KR102526886B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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KR102526886B1
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니폰 제온 가부시키가이샤
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Abstract

제 1의 편광자, 표시면에 평행한 전계에 의해 액정성 물질의 배향 방위가 변화하는 액정셀, 및 제 2의 편광자를, 광원측으로부터 이 순서로 구비하고, 상기 제 1의 편광자의 흡수축 및 상기 제 2의 편광자의 흡수축이 서로 직교 방향으로 배치되고, 상기 제 1의 편광자의 흡수축과 상기 액정셀의 상기 액정성 물질의 분자 배향축이 평행하게 배치되는 액정표시장치로서, 상기 액정셀과 제 1의 편광자 사이에 제 1의 기재층을 가지며, 상기 액정셀과 제 2의 편광자 사이에, 기재층을 가지지 않거나, 또는 1층만인 제 2의 기재층을 가지며, 상기 제 1의 기재층의 광축의 면내 방향이, 상기 제 1의 편광자의 흡수축과 평행인 액정표시장치.

Description

액정표시장치
본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치의 방식으로서는, 다양한 것이 알려져 있다. 그 중에서도, 이른바 IPS(인플레인 스위칭)방식 등의, 액정셀 중의 액정성 물질의 배향방위가 표시면에 평행한 전계에 의해 변화하는 방식의 액정표시장치는, 넓은 시야각을 가질 수 있는 등의 유리한 특징이 있다. IPS 방식을 포함하는 다양한 방식의 액정표시장치에 있어서는, 통상, 액정셀의 광원측 및 시인측 모두에, 편광자가 배치된다. 또한, 액정셀과 편광자 사이에, 각종 광학적 기능을 가지는 층을 배치하는 것이 알려져 있다(예를 들어 특허 문헌 1 및 2).
편광자는, 대개의 경우, 요오드 함침 폴리비닐알코올을 연신해서 얻어진 층이다. 그러한 층은 통상, 독립적으로 취급이 가능한 강도를 가지지 않는다. 그 때문에, 이러한 편광자의 양면에 보호 필름을 첩합(貼合)해서 형성된 편광판을 액정표시장치의 조립에 제공하는 것이, 일반적으로 이루어지고 있다.
특허문헌 1: 특개평 11-133408호 공보(대응공보: 미국특허 제6115095호 명세서) 특허문헌 2: 특표 2006-524347호 공보(대응공보: 미국특허출원공개 제2005/140900호 명세서)
이러한 보호 필름으로서는, 저렴한 범용의 TAC(트리아세틸셀룰로오스) 필름이 많이 사용되고 있다. 그러나, 그러한 TAC 필름은, 대개의 경우 두께 방향의 위상차를 가진다. 따라서, 그러한 TAC 필름이 편광자의 내측(즉 한 쌍의 편광자 사이)에 위치하면, 표시면을 경사 방향에서 봤을 경우의 착색의 원인이 된다. 이러한 착색은, 액정표시장치를 흑색 표시를 하였을 때에, 그 표시의 품질이 저하된다는 점에서 문제가 된다.
그러한 착색을 회피하는 방법으로서는, 광원측 및 시인측 양측에 있어서, 편광자의 내측의 보호 필름으로서, 위상차가 매우 적은, 이른바 제로 위상차 필름을 채용하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 제로 위상차 필름은, 위상차의 발현을 저감시키는 재료 및 생산 공정을 선택하지 않으면 안되며, 그 때문에 저렴하고 효율적인 제조가 곤란하다.
착색을 회피하는 다른 방법으로서는, 광원측에 있어서는 편광자의 내측의 보호 필름으로서 제로 위상차 필름을 채용하고, 한편 시인측에서는, 편광자의 내측의 보호 필름으로서 포지티브 B층(굴절률 nx, ny 및 nz가 nz>nx>ny를 충족시키는 층)을 사용하고, 또한 당해 포지티브 B층과 조합해서 네가티브 B층(굴절률 nx, ny 및 nz가 nx>ny>nz를 충족시키는 층)을 함께 배치해서, 이것들로 인해 광학 보상을 실시하는 것이 알려져 있다. 그러나, 이러한 구성을 채용하면, 각각의 층을 형성해서 광축을 위치결정해서 첩합할 필요가 생기므로, 마찬가지로 액정표시장치의 저렴하고 효율적인 제조가 곤란해진다.
따라서, 본 발명의 목적은, 장치의 표시 품질이 양호하며, 또한, 저렴하고 효율적인 제조가 가능한 액정표시장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해 검토를 실시했다. 그 결과, 의외로, 액정셀 중의 액정성 물질의 배향방위가 표시면에 평행한 전계에 의해 변화하는 방식의 액정표시장치에 있어서, 광원측의 내측의 보호 필름으로서, 광원측의 편광자의 흡수축과 평행한 방향으로 광축의 면내 방향을 가지는 기재층을 배치함으로써, 표시면을 경사 방향에서 봤을 경우의 착색을, 제로 위상차 필름을 채용한 경우와 대략 동등하게 저감시킬 수 있으며, 그로 인해, 장치의 표시 품질이 양호하면서, 저렴하고 효율적인 제조가 가능한 액정표시장치를 구성할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성했다.
즉, 본 발명에 의하면, 하기 〔1〕 ~ 〔9〕가 제공된다.
〔1〕 제 1의 편광자,
표시면에 평행한 전계에 의해 액정성 물질의 배향방위가 변화하는 액정셀 및
제 2의 편광자
를, 광원측에서부터 이 순서대로 구비하고
상기 제 1의 편광자의 흡수축 및 상기 제 2의 편광자의 흡수축이 서로 직교 방향으로 배치되고,
상기 제 1의 편광자의 흡수축과 상기 액정셀의 상기 액정성 물질의 분자 배향축이 평행하게 배치되는 액정표시장치로서,
상기 액정셀과 제 1의 편광자 사이에 제 1의 기재층을 가지며,
상기 액정셀과 제 2의 편광자 사이에, 기재층을 가지지 않거나, 또는 1층만인 제 2의 기재층을 가지며,
상기 제 1의 기재층의 광축의 면내 방향이, 상기 제 1의 편광자의 흡수축과 평행인
액정표시장치.
〔2〕상기 액정셀과 상기 제 2의 편광자 사이에 1층의 상기 제 2의 기재층을 가지며,
상기 제 2의 기재층의 광축의 면내 방향이, 상기 제 2의 편광자의 흡수축과 평행인, 〔1〕에 기재된 액정표시장치.
〔3〕상기 액정셀과 상기 제 2의 편광자 사이에 1층의 상기 제 2의 기재층을 가지며,
상기 제 2의 기재층이, 위상차를 가지지 않는 층인, 〔1〕에 기재된 액정표시장치.
〔4〕상기 액정셀과 상기 제 2의 편광자 사이에 1층의 상기 제 2의 기재층을 가지며,
상기 제 1의 기재층 및 상기 제 2의 기재층 중 어느 한쪽 또는 양쪽이, 양의 고유 복굴절값을 가지는 재료로 이루어진, 〔1〕 또는 〔2〕에 기재된 액정표시장치.
〔5〕상기 액정셀과 상기 제 2의 편광자 사이에 1층의 상기 제 2의 기재층을 가지며,
상기 제 1의 기재층의 NZ 계수 및 상기 제 2의 기재층의 NZ 계수가, 모두 0.9 ~ 1.5의 범위내인, 〔1〕, 〔2〕 및 〔4〕 중 어느 한 항에 기재된 액정표시장치.
〔6〕상기 액정셀과 상기 제 2의 편광자 사이에 1층의 상기 제 2의 기재층을 가지며,
상기 제 1의 기재층 및 상기 제 2의 기재층 중 어느 한쪽 또는 양쪽이, 음의 고유 복굴절값을 가지는 재료로 이루어진, 〔1〕 또는 〔2〕에 기재된 액정표시장치.
〔7〕상기 액정셀과 상기 제 2의 편광자 사이에 1층의 상기 제 2의 기재층을 가지며,
상기 제 1의 기재층의 NZ 계수 및 상기 제 2의 기재층의 NZ 계수가, 모두 -0.5 ~ 0.1의 범위내인, 〔1〕, 〔2〕 및 〔6〕 중 어느 한 항에 기재된 액정표시장치.
〔8〕상기 제 1의 편광자 및 상기 제 1의 기재층이, 제 1의 친수성 중합체층 및 제 1의 연신 전 필름을 포함하는 제 1의 연신 전 적층체를 연신해서 제 1의 연신 적층체로 하는 것을 포함하는 공정에 의해 얻어진 제 1의 공연신 편광판인, 〔1〕~〔7〕중 어느 한 항에 기재된 액정표시장치.
〔9〕상기 제 1의 편광자 및 상기 제 1의 기재층이 제 1의 친수성 중합체층 및 제 1의 연신 전 필름을 포함하는 제 1의 연신 전 적층체를 연신해서 제 1의 연신 적층체로 하는 것을 포함하는 공정에 의해 얻어진 제 1의 공연신 편광판이고, 상기 제 2의 편광자 및 상기 제 2의 기재층이 제 2의 친수성 중합체층 및 제 2의 연신 전 필름을 포함하는 제 2의 연신 전 적층체를 연신해서 제 2의 연신 적층체로 하는 것을 포함하는 공정에 의해 얻어진 제 2의 공연신 편광판인 〔1〕~〔7〕 중 어느 한 항에 기재된 액정표시장치.
본 발명의 액정표시장치는, 표시 품질이 양호하며, 또한, 저렴하고 효율적인 제조가 가능한 액정표시장치로 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 액정표시장치의 일례를 모식적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 액정표시장치의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 액정표시장치의 또 다른 일례를 모식적으로 나타낸 분해 사시도이다.
