一方には、固有複屈折値が負である材料層からなり、かつその面内遅相軸が、それに近接する偏光子の吸収軸と略平行または略直交の位置関係にある光学異方体を備える液晶表示装置。
Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ） ・・・（１）
なお、式（１）中、ｎｘおよびｎｙは、それぞれ、波長５５０ｎｍの光に対する面内の遅相軸および進相軸方向の主屈折率を表し、ｎｚは波長５５０ｎｍの光に対する厚さ方向の主屈折率を表す。 A pair of polarizers composed of a polarizer A disposed on the viewer side and a polarizer B having a transmission axis substantially orthogonal to the transmission axis of the polarizer A;
A vertical alignment type liquid crystal cell disposed between the pair of polarizers,
A 1 / 4λ phase difference between the liquid crystal cell and the polarizer A and between the liquid crystal cell and the polarizer B, in which the value of Nz represented by the following formula (1) exceeds 2.0. Each with a board,
The in-plane slow axis of each ¼λ phase difference plate is in a positional relationship of approximately 45 ° with the transmission axis of the polarizer adjacent thereto,
An intrinsic birefringence value exists between at least one of the polarizer A and the 1 / 4λ retardation plate adjacent thereto and at least one of the polarizer B and the 1 / 4λ retardation plate adjacent thereto. A liquid crystal display device comprising an optical anisotropic body made of a negative material layer and having an in-plane slow axis substantially parallel or substantially perpendicular to an absorption axis of a polarizer adjacent thereto.
Nz = (nx−nz) / (nx−ny) (1)
In the formula (1), nx and ny represent the main refractive indexes in the slow axis direction and the fast axis direction in the plane with respect to light having a wavelength of 550 nm, respectively, and nz is the main index in the thickness direction with respect to light having a wavelength of 550 nm. Represents the refractive index.
各光学異方体のＮｚは、−６．０＜Ｎｚ＜０を満たし、かつ各１／４λ位相差板のＮｚは、２．０＜Ｎｚ＜３．０を満たす液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1.
A liquid crystal display device in which Nz of each optical anisotropic body satisfies −6.0 <Nz <0, and Nz of each ¼λ phase difference plate satisfies 2.0 <Nz <3.0.
各光学異方体は、下記式（２）で表される面内レターデーションＲｅが３０ｎｍ≦Ｒｅ≦４００ｎｍである液晶表示装置。
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ ・・・（２）
なお、式（２）中、ｄは光学異方体の厚さを表す。 The liquid crystal display device according to claim 2,
Each optical anisotropic body is a liquid crystal display device in which an in-plane retardation Re represented by the following formula (2) is 30 nm ≦ Re ≦ 400 nm.
Re = (nx−ny) × d (2)
In the formula (2), d represents the thickness of the optical anisotropic body.
前記偏光子Ａおよび／または偏光子Ｂは、幅方向に透過軸を有する長尺状に形成され、
前記光学異方体は、幅方向または長さ方向に面内遅相軸を有する長尺状に形成され、
前記１／４λ位相差板は、幅方向に対して４５°の方向に遅相軸を有する長尺状に形成され、
前記偏光子Ａまたは偏光子Ｂと、前記光学異方体と、前記１／４λ位相差板とは、ロールツーロールにより貼り合わされている液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1,
The polarizer A and / or the polarizer B is formed in a long shape having a transmission axis in the width direction,
The optical anisotropic body is formed in a long shape having an in-plane slow axis in the width direction or the length direction,
The 1 / 4λ phase difference plate is formed in a long shape having a slow axis in a direction of 45 ° with respect to the width direction,
The liquid crystal display device in which the polarizer A or the polarizer B, the optical anisotropic body, and the 1 / 4λ phase difference plate are bonded together by roll-to-roll.
前記固有複屈折値が負である材料が、ビニル芳香族重合体を含む液晶表示装置。A liquid crystal display device, wherein the material having a negative intrinsic birefringence value includes a vinyl aromatic polymer.
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