WO2004079416A1 - ねじれ傾斜配向フィルムの製造方法、ねじれ傾斜配向フィルムおよびそれを用いた画像表示装置 - Google Patents

ねじれ傾斜配向フィルムの製造方法、ねじれ傾斜配向フィルムおよびそれを用いた画像表示装置 Download PDF

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Ikuo Kawamoto
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Nitto Denko Corporation
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Definitions

  • Twisted tilt orientation Use the manufacturing method, twisted tilt orientation. / 'Image display device
  • the present invention relates to a method for producing a twisted tilted alignment film having a twisted tilted alignment liquid crystal layer, a twisted tilted alignment film, or a twisted tilted alignment liquid crystal layer.
  • the twisted and tilted liquid crystal layer obtained by peeling the substrate and the alignment layer from the twisted and tilted oriented film or the twisted and tilted oriented film produced by the production method of the present invention can be used alone or in combination with other films. .
  • it can be used as an optical compensation film such as a retardation film or a viewing angle compensation film, and an optical film such as an elliptically polarizing film obtained by attaching a polarizing plate to the optical compensation film.
  • LCDs liquid crystal displays
  • ELDs electroluminescent displays
  • PDs plasma displays
  • FEDs field emission displays
  • the twisted inclined alignment film of the present invention is effective for optical compensation of LCD.
  • LCDs can display images by applying various control methods to the light emitted from the backlight.
  • an optical compensation film is used to improve the reproducibility of color display and the viewing angle characteristics.
  • This optical compensation film controls the retardation of the film by stretching a polymer film or coating an organic material, and enables optical compensation according to various demands.
  • various widening angle technologies are used in order to capture a narrow viewing angle peculiar to the mode.
  • liquid crystal operation modes such as IPS, MVA, and OCB.
  • the method of improving the liquid crystal operation mode and the method of using a viewing angle compensation film are simpler and have been actively put into practical use.
  • the method using a viewing angle compensation film requires only attaching the optical compensation film integrated with the polarizing plate without changing the liquid crystal panel. This is a technique that can realize the wide viewing angle at a low cost at a low cost.
  • Known viewing angle compensating films include those in which discotic liquid crystals are tilted and those in which bar-shaped nematic liquid crystals are tilted. In each case, the liquid crystal polymer is tilt-aligned (for example, see Patent Document 1).
  • a tilted alignment liquid crystal can be obtained by using a photo-alignment film for a tilted alignment film using a side-chain type liquid crystal polymer (see, for example, Patent Document 2) or a nematic polymerizable liquid crystal compound exhibiting homeotropic pick (vertical) alignment.
  • a method for forming a layer for example, see Patent Document 3 is known.
  • an optical axis associated with the refractive index anisotropy of the tilt-aligned liquid crystal is formed along the alignment direction and the tilt direction of the liquid crystal.
  • the optical axis of a conventionally used stretched optical compensation film is determined by longitudinal stretching in the 0 ° direction or transverse stretching in the 90 ° direction with respect to the flow direction of the long film.
  • the optical axis of the optical compensation film obtained by the orientation of the liquid crystal is determined by the rubbing direction and the coating direction.
  • Patent Document 1 JP-A-8-5838
  • Patent Document 2 JP-A-2000-327720
  • Patent Document 3 JP 2002-214610A
  • an object of the present invention is to provide a liquid crystal film that is twisted not only in a tilted orientation but also in a helical shape, and a so-called twisted tilted orientation film, in order to eliminate a display difference in an upper, lower, left, and right perspective directions of an image display device.
  • an object of the present invention is to provide a method for producing a twist-tilt alignment film, a twist-tilt alignment film, and a twist-tilt alignment liquid crystal layer, and to provide an optical film and an image display device combined therewith. . Furthermore, by efficiently obtaining a twisted and tilted oriented film, it is easy to adjust the axis angle of the optical axis, and continuous integrated production in a long film state becomes possible.
  • the present inventors have conducted intensive studies to solve the above problems, and as a result, have found that the above object can be achieved by the following method, and have completed the present invention.
  • an alignment layer containing a vitreous polymer or a silane coupling agent is formed on a substrate, and after rubbing the alignment layer, a chiral agent and a nematic liquid crystal are formed on the rubbed alignment layer.