이하, 본 발명에 대한 실시형태 및 예시물을 나타내어 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명은 이하에 나타내는 실시형태 및 예시물에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 청구범위 및 그 균등의 범위를 벗어나지 않는 범위에 있어서 임의로 변경해서 실시할 수 있다.
이하의 설명에 있어서 「장척」의 필름이란, 폭에 대해, 적어도 5배 이상의 길이를 가지는 필름을 말하며, 바람직하게는 10배 또는 그 이상의 길이를 가지며, 구체적으로는 롤 형상으로 감겨져 보관 또는 운반되는 정도의 길이를 가지는 필름을 말한다. 필름의 폭에 대한 길이의 비율의 상한은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 100,000배 이하로 할 수 있다.
이하의 설명에 있어서, 필름의 면내 위상차 Re는, 별도 언급하지 않는 한, Re=(nx-ny)×d로 나타내어지는 값이다. 또, 필름의 두께 방향의 위상차 Rth는, 별도 언급하지 않는 한, Rth={(nx+ny)/2-nz}×d로 나타내어지는 값이다. 또한, 필름의 NZ 계수는, 별도 언급하지 않는 한, (nx-nz)/(nx-ny)로 나타내어지는 값이다. 여기서, nx는, 필름의 두께 방향에 수직인 방향(면내 방향)으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률을 나타낸다. ny는, 상기 면내 방향으로서 nx 방향에 직교하는 방향의 굴절률을 나타낸다. nz는 두께 방향의 굴절률을 나타낸다. d는, 필름의 두께를 나타낸다. 측정 파장은, 별도 언급하지 않는 한, 590nm이다.
이하의 설명에 있어서, 어떤 재료의 고유 복굴절값이 양이라는 것은, 별도 언급하지 않는 한, 당해 재료를 연신했을 때, 연신 방향의 굴절률이 그것에 직교하는 방향의 굴절률보다도 커지는 것을 의미한다. 또한, 어떤 재료의 고유 복굴절값이 음이라는 것은, 별도 언급하지 않는 한, 당해 재료를 연신했을 때, 연신 방향의 굴절률이 그것에 직교하는 방향의 굴절률보다도 작아지는 것을 의미한다. 고유 복굴절 값은 유전율 분포로부터 계산할 수 있다.
이하의 설명에 있어서, 어떤 필름의 정면 방향이란, 별도로 언급하지 않는 한, 당해 필름의 주면의 법선 방향을 의미하며, 구체적으로는 상기 주면의 편각 0° 또한 방위각 0°의 방향을 가리킨다.
이하의 설명에 있어서, 요소의 방향이 「평행」, 「수직」 및 「직교」란, 별도 언급하지 않는 한, 본 발명의 효과가 손상되지 않는 범위내, 예를 들어 ±5°의 범위내에서의 오차를 포함하고 있어도 된다.
[1. 액정표시장치: 개요]
본 발명의 액정표시장치는, 제 1의 편광자, 표시면에 평행한 전계에 의해 액정성 물질의 배향 방위가 변화하는 액정셀, 및 제 2의 편광자를, 광원측에서부터 이 순서대로 구비한다. 이러한 장치에 있어서, 액정셀을 구성하는 액정성 물질은, 통상 봉상의 분자 구조를 가지며, 그 배향축은 표시면에 평행한 방향이 된다. 이러한 액정셀의 예로서는, 구체적으로는, IPS(인플레인 스위칭) 방식의 액정셀을 들 수 있다. IPS 방식의 액정셀에서는, 표시면에 평행한 방향으로 배향된 봉상의 액정성 물질이, 이러한 평행한 상태를 유지한 채로 방향을 바꿈으로써, 셀을 투과하는 광량을 제어한다. 본원에 있어서는, 별도 언급하지 않는 한, 액정성 물질의 분자의 배향축은, 흑색 표시 때의 배향 방위를 말한다.
본 발명의 액정표시장치에 있어서는, 제 1의 편광자의 흡수축 및 제 2의 편광자의 흡수축은, 서로 직교 방향으로 배치되고, 제 1의 편광자의 흡수축과 액정셀의 액정성 물질의 분자의 배향축이 평행하게 배치된다. 액정셀을 중심으로 해서, 제 1의 편광자 측의 방향을 광원측, 제 2의 편광자 측의 방향을 시인측이라 하기도 한다. 제 1의 편광자 및 제 2의 편광자로서는, 통상의 액정표시장치에서 사용되는 기지의 직선 편광자를 사용할 수 있다. 직선 편광자를 구성하는 재료의 상세한 내용은 후술한다.
[2. 기재층]
본 발명의 액정표시장치는, 액정셀과 제 1의 편광자 사이에 제 1의 기재층을 가진다. 본 발명의 액정표시장치에 있어서, 제 1의 기재층은, 위상차를 가지며, 그 광축의 면내 방향이, 제 1의 편광자의 흡수축과 평행이다. 여기서 광축이란, 광학 이방성 재료에 있어서, 빛을 입사해도 빛이 나뉘지 않는 방향을 말한다.
본 발명의 액정표시장치는 또한, 액정셀과 제 2의 편광자 사이에, 기재층을 가지지 않거나, 또는 1층만인 제 2의 기재층을 가진다. 기재층에 의해 제 2의 편광자를 보호하고 제 2의 편광자의 내구성을 향상시킨다는 관점에서는, 1층만인 제 2의 기재층을 가지는 것이 바람직하다. 제 2의 기재층을 가지는 경우, 이러한 제 2의 기재층은, 하기 (1) ~(3)의 실시형태를 취할 수 있다.
(1) 제 2의 기재층이 위상차를 가지는 층이며, 제 2의 기재층의 광축의 면내 방향이, 제 2의 편광자의 흡수축과 평행이다.
(2) 제 2의 기재층이, 위상차를 가지는 층이며, 제 2의 기재층의 광축의 면내 방향이, 제 2의 편광자의 흡수축과 수직이다.
(3) 제 2의 기재층이, 위상차를 가지지 않는 층이다.
본 발명의 액정표시장치에서는, 액정셀과 제 2의 편광자 사이에, 기재층을 가지지 않거나, 또는 1층만인 제 2의 기재층을 가지는 구성으로 함으로써, 간편한 구성의 장치로 할 수 있다. 본 발명의 액정표시장치에서는, 또한, 제 1의 기재층이 상기 특정의 구성을 가짐으로써, 그러한 간편한 구성이면서, 표시면을 경사 방향에서 봤을 경우의 착색을 저감시킬 수 있다.
「액정셀과 제 2의 편광자 사이에, 1층만인 제 2의 기재층을 가지는」 경우는, 액정셀과 제 2의 편광자 사이에, 제 2의 기재층에 더해, 자립성도 위상차도 가지지 않는 임의의 층이 존재하는 경우도 포함할 수 있다. 예를 들어, 액정셀과 제 2의 기재층 사이에, 제 2의 기재층과 편광자 사이, 또는 이들 양쪽에 있어서, 이들을 접착하는 층이 형성되어 있어도 된다. 그러한 접착층의 1층당 두께는, 바람직하게는 25μm 이하, 보다 바람직하게는 10μm 이하로 할 수 있다. 두께의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 0μm 초과로 할 수 있다. 접착층을 형성하는 접착제는, 협의의 접착제(액체 상태로 조제되어, 첩합 공정시에 고체로 되는 것)을 포함하고, 또한, 점착제(액체와 고체의 양 성질을 가지며, 첩합 공정 전 및 첩합 공정 후에 있어서 젖은 상태를 안정적으로 유지하고 있는 것)도 포함한다. 이러한 층의 예로서는, 닛토덴코사제의 점착제 「CS9621T」 등을 들 수 있다.
제 1의 기재층 및 제 2의 기재층은, 광학적 기능을 가지는 것에 더해 편광자를 보호하는 보호 필름으로서의 기능도 가질 수 있다. 구체적으로는, 제 1의 기재층 및 제 2의 기재층은 모두, 편광자의 내측(즉, 한 쌍의 편광자 사이)의 보호 필름으로서 기능할 수 있다. 편광자의 외측에는, 보호 필름이 설치되어 있어도 되고, 설치되어 있지 않아도 된다. 외측의 보호 필름은, 표시면을 경사 방향에서 봤을 경우의 착색에 관하여 영향을 주지 않기 때문에, 범용의 TAC(트리아세틸셀룰로오스) 필름 등의 임의의 보호 필름을 사용할 수 있다.
상술한 실시형태 (1) 및 (2)에 있어서는, 더욱 바람직하게는, 제 1의 기재층 및 제 2의 기재층은 하기 (A) 또는 (B) 중 어느 하나의 요건을 충족한다.
(A) 제 1의 기재층 및 제 2의 기재층 중 한쪽 또는 양쪽이, 양의 고유 복굴절 값을 가지는 재료로 이루어진다.
(B) 제 1의 기재층 및 제 2의 기재층 중 한쪽 또는 양쪽이, 음의 고유 복굴절 값을 가지는 재료로 이루어진다.
제 1의 기재층 및 제 2의 기재층 중 한쪽 또는 양쪽이 양의 고유 복굴절 값을 가지는 재료로 이루어지는 경우, 이러한 기재층의 NZ 계수는, 바람직하게는 0.9 ~ 1.5 범위내, 보다 바람직하게는 0.95 ~ 1.2의 범위내이다. 한편 제 1의 기재층 및 제 2의 기재층 중 한쪽 또는 양쪽이 음의 고유 복굴절 값을 가지는 재료로 이루어지는 경우, 이러한 기재층의 NZ 계수는, 바람직하게는 -0.5 ~ 0.1의 범위내, 보다 바람직하게는 -0.2 ~ 0.05의 범위내이다.
제 1의 기재층 및 제 2의 기재층 중 한쪽 또는 양쪽이 양의 고유 복굴절 값을 가지는 재료로 이루어지는 경우, 이러한 기재층의 Re는, 바람직하게는 0nm ~ 280nm, 보다 바람직하게는 0nm ~ 140nm의 범위내이다. 한편 제 1의 기재층 및 제 2의 기재층 중 한쪽 또는 양쪽이 음의 고유 복굴절 값을 가지는 재료로 이루어지는 경우, 이러한 기재층의 Re는, 바람직하게는 0nm ~ 140nm, 보다 바람직하게는 0nm ~ 70nm의 범위내이다. 이들 수치를 당해 범위내로 함으로써, 표시면을 경사 방향에서 봤을 경우의 착색을 특히 양호하게 저감시킬 수 있다.
기재층이, 양의 고유 복굴절 값을 가지는 재료로 이루어지는 경우, 광축의 면내 방향은, 면내 방향의 지상축과 일치하며, 기재층이, 음의 고유 복굴절 값을 가지는 재료로 이루어지는 경우, 광축의 면내 방향은, 면내 방향의 진상축과 일치한다.
실시예 (3)에 있어서는, 제 2의 기재층은, 위상차를 가지지 않는 층이다. 본원에 있어서, 어떤 층이 「위상차를 가지지 않는다」라는 것은, 그 Re 및 Rth가 0에 가까운 소정의 범위내의 값인 것을 말한다. 즉, Re는 0 ~ 5nm의 범위내이며, Rth는 -10nm ~ 10nm의 범위내인 경우를 말한다. 이러한, 위상차를 가지지 않는 기재층은, 「제로 위상차 필름」이라고도 불린다. 제로 위상차 필름은, 표시면을 경사 방향에서 봤을 경우의 착색을 저감하는데 있어서 유리하다. 한편, 제로 위상차 필름을 제조하려면, 위상차의 발현을 저감시키는 재료 및 생산 공정을 선택하지 않으면 안되며, 그렇기 때문에 저렴하고 효율적인 제조가 곤란하다. 본 발명에 의하면, 제 1의 기재층에 있어서 그러한 제로 위상차 필름을 사용하지 않더라도, 표시면을 경사 방향에서 봤을 경우의 착색을 저감시킬 수 있다. 제 2의 기재층에 대해서는, 실시형태 (3)과 같이 제로 위상차 필름을 사용해서, 그로 인해 착색의 저감을 더 양호하게 달성해도 되지만, 실시형태 (1), (2)와 같이 위상차를 가지는 층을 사용해도, 양호한 본 발명의 효과를 얻을 수 있다.
실시형태 (3)에 있어서는, 제 1의 기재층의 Re는, 바람직하게는 0nm ~ 3nm, 보다 바람직하게는 0nm ~ 1nm의 범위내이며, 제 1의 기재층의 Rth는, 바람직하게는 0nm ~ 7nm, 보다 바람직하게는 0nm ~ 5nm의 범위내이다. 이러한 수치를 당해 범위내로 함으로써, 표시면을 경사 방향에서 봤을 경우의 착색을 특히 양호하게 저감시킬 수 있다.
[3. 실시형태 (1) ~ (3)]
상술한 실시형태 (1) ~ (3)에 대해, 도면을 참조해서 순차적으로 설명한다.
도 1은, 본 발명의 액정표시장치의 일례를 모식적으로 나타낸 분해 사시도이다. 이 예는, 위에서 설명한 실시형태 (1)에 대응한다. 도 1에 있어서, 액정표시장치(10)는, 수평으로 올려 놓여져, 광원측이 아래를 향하고, 시인측이 위를 향한 상태에 있어서, 각 구성 요소를 분해한 상태로 나타낸다. 액정표시장치(10)는, 제 1의 편광자(111), 제 1의 기재층(121), 액정셀(130), 제 2의 기재층(122), 및 제 2의 편광자(112)를 광원측에서부터 이 순서대로 가진다.
액정셀(130)에 있어서는, 광원측의 기판(131), 시인측의 기판(132) 및 기타 구성 요소(도시하지 않음)에 의해 셀의 공간이 규정되어, 이러한 공간내에 액정성 물질(133)이 충전되고, 그로 인해 IPS 액정셀이 구성된다. 액정셀(130)은, 표시면에 평행한 전계에 의해 액정성 물질의 배향 방위가 변화하도록 구성된다. 액정셀(130)의 액정성 물질(133)은, 봉상의 분자 구조를 가지며, 그 배향축은 당해 분자의 장축 방향으로서 규정된다. 액정성 물질(133)의 배향축은 표시면에 평행한 방향으로 되어, 흑색 표시 때는, 화살표(A130)로 나타내는 방향이 된다.
액정표시장치(10)에서는, 제 1의 편광자(111)의 흡수축(A111)과, 제 2의 편광자(112)의 흡수축(A112)은, 서로 직교 방향으로 배치된다. 액정표시장치(10)에서는 또한, 제 1의 편광자(111)의 흡수축(A111)과 액정셀(130)의 액정성 물질(133)의 분자의 배향축(A130)은 평행하게 배치된다. 액정표시장치(10)에서는 또한, 제 1의 기재층(121)의 광축의 면내 방향(A121)이, 제 1의 편광자(111)의 흡수축(A111)과 평행하고, 또한 제 2의 기재층(122)의 광축의 면내 방향(A122)이, 제 2의 편광자(112)의 흡수축(A112)과 평행이다. 따라서, 제 1의 기재층(121)의 광축의 면내 방향(A121)과, 제 2의 기재층(122)의 광축의 면내 방향(A121)은, 서로 직교 방향으로 배치되어 있다.
액정표시장치(10)의 조작에 있어서는, 광원(도시하지 않음)으로부터의 광은, 도면의 하측에서부터 제 1의 편광자(111)로 입사한다. 이러한 입사광 중 직선 편광 성분이, 제 1의 편광자(111)를 투과하고, 또한, 제 1의 기재층(121), 액정셀(130) 및 제 2의 기재층(122)을 투과해서, 제 2의 편광자(112)에 도달한다. 흑색 표시 때는, 제 2의 편광자(112)에 도달한 광은, 이상적으로는 그 모두가 제 2의 편광자(112)를 투과하지 않고, 그로 인해 흑색 표시가 달성된다. 한편 액정셀(130)에서의 전계의 상태를 변화시켜, 액정성 물질의 분자의 배향축을, A130으로 나타내는 방향에서 변화시키면, 액정셀(130)을 투과하는 광의 편광 상태가 변화되며, 그로 인해, 제 2의 편광자(112)에 도달한 광의 일부 또는 전부를 투과시킬 수 있으며, 그로 인해 흑 이외의 표시가 달성된다.
액정표시장치(10)의 흑색 표시 때에 있어서는, 제 1의 편광자(111)의 흡수축(A111), 제 1의 기재층(121)의 광축의 면내 방향(A121), 및 액정셀(130)의 액정성 물질(133)의 분자의 배향축(A130)이 평행하게 배치되어 있다. 이로 인해, 제 1의 편광자(111)에서 출사한 편광은 표시면에 수직 방향으로 투과하는 광도 표시면에 대해 경사 방향으로 투과하는 광도, 제 2의 기재층(122) 및 액정셀(130)에서는 크게 편광 상태를 흐트러지지 않게 투과한다. 그러나, 제 2의 기재층(122)의 광축의 면내 방향(A122)은, 이들과 수직이기 때문에, 특히 경사 방향으로 투과하는 광에 있어서, 편광 상태의 흐트러짐(직선 편광의 편광 방향의 변화, 또는 직선 편광에서 타원 편광으로의 변화 등)이 발생할 수 있다. 이러한 편광 상태의 흐트러짐은, 흑색 표시면을 경사 방향에서 봤을 경우의 착색의 원인이 되는 것으로 예상된다. 그러나, 본 발명자가 알아낸 바에 따르면, 이러한 경우에 있어서는, 장파장측의 광의 편광 상태가 흐트러진 후의 편광 상태와 제 2의 편광자(112)의 흡수축(A112)에서 흡수되는 편광 상태의 괴리와, 단파장측의 광의 편광 상태가 흐트러진 후의 편광 상태와 제 2의 편광자(112)의 흡수축(A112)에서 흡수되는 편광 상태의 괴리가 거의 같은 정도가 된다. 그 결과, 실제로 관찰되는 착색은, 상하의 기재층으로서 제로 위상차 필름을 사용한 경우에 비해서도 그다지 많지 않을 정도로 억제할 수 있다.
또한, 액정표시장치(10)에서는, 제 1의 기재층(121)의 광축의 면내 방향(A121)이 제 1의 편광자(111)의 흡수축(A111)과 평행이다. 따라서, 이러한 방향의 관계가 정확하게 위치결정된 이러한 적층체는, 공연신 등의 간편한 방법으로 제조할 수 있다. 또한, 제 2의 기재층(122) 및 제 2의 편광자(112)에 대해서도, 마찬가지로 이들 흡수축 및 광축 방향의 관계가 정확하게 위치결정된 적층체를 간편한 방법으로 제조할 수 있다. 이에 더해, 액정표시장치(10)는, 상술한 바와 같이 표시면을 경사 방향에서 봤을 경우의 착색도 적은 것으로 할 수 있다. 따라서, 액정표시장치(10)는, 표시 품질이 양호하면서, 또한, 저렴하고 효율적인 제조가 가능한 액정표시장치로 할 수 있다.
도 2는, 본 발명의 액정표시장치의 다른 일례를 모식적으로 나타내는 분해 사시도이다. 이 예는, 상술한 실시형태(2)에 대응한다. 도 2에 있어서, 액정표시장치(20)는, 제 2의 기재층(122) 대신에 제 2의 기재층(222)을 가진다는 점에서 도 1의 액정표시장치(10)와 다르며, 그 외 점에서는 공통된다. 제 2의 기재층(222)은, 그 광축의 면내 방향(A222)이, 제 2의 편광자(112)의 흡수축(A112)과 수직인 점에 있어서, 액정표시장치(10)의 제 2의 기재층(122)과 다르다.
액정표시장치(20)의 흑색 표시 때에 있어서는, 제 1의 편광자(111)의 흡수축(A111), 제 1의 기재층(121)의 광축의 면내 방향(A121), 액정셀(130)의 액정성 물질(133)의 분자의 배향축(A130), 및 제 2의 편광자(222)의 흡수축(A222) 전부가 평행하게 배치되어 있다. 이 점에 있어서, 액정표시장치(20)는, 제 1의 편광자(111)에서 출사한 수직 방향 및 경사 방향으로 나아가는 편광을, 편광 상태를 흐트러뜨리지 않고 제 2의 편광자(112)에 도달시키는데 있어서 유리한 구성을 가지고 있다. 그러나, 통상의 컬러 표시의 액정셀에서는, 액정셀 내에 컬러 필터가 배치되어 있으며, 이것이 네거티브 C(당해 층의 굴절률 nx, ny 및 nz가, nx>nz 및 ny>nz를 충족시키며, 또한, 면내 레터데이션 Re가 0nm≤Re≤5nm인 작은 값이다.)와 같은 광학 이방성을 가지고 있는 경우가 많다. 그러한 액정셀(130)에 입사한 직선 편광은, 살짝 원 편광성을 가지는 타원 편광으로서 출사하고, 이러한 원 편광성이 제 2의 편광자(222)에 있어서 변화함으로써, 결과적으로 약간 직선 편광성이 흐트러지게 된다. 이 직선 편광성의 흐트러짐은, 제 2의 편광자(222)의 위상차가 크면, 특히 커진다. 그러나, 그 흐트러짐의 정도는 통상 작기 때문에, 흡수축(A111), 광축의 면내 방향(A121), 배향축(A130) 및 흡수축(A222)의 평행 배치의 효과에 의해, 표시면을 경사 방향에서 봤을 경우의 착색이 적은 것으로 할 수 있다.
액정표시장치(20)에서는, 제 2의 기재층(222) 및 제 2의 편광자(112)를 공연신해서 제조하는 것은 곤란하지만, 제 1의 기재층(121) 및 제 1의 편광자(111)는 공연신에 의해 용이하게 제조할 수 있다. 따라서, 액정표시장치(20)는, 그 점에 있어서 저렴하고 효율적인 제조가 가능하면서, 표시 품질이 양호한 액정표시장치로 할 수 있다.
도 3은, 본 발명의 액정표시장치의 또 다른 일례를 모식적으로 나타낸 분해 사시도이다. 이 예는 상술한 실시형태 (3)에 대응한다. 도 3에 있어서, 액정표시장치(30)는, 제 2의 기재층(122) 대신에, 제로 위상차 필름인 제 2의 기재층(322)을 가진다는 점에서 도 1의 액정표시장치(10)와 다르고, 그 밖의 점에서는 공통된다.
액정표시장치(30)는, 제 2의 기재층(322)으로서 제로 위상차 필름을 채용함으로써, 제 1의 편광자(111)에서 출사한 수직 방향 및 경사 방향으로 나아가는 편광을, 편광 상태를 흐트러뜨리지 않고, 제 2의 편광자(112)에 도달시키는데 있어서, 도 2의 액정표시장치(30)보다 더 유리한 구성을 가지고 있다.
액정표시장치(30)에서는, 제 2의 기재층(322) 및 제 2의 편광자(112)를 공연신해서 제조하는 것이 곤란할 뿐만 아니라, 제 2의 기재층(322)의 제조에 있어서, 위상차의 발현을 저감시키는 재료 및 생산 공정을 선택하지 않으면 안되며, 그 때문에 저렴하고 효율적인 제조가 곤란하다. 그렇다 하더라도, 제 1의 기재층(121) 및 제 1의 편광자(111)는 공연신에 의해 용이하게 제조할 수 있다. 따라서, 액정표시장치(30)는, 표시 품질이 양호하면서, 또한, 예를 들어 제 1의 기재층 및 제 2의 기재층이 양쪽 모두 제로 위상차 필름인 경우에 비해, 저렴하고 효율적인 제조가 가능한 액정표시장치로 할 수 있다.
[4. 기재층 및 편광자의 재료 및 제조 방법]
본 발명의 액정표시장치는, 상술한 특정의 기재층 및 편광자를 포함하며, 임의로 편광자 외측의 보호 필름을 더 포함하는 편광판을 조제하고, 이것을, IPS 액정셀 등의, 액정표시장치의 다른 부분을 구성하는 기지의 부품과 조합해서 제조할 수 있다. 따라서, 이하에서는, 본 발명의 액정표시장치를 구성하는 기재층 및 편광자의 재료 및 제조 방법에 대해 설명한다.
기재층을 구성하는 재료로서는, 기지의 위상차 필름 및 편광자 보호 필름의 재료에서, 원하는 것을 임의로 선택할 수 있다. 원하는 위상차, 광 투과성, 및 강도 등 물성을 얻는 관점에서는, 위상차 필름의 재료로서 사용되는 재료를 바람직하게 사용할 수 있다.
기재층의 재료로서, 양의 고유 복굴절 값을 가지는 재료를 사용하는 경우, 이러한 재료의 예로서는, 양의 고유 복굴절 값을 가지는 중합체를 포함하는 수지를 들 수 있다. 이러한 중합체의 예로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르; 폴리페닐렌설파이드 등의 폴리아릴렌설파이드; 폴리비닐알코올; 폴리카보네이트; 폴리아릴레이트; 셀룰로오스에스테르 중합체, 폴리에테르설폰; 폴리설폰; 폴리아릴설폰; 폴리염화비닐; 노르보르넨 중합체 등의 환상 올레핀 중합체; 봉상 액정 폴리머 등을 들 수 있다. 이들 중합체는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합해서 사용해도 된다. 또한, 중합체는, 단독 중합체이어도 되고, 공중합체이어도 된다. 이들 중에서도, 기계 특성, 내열성, 투명성, 저흡습성, 치수 안정성 및 경량성이 뛰어나다는 점에서는 환상 올레핀 중합체가 바람직하다.
환상 올레핀 중합체는, 그 중합체의 구조 단위가 지환식 구조를 가지는 중합체이다. 환상 올레핀 중합체는, 주사슬에 지환식 구조를 가지는 중합체, 측사슬에 지환식 구조를 가지는 중합체, 주사슬 및 측사슬에 지환식 구조를 가지는 중합체, 및 이들의 2 이상의 임의의 비율의 혼합물로 할 수 있다. 그 중에서도, 기계적 강도 및 내열성의 관점에서, 주사슬에 지환식 구조를 가지는 중합체가 바람직하다.
지환식 구조의 예로서는, 포화 지환식 탄화수소(시클로알칸) 구조 및 불포화 지환식 탄화수소(시클로알켄, 시클로알킨) 구조를 들 수 있다. 그 중에서도, 기계 강도 및 내열성의 관점에서, 시클로알칸 구조 및 시클로알켄 구조가 바람직하고, 그 중에서도 시클로알칸 구조가 특히 바람직하다.
지환식 구조를 구성하는 탄소 원자수는, 하나의 지환식 구조당, 바람직하게는 4개 이상, 보다 바람직하게는 5개 이상이며, 바람직하게는 30개 이하, 보다 바람직하게는 20개 이하, 특히 바람직하게는 15개 이하이다. 지환식 구조를 구성하는 탄소 원자 수가 이 범위이면, 기재층의 기계 강도, 내열성 및 성형성이 고도로 밸런스된다.
환상 올레핀 중합체에 있어서, 지환식 구조를 가지는 구조 단위의 비율은, 바람직하게는 55 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 70 중량% 이상, 특히 바람직하게는 90 중량% 이상이다. 환상 올레핀 중합체의 지환식 구조를 가지는 구조 단위의 비율이 이 범위에 있으면, 기재층의 투명성 및 내열성이 양호하게 된다.
환상 올레핀 중합체 중에서도, 시클로올레핀 중합체가 바람직하다. 시클로올레핀 중합체란, 시클로올레핀 단량체를 중합해서 얻어지는 구조를 가지는 중합체이다. 또한, 시클로올레핀 단량체는, 탄소 원자로 형성되는 고리 구조를 가지고, 또한, 그 고리 구조 중에 중합성의 탄소-탄소 이중 결합을 가지는 화합물이다. 중합성의 탄소 - 탄소 이중 결합의 예로서는, 개환 중합 등의 중합이 가능한 탄소 - 탄소 이중 결합을 들 수 있다. 또한, 시클로올레핀 단량체의 고리 구조의 예로서는, 단고리, 다고리, 축합 다고리, 가교고리 및 이들을 조합한 다고리 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 얻어지는 중합체의 특성을 고도로 밸런스시키는 관점에서 다고리의 시클로올레핀 단량체가 바람직하다.
상기한 시클로올레핀 중합체 중에서도 바람직한 것으로서는, 노르보르넨계 중합체, 단고리의 환상 올레핀계 중합체, 고리형 공액 디엔계 중합체 및 이들의 수소화물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 노르보르넨계 중합체는, 성형성이 양호하기 때문에, 특히 호적하다.
노르보르넨계 중합체의 예로서는, 노르보르넨 구조를 가지는 단량체의 개환 중합체 및 그 수소화물; 노르보르넨 구조를 가지는 단량체의 부가 중합체 및 그 수 소화물을 들 수 있다. 또한, 노르보르넨 구조를 가지는 단량체의 개환 중합체의 예로서는, 노르보르넨 구조를 가지는 1종류의 단량체의 개환 단독 중합체, 노르보르넨 구조를 가지는 2종류 이상의 단량체의 개환 공중합체, 및, 노르보르넨 구조를 가지는 단량체 및 이와 공중합할 수 있는 다른 단량체와의 개환 공중합체를 들 수 있다. 또한, 노르보르넨 구조를 가지는 단량체의 부가 중합체의 예로서는, 노르보르넨 구조를 가지는 1종류의 단량체의 부가 단독 중합체, 노르보르넨 구조를 가지는 2종류 이상의 단량체의 부가 공중합체, 및, 노르보르넨 구조를 가지는 단량체 및 이와 공중합할 수 있는 다른 단량체와의 부가 공중합체를 들 수 있다. 이들 중에서, 노르보르넨 구조를 가지는 단량체의 개환 중합체의 수소화물은, 성형성, 내열성, 저흡습성, 치수 안정성, 경량성 등의 관점에서, 특히 호적하다.
노르보르넨 구조를 가지는 단량체의 예로서는, 비시클로[2.2.1]헵트-2-엔(관용명: 노르보르넨), 트리시클로[4.3.0.12,5]데카-3,7-디엔(관용명: 디시클로펜타디엔), 7,8-벤조트리시클로[4.3.0.12,5]데카-3-엔(관용명: 메타노테트라히드로플루오렌), 테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔(관용명: 테트라시클로도데센), 및 이들 화합물의 유도체(예를 들어, 고리에 치환기를 가지는 것)을 들 수 있다. 여기서, 치환기의 예로서는, 알킬기, 알킬렌기, 및 극성기를 들 수 있다. 또, 이들의 치환기는, 동일 또는 상이하고, 복수개가 고리에 결합하고 있어도 된다. 노르보르넨 구조를 가지는 단량체는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합해서 사용해도 된다.
극성기의 예로서는, 헤테로 원자, 및 헤테로 원자를 가지는 원자단을 들 수 있다. 헤테로 원자의 예로서는, 산소 원자, 질소 원자, 황 원자, 규소 원자, 및 할로겐 원자를 들 수 있다. 극성기의 구체적 예로서는, 카르복실기, 카르보닐옥시 카르보닐기, 에폭시기, 히드록실기, 옥시기, 에스테르기, 실라놀기, 실릴기, 아미노기, 아미드기, 이미드기, 니트릴기 및 술폰산기를 들을 수 있다.
노르보르넨 구조를 가지는 단량체와 개환 공중합 가능한 단량체의 예로서는, 시클로헥센, 시클로헵텐, 시클로옥텐 등의 모노 환상 올레핀류 및 그 유도체; 시클로헥사디엔, 시클로헵타디엔 등의 고리형 공액 디엔 및 그 유도체를 들 수 있다. 노르보르넨 구조를 가지는 단량체와 개환 공중합 가능한 단량체는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합해서 사용해도 된다.
노르보르넨 구조를 가지는 단량체의 개환 중합체는, 예를 들어 단량체를 개환 중합 촉매의 존재 하에 중합 또는 공중합함으로써 제조할 수 있다.
노르보르넨 구조를 가지는 단량체와 부가 공중합 가능한 단량체의 예로서는, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐 등의 탄소 원자수 2 ~ 20의 α-올레핀 및 이들의 유도체; 시클로부텐, 시클로펜텐, 시클로헥센 등의 시클로올레핀 및 이들의 유도체; 및 1,4-헥사디엔, 4-메틸-1,4-헥사디엔, 5-메틸-1,4-헥사디엔 등의 비공액 디엔을 들 수 있다. 이들 중에서도, α-올레핀이 바람직하고, 에틸렌이 보다 바람직하다. 또한 노르보르넨 구조를 가지는 단량체와 부가 공중합 가능한 단량체는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합해서 사용해도 된다.
노르보르넨 구조를 가지는 단량체의 부가 중합체는, 예를 들어 단량체를 부가 중합 촉매의 존재 하에 중합 또는 공중합함으로써 제조할 수 있다.
상술한 개환 중합체 및 부가 중합체의 수소 첨가물은, 예를 들어, 이들의 개환 중합체 및 부가 중합체의 용액에 있어서, 니켈, 팔라듐 등의 전이 금속을 포함하는 수소 첨가 촉매의 존재 하에서, 탄소-탄소 불포화 결합을, 바람직하게는 90% 이상 수소 첨가함으로써 제조할 수 있다.
노르보르넨계 중합체 중에서도, 구조 단위로서, X: 비시클로[3.3.0]옥탄-2,4-디일-에틸렌 구조와 Y: 트리시클로[4.3.0.12,5]데칸-7,9-디일-에틸렌 구조를 가지고, 이들 구조 단위의 양이, 노르보르넨계 중합체의 구조 단위 전체에 대하여 90 중량% 이상이고, 또한, X의 비율과 Y의 비율의 비가 X:Y의 중량비로 100:0 ~ 40:60인 것이 바람직하다. 이와 같은 중합체를 사용함으로써, 당해 노르보르넨계 중합체를 포함하는 기재층을, 장기적으로 치수 변화가 없고, 광학 특성의 안정성이 우수한 것으로 할 수 있다.
단고리의 환상 올레핀계 중합체의 예로서는, 시클로헥센, 시클로헵텐, 시클로옥텐 등의 단고리를 가지는 환상 올레핀계 모노머의 부가 중합체를 들 수 있다.
고리형 공액 디엔계 중합체의 예로서는, 1,3-부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌 등의 공액 디엔계 모노머의 부가 중합체를 고리화 반응해서 얻어지는 중합체; 시클로펜타디엔, 시클로헥산디엔 등의 고리형 공액 디엔계 모노머의 1,2- 또는 1,4-부가 중합체; 및 이들의 수소화물을 들 수 있다.
기재층의 재료로서, 음의 고유 복굴절 값을 가지는 재료를 사용하는 경우, 이러한 재료의 예로서는, 음의 고유 복굴절 값을 가지는 중합체를 포함하는 수지를 들 수 있다. 이러한 중합체의 예로서는, 스티렌계 중합체, 폴리아크릴로니트릴 중합체, 폴리메틸메타크릴레이트 중합체, 및 이들의 다원 공중합 폴리머를 들 수 있다. 스티렌계 중합체는, 스티렌 단위 구조를 반복 단위의 일부 또는 전부로서 가지는 중합체이며, 예를 들어, 폴리스티렌; 스티렌, α-메틸스티렌, o-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-클로로스티렌, p-니트로스티렌, p-아미노스티렌, p-카르복시스티렌, p-페닐스티렌 등의 스티렌계 단량체와, 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔, 이소프렌, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, N-페닐말레이미드, 아크릴산메틸, 메타크릴산메틸. 아크릴산에틸, 메타크릴산에틸, 아크릴산, 메타크릴산, 무수 말레산, 초산 비닐 등의 그 밖의 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 위상차 발현 가능성이 높다는 관점에서 스티렌계 중합체가 바람직하며, 그 중에서도 폴리스티렌, 스티렌과 N-페닐말레이미드의 공중합체 또는 스티렌과 무수 말레산과의 공중합체가 특히 바람직하다.
이들 중합체는 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합해서 사용해도 된다.
기재층의 재료를 구성하는 중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은, 바람직하게는 10,000 이상, 보다 바람직하게는 15,000 이상, 특히 바람직하게는 20,000 이상이며, 바람직하게는 100,000 이하, 보다 바람직하게는 80,000 이하, 특히 바람직하게는 50,000 이하이다. 중량 평균 분자량이 이러한 범위에 있을 때에, 기재층의 기계적 강도 및 성형 가공성이 고도로 밸런스되어 호적하다. 여기서, 상기한 중량 평균 분자량은, 용매로서 시클로헥산을 사용해서(단, 시료가 시클로헥산에 용해되지 않는 경우에는 톨루엔을 사용해도 된다.) 겔·투과·크로마토그래피로 측정한 폴리이소프렌 또는 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량이다.
기재층의 재료를 구성하는 중합체의 분자량 분포(중량 평균 분자량(Mw)/수 평균 분자량(Mn))은, 바람직하게는 1.2 이상, 보다 바람직하게는 1.5 이상, 특히 바람직하게는 1. 8 이상이며, 바람직하게는 3.5 이하, 보다 바람직하게는 3.0 이하, 특히 바람직하게는 2.7 이하이다. 분자량 분포를 상기 범위의 하한치 이상으로 함으로써, 중합체의 생산성을 높이고, 제조 비용을 억제할 수 있다. 또한, 상한치 이하로 함으로써, 저분자 성분의 양이 작아지므로, 고온 폭로시의 완화를 억제해서, 기재층의 안정성을 높일 수 있다.
기재층의 재료를 구성하는 중합체의 비율은, 바람직하게는 50 중량% ~ 100 중량%, 보다 바람직하게는 70 중량% ~ 100 중량%, 특히 바람직하게는 90 중량% ~ 100 중량%이다. 중합체의 비율을 상기 범위로 함으로써, 기재층이 충분한 내열성 및 투명성을 얻을 수 있다.
기재층의 재료를 구성하는 수지는, 상기한 중합체에 더해, 배합제를 포함할 수 있다. 배합제의 예를 들면, 안료, 염료 등의 착색제; 가소제; 형광 증백제; 분산제; 열 안정제; 광 안정제; 자외선 흡수제; 대전 방지제; 산화 방지제; 미립자; 계면 활성제 등을 들 수 있다. 이들의 성분은, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합해서 사용해도 된다.
기재층의 재료를 구성하는 수지의 유리 전이 온도 Tg는, 바람직하게는 100℃ 이상, 보다 바람직하게는 110℃ 이상, 특히 바람직하게는 120℃ 이상이며, 바람직하게는 190℃ 이하, 보다 바람직하게는 180℃ 이하, 특히 바람직하게는 170℃ 이하이다. 기재층을 구성하는 수지의 유리 전이 온도를 상기 범위의 하한치 이상으로 함으로써, 고온 환경하에서의 기재층의 내구성을 높일 수 있다. 또, 상한치 이하로 함으로써, 연신 처리를 용이하게 실시할 수 있다.
상기한 재료로 이루어지는 연신 전의 필름을 연신함으로써, 원하는 위상차를 가지는 기재층을 얻을 수 있다. 연신 방법은, 연신에 의해 발현시키고 싶은 광학 특성에 따라 적절한 것을 임의로 채용할 수 있다. 예를 들어, 롤 간의 주속의 차를 이용해서 길이 방향으로 일축 연신하는 방법(종일축 연신); 텐터 연신기를 사용해서 폭 방향으로 일축 연신하는 방법(횡일축 연신); 필름을 경사 방향으로 연신하는 방법(경사 연신); 등의 방법으로의 연신을, 1회 이상 실시하여, 일축 또는 이축의 연신을 할 수 있다.
액정표시장치에 기재층을 형성하는 경우, 그 두께는, 원하는 물리적 특성 및 광학적 특성을 얻을 수 있는 범위로 적당히 조정할 수 있다. 예를 들어, 기재층의 두께는, 바람직하게는 0μm 초과 40μm 이하, 보다 바람직하게는 0μm 초과 30μm 이하로 할 수 있다.
편광자로서는, 예를 들어, 폴리비닐알코올, 부분 포르말화 폴리비닐 알코올 등의 적절한 친수성 중합체의 필름에, 요오드 및 이색성 염료 등의 이색성 물질에 의한 염색 처리 및 연신 처리를 가하고, 필요에 따라, 가교 처리 등의 적절한 처리를 적절한 순서 및 방식으로 더 실시한 것을 사용할 수 있다. 이러한 제조 방법에서는, 통상, 연신 처리에서의 연신 방향으로 흡수축이 발현될 수 있다. 편광자 층의 두께는, 5μm ~ 80μm가 일반적이지만, 이에 한정되지 않는다.
기재층 및 편광자는, 이들을 첩합한 적층체로서, 액정표시장치의 제조에 제공될 수 있다. 이로 인해, 기재층이, 편광자의 내측의 보호 필름으로서도 기능을 하고, 적층체 전체를 편광판으로서 사용할 수 있다.
기재층의 제조 및 편광자의 제조는, 따로따로 실시하고, 그 후 이들을 첩합해서 편광판으로 해도 된다. 그러나, 기재층의 제조 및 편광자의 제조는, 모두 연신 공정을 포함할 수 있기 때문에, 이들을 공연신에 의해 제조하여, 이들을 적층한 편광판을 얻어도 된다. 즉, 친수성 중합체층 및 연신 전 필름을 포함하는 연신 전 적층체를 연신해서, 연신 적층체로 하고, 또한, 연신 전 또는 후에, 친수성 중합체의 염색 처리를 하여, 그로 인해 기재층 및 편광자가 적층된 구조를 가지며, 이들의 광축 및 흡수축이 정렬된 편광판을, 용이하게 제조할 수 있다. 이러한 편광판은, 본 발명의 액정표시장치에 있어서, 제 1의 편광자 및 제 1의 기재층으로서 사용할 수 있다. 또한, 상기 실시형태 (1)에 있어서는, 제 2의 편광자 및 제 2의 기재층으로서도 사용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 나타내어 본 발명에 대해 구체적으로 설명한다. 다만, 본 발명은 이하에 나타내는 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 청구범위 및 그 균등의 범위를 벗어나지 않는 범위에 있어서 임의로 변경해서 실시할 수 있다.
이하의 설명에 있어서, 양을 나타내는 「%」및 「부」는, 별도 언급하지 않는 한, 중량 기준이다. 또, 이하에 설명하는 조작은, 별도 언급하지 않는 한, 상온 및 상압의 조건에서 실시했다.
[평가 방법]
(위상차 및 NZ 계수의 측정 방법)
위상차계(오지계측사제 「KOBRA-21ADH」)를 사용해서, 필름의 폭 방향으로 50mm 간격의 복수의 지점에서, 면내 위상차 및 두께 방향의 위상차를 측정했다. 이 들 지점에서의 측정 값의 평균값을 계산하고, 이 평균값을, 당해 필름의 면내 위상차 및 두께 방향의 위상차로 했다. 이때, 측정은, 파장 590nm에서 실시했다. 또한, 얻어진 면내 위상차 및 두께 방향의 위상차로부터 NZ 계수를 산출했다.
(액정표시장치의 목시에 의한 평가 방법)
실시예 및 비교예에서 얻어진 액정표시장치를 외광이 들어 가지 않는 암실내에 두고, 표시 화면을 흑색 표시로 해서, 목시로 관찰했다. 관찰은, 편각 60°의 경사 방향으로부터 방위각 0° ~ 360°의 전방위에서 실시하고, 방위각에 의한 색감의 변화의 양을 평가했다.
20 명의 관찰자 각각이, 모든 실시예 및 비교예의 액정표시장치를 관찰했다. 관찰자 각각이, 모든 실시예 및 비교예의 결과에 순위를 부여하고, 그 순위에 상당하는 점수(1위 10점, 2위 9점, ... 최하위 1점)을 부여했다. 각 실시예 및 비교예에 대한, 전원의 채점의 합계점을 구하고, 각 실시예 및 비교예 각각의 점수로 했다. 실시예 및 비교예에 주어진 점수 중 최고점과 최저점과의 차를 구하고, 그 차를 균등한 5개의 레인지로 분할해, 상위부터 순서대로 레인지 A ~ E라고 했다. 각각의 실시예 및 비교예의 점수에 대해, 어느 레인지에 속하는지를 평가했다.
(시뮬레이션에 의한 반사율의 계산 방법)
시뮬레이션용 소프트웨어로서 신테크사제「LCD Master」를 사용해서, 각 실시예 및 비교예에서 제조된 편광판을 포함하고, 도 1 ~ 도 3 중 어느 하나에 개략적으로 나타내는 구성을 가지는 액정표시장치를 모델화하고, 시뮬레이션에 의한 채도 C*의 평가를 실시했다.
시뮬레이션용 모델로서, 액정 화합물이 기판면에 대해, 평행하게 배향된 액정셀, 위상차를 가지는 컬러 필터, 및 그들의 외측의 한쌍의 편광판으로 이루어진 구조를 설정했다. 이러한 구조에 있어서, 편광자의 흡수축의 방향, 및 기재층의 두께, Re, Rth, NZ 계수, 및 지상축의 방향은, 각 실시예 및 비교예와 같이 설정했다. 또한, 액정셀 및 컬러 필터에 대한 설정은, 실시예 및 비교예에서 사용한, IPS 패널을 가지는 시판되는 액정표시장치(Apple사제 iPad(등록상표) 2)로부터의 실측값으로 했다. 또한, 액정셀에 관한 설정은, 전압 무인가시에 흑색 표시로 되는 모드, 즉 노멀리 블랙 모드를 상정해서, 흑색 상태로 했다.
이 모델에 있어서, 제 1의 편광판에 LED 광원을 조사했을 때, 제 2의 편광판으로 투과하는 투과광의 스펙트럼을 계산했다. LED 광원에 대한 설정은, 상기 액정표시장치의 LED 광원의 실측값으로 했다. 투과광의 스펙트럼의 계산은, 편각 60°에 있어서, 방위각 0° ~ 360°의 범위에서 방위각 방향으로 5°마다의 방향에서 실시했다. 계산에 의해 얻어진 투과광 스펙트럼으로부터 산출된 채도 C*의 평균을 산출해서, 이 평균값을 편각 60°에서의 채도로서 채용했다.
[실시예 1]
(1-1. 편광자의 제조)
요오드로 염색한, 폴리비닐알코올 수지제의 장척의 연신 전 필름을 준비했다. 이 연신 전 필름을, 당해 연신 전 필름의 폭 방향에 대하여 90°의 각도를 이루는 길이 방향으로 연신해서, 장척의 편광자 필름을 얻었다. 이 편광자는, 당해 편광자의 길이 방향으로 흡수축을 가지며, 당해 편광자의 폭 방향으로 투과축을 가지고 있었다.
(1-2. 기재층(제 1 및 제 2)의 제조)
질소로 치환한 반응기에, 트리시클로[4.3.0.12,5]데카-3-엔(이하, 「DCP」라 한다.)와 테트라시클로[4.4.0.12,5.17,10]도데카-3-엔(이하, 「TCD」라 한다.)와 테트라시클로[9.2.1.02,10.03,8]테트라데카-3,5,7,12-테트라엔(이하, 「MTF」라 한다.)의 혼합물(DCP/TCD/MTF=55/40/5 중량비) 7부 (중합에 사용하는 모노머 전량에 대해서 중량 1%), 및, 시클로헥산 1600부를 가했다. 또한, 반응기에, 트리-i-부틸알루미늄 0.55부, 이소부틸알코올 0.21부, 반응 조정제로서 디이소 프로필에테르 0.84부, 및, 분자량 조절제로서 1-헥센 3.24부를 첨가했다. 여기에, 시클로헥산에 용해시킨 0.65%의 육염화 텅스텐 용액 24.1부를 첨가해서, 55℃에서 10분간 교반했다. 이어서, 반응계를 55℃로 유지하면서, DCP와 TCD와 MTF의 혼합물(DCP/TCD/MTF=55/40/5 중량비)를 693부와, 시클로헥산에 용해시킨 0.65%의 육염화 텅스텐 용액 48.9부를, 각각 계 내에 150분에 걸쳐 연속적으로 적하하였다. 그 후, 30분간 반응을 계속해, 중합을 종료시켰다. 이로 인해, 시클로헥산 중에 개환 중합체를 포함하는 개환 중합 반응액을 얻었다. 중합 종료 후, 가스 크로마토그래피로 측정한 모노머의 중합 전화율은 중합 종료시에서 100%였다.
얻어진 개환 중합 반응액을 내압성의 수소화 반응기로 이송해서, 규조토 담지 니켈 촉매(닛키화학사제, 제품명 「T8400RL」, 니켈 담지율 57%) 1.4부 및 시클로헥산 167부를 가해, 180℃, 수소압 4.6MPa에서 6시간 동안 반응시켰다. 이 수소 첨가 반응에 의해, 개환 중합체의 수소 첨가물을 포함하는 반응 용액을 얻었다. 이 반응 용액을, 라디오 라이트 #500를 여과상으로서, 압력 0.25MPa에서 가압 여과(이시카와지마하리마중공사제, 제품명 「훈다(funda) 필터」)해서 수소화 촉매를 제거하고, 무색 투명한 용액을 얻었다.
이어서, 상기 수소 첨가물 100부당 0.5부의 산화 방지제(펜타에리트리톨 테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 시바·스페셜티·케미칼스사제, 제품명 「이르가녹스 1010」)을, 얻어진 용액에 첨가해서 용해시켰다. 이어서, 제타 플러스 필터 30H(큐노필터사제, 공경 0.5μm ~ 1μm)로 순차적으로 여과하고, 다시 다른 금속 파이버제 필터(니치다이사제, 공경 0.4μm)로 여과해서, 미소한 고형분을 제거하였다. 개환 중합체의 수소 첨가물의 수소 첨가율은 99.9%였다.
이어서, 상기한 여과에 의해 얻어진 용액을, 원통형 농축 건조기(히타치 제작소사제)를 사용해서, 온도 270℃, 압력 1kPa 이하에서 처리함으로써, 용액으로부터, 용매인 시클로헥산 및 그 밖의 휘발성 성분을 제거했다. 그리고, 농축기에 직결된 다이에서, 용액에 포함되어 있던 고형분을 용융 상태에서 스트랜드 형상으로 압출해서, 냉각하고, 개환 중합체의 수소 첨가물의 펠렛을 얻었다. 펠렛을 구성하는 개환 중합체의 수소 첨가물의 중량 평균 분자량(Mw)은 38,000, 분자량 분포(Mw/Mn)는 2.5, 유리 전이 온도 Tg는 129℃였다. 이 개환 중합체의 수소 첨가물은, 고유 복굴절 값이 양인 재료이다.
얻어진 펠렛을, 용융 압출법으로 필름 형상으로 성형해서, 두께 45μm의, 장척의 연신 전 필름을 얻었다. 이 장척의 연신 전 필름을, 그 폭 방향에 대하여 90°의 각도를 이루는 길이 방향으로 연신해서, NZ 계수가 1.0인 장척의, 위상차를 가지는 기재층을 얻었다. 이 때의 연신 조건은, 연신 온도 120℃ ~ 150℃, 연신 배율 1.1배 ~ 2.0배의 범위에 있어서, Re가 140nm, Rth가 70nm가 되도록 설정했다. 얻어진 기재층은, 그 길이 방향으로 지상축을 가지고 있었다.
(1-3. 편광판(광원측 및 시인측)의 제조)
(1-1)에서 얻은 장척의 편광자, 및 (1-2)에서 얻은 장척의 기재층을 각각 트리밍해서, 매엽의 편광자, 및 매엽의 기재층을 얻었다.
매엽의 편광자에, 매엽의 기재층을, 점착제(니토덴코사제, 상품명 「CS9621」)를 사용해서 첩합했다. 첩합시에는, 편광자의 흡수축과 기재층의 지상축이 평행이 되도록, 이들을 위치결정했다. 이로 인해, 편광자, 점착제의 층, 및 기재층을 이 순서대로 구비하는, 편광판(광원측 및 시인측)을 얻었다.
(1-4. 액정표시장치의 제조 및 목시에 의한 평가)
IPS 패널을 가지는 시판의 액정표시장치(Apple사제 iPad2)를 준비하고, 이 장치로부터 IPS 패널을 빼냈다. 이 IPS 패널은, 그 광원측 및 시인측에 편광판을 가지고 있으며, 이들의 흡수축은, 서로 직교하는 방향으로 배치되어 있었다.
IPS 패널에서 광원측 및 시인측의 편광판을 떼어내고, 대신에, 상기 (1-3)에서 제조한 2장의 편광판을, 1장씩, 광원측 편광판 및 시인측 편광판으로서 첩합시켰다. 편광판의 첩합은, 기재층측의 면이 액정셀에 면하는 방향으로 실시했다. 또한, 편광판의 흡수축의 방향은, 떼어냈던 원래의 편광판과 같은 방향으로 했다. 이로 인해, 도 2에 개략적으로 나타낸 구성을 가지는, 액정표시장치를 얻었다. 얻어진 액정표시장치에 대해, 목시에 의한 평가를 실시했다.
(1-5. 시뮬레이션에 의한 평가)
상기 (1-3)에서 제조한 편광판을 포함하고, 도 1에 개략적으로 나타낸 구성을 가지는 액정표시장치를 모델화하여, 시뮬레이션에 의한 채도 C*의 평가를 실시했다.
[실시예 2]
(2-1. 기재층(제 1 및 제 2)의 제조)
텐터 연신기를 사용해서, 실시예 1의 (1-2)에서 사용한 것과 같은 장척의 연신 전 필름을, 그 폭 방향으로 연신해서, NZ 계수가 1.2인 장척의 기재층을 얻었다. 이 때의 연신 조건은, 연신 온도 120℃ ~ 150℃, 연신 배율 1.3배 ~ 2.2배의 범위에 있어서, Re가 140nm, Rth가 98nm가 되도록 설정했다. 얻어진 기재층은, 그 폭 방향으로 지상축을 가지고 있었다.
(2-2. 편광판 및 액정표시장치의 제조 및 평가)
실시예 1의 (1-2)에서 얻은 기재층 대신에, (2-1)에서 얻은 기재층을 사용한 것 외는, 실시예 1의 (1-1) 및 (1-3) ~ (1-5)와 동일하게 해서, 편광판 및 액정표시장치의 제조 및 평가를 실시했다.
[실시예 3]
(3-1. 기재층(제 1 및 제 2)의 제조)
실시예 1의 (1-2)에서 사용한 것과 같은 장척의 연신 전 필름을, 그 폭 방향에 대해서 90°의 각도를 이루는 길이 방향으로 연신해서, NZ 계수가 1.0인 장척의 기재층을 얻었다. 이 때의 연신 조건은, 연신 온도 120℃ ~ 150℃, 연신 배율 1.5 배 ~ 2.4 배의 범위에 있어서, Re가 280nm, Rth가 140nm가 되도록 설정했다. 얻어진 기재층은, 그 길이 방향으로 지상축을 가지고 있었다.
(3-2. 편광판 및 액정표시장치의 제조 및 평가)
실시예 1의 (1-2)에서 얻은 기재층 대신에, (3-1)에서 얻은 기재층을 사용한 것 외는, 실시예 1의 (1-1) 및 (1-3) ~ (1-5)와 동일하게 해서, 편광판 및 액정표시장치의 제조 및 평가를 실시했다.
[실시예 4]
(4-1. 기재층(제 1 및 제 2)의 제조)
텐터 연신기를 사용해서, 실시예 1의 (1-2)에서 사용한 것과 같은 장척의 연신 전 필름을, 그 폭 방향으로 연신해서, NZ 계수가 1.2인 장척의 기재층을 얻었다. 이 때의 연신 조건은, 연신 온도 120℃ ~ 150℃, 연신 배율 3.6배 ~ 4.5배의 범위에 있어서, Re가 280nm, Rth가 196nm가 되도록 설정했다. 얻어진 기재층은, 그 폭 방향으로 지상축을 가지고 있었다.
(4-2. 편광판 및 액정표시장치의 제조 및 평가)
실시예 1의 (1-2)에서 얻은 기재층 대신에, (4-1)에서 얻은 기재층을 사용한 것 외는, 실시예 1의 (1-1) 및 (1-3) ~ (1-5)와 동일하게 해서, 편광판 및 액정표시장치의 제조 및 평가를 실시했다.
[실시예 5]
(5-1. 기재층(제로 위상차 필름, 제 2)의 제조)
제 2의 기재층으로서, 열가소성 수지의 장척 형상의 필름(니폰제온주식회사, 노르보르넨계 중합체의 필름, 두께 13μm, Tg 138℃)를 준비했다. 이 필름의 위상차를 측정한 바, Re는 0.8nm, Rth는 3.7nm이며, 제로 위상차 필름으로서 사용할 수 있는 것을 확인했다.
(5-2. 시인측 편광판(제 2의 편광자 및 제 2의 기재층을 포함)의 제조)
실시예 1의 (1-2)에서 얻은 장척의 기재층 대신에, (5-1)에서 준비한 기재층을 사용해서, 첩합시에, 편광자의 흡수축과 기재층의 지상축과의 위치결정을 특별히 하지 않은 것 외는, 실시예 1의 (1-3)과 동일하게 해서, 편광자, 점착제의 층 및 기재층을 이 순서대로 구비하는, 시인측 편광판(제 2의 편광자 및 제 2의 기재층을 포함)을 얻었다.
(5-3. 편광판 및 액정표시장치의 제조 및 평가)
시인측 편광판으로서, 실시예 1의 (1-3)에서 얻은 편광판 대신에, (5-2)에서 얻은 시인측 편광판을 사용한 것 외는, 실시예 1과 동일하게 해서, 편광판 및 액정표시장치의 제조 및 평가를 실시했다. 얻어진 액정표시장치는, 도 3에 개략적으로 나타낸 구성을 가지는 장치였다.
[실시예 6]
(6-1. 광원측 편광판(제 1의 편광자 및 제 1의 기재층을 포함)의 제조)
실시예 1의 (1-2)에서 얻은 기재 대신에, 실시예 2의 (2-1)에서 얻은 기재를 사용한 것 외는, 실시예 1의 (1-3)과 동일하게 해서, 광원측 편광판(제 1의 편광자 및 제 1의 기재층을 포함)을 얻었다.
(6-2. 액정표시장치의 제조 및 평가)
시인측 편광판으로서, 실시예 1의 (1-3)에서 얻은 편광판 대신에, 실시예 5의 (5-2)에서 얻은 시인측 편광판을 사용하고, 광원측 편광판으로서, 실시예 1의 (1-3)에서 얻은 편광판 대신에, (6-1)에서 얻은 광원측 편광판을 사용한 것 외는, 실시예 1의 (1-4) ~ (1-5)와 동일하게 해서, 액정표시장치의 제조 및 평가를 실시했다. 얻어진 액정표시장치는, 도 3에 개략적으로 나타낸 구성을 가지는 장치였다.
[실시예 7]
(7-1. 편광판(광원측 및 시인측)의 제조)
장척의 환상 올레핀 수지 필름(니폰제온주식회사제, 노르보르넨계 중합체의 필름, 유리 전이 온도 100℃, 두께 43.2μm)를, 연신 전 필름으로서 준비했다. 이 장척의 연신 전 필름에, 접착제(상품명 「고세놀 Z200」 5% 수용액, 닛폰합성화학사제)를 도포해서 접착제의 층을 형성하고, 나아가 그 위에, 폴리비닐알코올 수지제의 필름을 첩합해서, 장척의 연신 전 적층체를 얻었다.
이 연신 전 적층체를, 그 폭 방향에 대하여 90°의 각도를 이루는 길이 방향으로 연신해서, 장척의 연신 적층체를 얻었다. 이 때의 연신 조건은, 연신 온도 130℃, 연신 배율 6배로 설정했다. 이러한 연신에 의해, 연신 전 적층체를 구성하고 있던 연신 전 필름에는 위상차가 부여된 기재층이 되었다.
그 다음 당해 연신 적층체의 폴리비닐알코올 수지의 층을 요오드로 염색하고, 편광자를 형성했다. 이로 인해, 편광자, 접착제의 층, 및 기재층을 이 순서대로 구비하는, 편광판(광원측 및 시인측)을 얻었다.
이 편광판은, 그 길이 방향으로 흡수축을 가지며, 폭 방향으로 투과축을 가지고 있었다. 또한, 편광판의 일부로부터 기재층을 박리해서, 기재층의 위상차 및 막 두께를 측정한 바, Re는 47nm, Rth는 23nm이며, 막 두께는 17.6μm이었다. 얻어진 기재층은, 그 길이 방향으로 지상축을 가지고 있었다.
(7-2. 액정표시장치의 제조 및 평가)
광원측 및 시인측의 편광판으로서, 실시예 1의 (1-3)에서 얻은 편광판 대신에, (7-1)에서 얻은 편광판을 사용한 것 외는, 실시예 1의 (1-4) ~ (1-5)와 동일하게 해서, 액정표시장치의 제조 및 평가를 실시했다. 얻어진 액정표시장치는 도 1에 개략적으로 나타낸 구성을 가지는 장치였다.
[실시예 8]
(8-1. 편광판(광원측 및 시인측)의 제조)
연신 전 필름을, 다른 장척의 환상 올레핀 수지 필름(니폰제온주식회사제, 노르보르넨계 중합체의 필름, 유리 전이 온도 102℃, 두께 91.4μm)로 변경한 것 외는, 실시예 7의 (7-1)과 동일하게 해서, 편광판(광원측 및 시인측)을 얻었다.
이 편광판은, 그 길이 방향으로 흡수축을 가지며, 폭 방향으로 투과축을 가지고 있었다. 또한, 편광판의 일부로부터 기재층을 박리해서, 기재층의 위상차 및 막 두께를 측정한 바, Re는 127nm, Rth는 63nm이며, 막 두께는 37.3μm이었다. 얻어진 기재층은, 그 길이 방향으로 지상축을 가지고 있었다.
(8-2. 액정표시장치의 제조 및 평가)
광원측 및 시인측의 편광판으로서, 실시예 1의 (1-3)에서 얻은 편광판 대신에, (8-1)에서 얻은 편광판을 사용한 것 외는, 실시예 1의 (1-4) ~ (1-5)와 동일하게 해서, 액정표시장치의 제조 및 평가를 실시했다. 얻어진 액정표시장치는 도 1에 개략적으로 나타낸 구성을 가지는 장치였다.
[비교예 1]
실시예 1의 (1-2)에서 얻은 기재층(제 1 및 제 2) 대신에, 시판의 TAC 필름(Re 0.5nm, Rth 40nm)를 사용한 것 외는, 실시예 1의 (1-1) 및 (1-3) ~ (1-5)와 동일하게 해서, 액정표시장치의 제조 및 평가를 실시했다.
[참고예]
제 1 및 제 2의 기재층 대신에, Re 0.8nm, Rth 3.7nm, 두께 13μm의 제로 위상차 필름을 사용한 것 외는, 실시예 1의 (1-5)와 동일하게 구성한 모델화한 액정표시장치에 대해서, 시뮬레이션에 의한 채도 C*의 평가를 실시했다. 그 결과, 채도 C*는 1.0이었다.
실시예 및 비교예의 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112018013299489-pct00001
표 1 중 「광축 각도」는, 흑색 표시에서의 액정셀 중의 액정성 물질의 배향 방향과 편광판 중의 기재층의 광축의 면내 방향(본 실시예에 있어서는, 구체적으로는 지상축 방향)이 이루는 각도(단위: °)이다.
이상의 결과로부터 명확해진 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치는, 표시면을 경사 방향에서 봤을 경우의 흑색 표시의 착색이 제 1 및 제 2의 기재층으로서 제로 위상차 필름을 사용한 참고예와 비교해도 손색이 없는, 낮은 수준으로 억제되어 있는 것을 알 수 있다. 이것으로부터 본 발명의 액정표시장치는, 장치의 표시 품질이 양호하면서, 저렴하고 효율적인 제조가 가능하다는 것을 알 수 있다.
10: 액정표시장치
111: 제 1의 편광자
112: 제 2의 편광자
121: 제 1의 기재층
122 : 제 2의 기재층
130: 액정셀
131: 광원측의 기판
132: 시인측의 기판
133: 액정성 물질
222: 제 2의 기재층
322: 제 2의 기재층
A111: 제 1의 편광자의 흡수축
A112: 제 2의 편광자의 흡수축
A121: 제 1의 기재층의 광축의 면내 방향
A122: 제 2의 기재층의 광축의 면내 방향
A130: 액정성 물질의 배향축

Claims (9)

  1. 제 1의 편광자,
    표시면에 평행한 전계에 의해 액정성 물질의 배향 방위가 변화하는 액정셀, 및
    제 2의 편광자
    를, 광원측으로부터 이 순서대로 구비하고,
    상기 제 1의 편광자의 흡수축 및 상기 제 2의 편광자의 흡수축이 서로 직교 방향으로 배치되고,
    상기 제 1의 편광자의 흡수축과 상기 액정셀의 상기 액정성 물질의 분자의 배향축이 평행하게 배치되는 액정표시장치로서,
    상기 액정셀과 제 1의 편광자 사이에 제 1의 기재층을 가지며,
    상기 액정셀과 제 2의 편광자 사이에, 1층만인 제 2의 기재층을 가지며,
    상기 제 1의 기재층 및 상기 제 2의 기재층 중 한쪽 또는 양쪽이 양의 고유 복굴절 값을 가지는 재료로 이루어지고,
    상기 제 1의 기재층의 NZ 계수 및 상기 제 2의 기재층의 NZ 계수가 모두 0.9 ~ 1.5의 범위내이고,
    상기 제 1의 기재층의 광축의 면내 방향이 상기 제 1의 편광자의 흡수축과 평행인
    액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2의 기재층의 광축의 면내 방향이 상기 제 2의 편광자의 흡수축과 평행인 액정표시장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1의 편광자 및 상기 제 1의 기재층이 제 1의 친수성 중합체층 및 제 1의 연신 전 필름을 포함하는 제 1의 연신 전 적층체를 연신해서 제 1의 연신 적층체로 하는 것을 포함하는 공정에 의해 얻어진 제 1의 공연신 편광판인 액정표시장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1의 편광자 및 상기 제 1의 기재층이 제 1의 친수성 중합체층 및 제 1의 연신 전 필름을 포함하는 제 1의 연신 전 적층체를 연신해서 제 1의 연신 적층체로 하는 것을 포함하는 공정에 의해 얻어진 제 1의 공연신 편광판이고, 상기 제 2의 편광자 및 상기 제 2의 기재층이, 제 2의 친수성 중합체층 및 제 2의 연신 전 필름을 포함하는 제 2의 연신 전 적층체를 연신하여 제 2의 연신 적층체로 하는 것을 포함하는 공정에 의해 얻어진 제 2의 공연신 편광판인 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1의 기재층의 NZ 계수 및 상기 제 2의 기재층의 NZ 계수가 모두 0.9 ~ 1.0의 범위내인 액정표시장치.
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