  • a liquid crystal coating liquid containing a photopolymerizable liquid crystal composition that exhibits a hydrophilic property twisting is performed in a helical manner and nematic alignment, and the helical axis is inclined with respect to the normal direction of the substrate surface. This is a method for producing a twisted tilt alignment film having a tilt alignment liquid crystal layer.
  • the twisted obliquely oriented film is subjected to an orientation layer and an orientation layer.
  • the present invention relates to a method for manufacturing a twist-orientated film for removing a substrate.
  • the present invention relates to a twisted and tilted oriented film obtained by the manufacturing method, wherein the twisted and tilted oriented film has an orientation angle of 1 ° or more and less than 180 ° and a front phase difference of nd ( 0), and when the phase difference when tilted ⁇ 30 ° in the direction of the slow axis is A nd (+30) and A nd (-1 30), respectively, (IA nd ( ⁇ 30) ⁇ A nd (+30)
  • the present invention may be used as a twisted tilt alignment liquid crystal layer obtained by removing an alignment layer and a substrate from the twist tilt alignment film, and the twist tilt alignment liquid crystal layer or the twist tilt alignment liquid crystal may be used.
  • the present invention relates to an optical film obtained by laminating at least one optical layer on a film.
  • the present invention also relates to an image display device using the twisted tilted alignment film, the twisted tilted liquid crystal layer, and the optical film. Further, the present invention relates to an image display device manufactured by a process having an in-house manufacturing method.
  • the predetermined alignment layer is formed on a substrate, and after rubbing the alignment layer, a liquid crystal coating liquid containing a chiral agent and a photopolymerizable liquid crystal composition is applied.
  • a twisted tilted alignment film having a twisted tilted liquid crystal layer having a larger degree of tilt than the conventional product can be stably obtained.
  • a twisted tilted alignment film having a twisted tilted liquid crystal layer containing a chiral agent and a photopolymerizable liquid crystal composition can be similarly obtained with a higher tilt than that of a conventional product.
  • the twisted orientated film can, for example, widen the viewing angle and compensate for the difference in appearance in image display when viewed obliquely from the top, bottom, left, and right directions of the screen normal direction due to the presence or absence of the optical axis.
  • the twisted and tilted oriented film according to the present invention can be suitably used especially for a viewing angle compensation of an image display device.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of one embodiment of the obliquely oriented film of the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view of an embodiment of the optical film of the present invention.
  • FIG. 3 is a sectional view of an embodiment of the image display device of the present invention.
  • the liquid crystal composition is twisted and tilted. It has been found that by forming an oriented liquid crystal layer, a twisted inclined liquid crystal layer having a large inclination of 30 or more and an orientation angle of 1 ° or more and less than 180 ° can be obtained.
  • the configuration of the twisted tilted alignment film having the twisted tilted liquid crystal layer according to the present invention is obtained by forming a twisted tilted alignment liquid crystal layer on a substrate having a predetermined alignment layer.
  • the twisted tilted alignment film may be used as it is, but the substrate and the alignment layer are separated from the twisted tilted alignment film, and the twisted tilted liquid crystal layer is used alone.
  • the adhesive layer or the like to laminate the twisted tilt alignment liquid crystal layer with another optical film. Above all, from the viewpoints of durability and ease of handling, it is preferable to transfer the film to another optical layer by using the force used as the twisted orientated film.
  • the twisted tilt alignment of the twisted tilted liquid crystal layer according to the present invention requires that the tilt angle of the nematic liquid crystal molecules be 1 ° or more and 85 ° or less from the normal direction of the substrate surface, and the tilt angle Is 30 or more.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the twisted and tilted oriented film of the present invention.
  • an alignment layer 7 and a twisted tilted liquid crystal layer 3 are laminated on a substrate 2.
  • substrates made of various materials such as polymer, glass, and metal can be used, but a polymer film is preferable from the viewpoint of easy handling, and a glassy polymer is further provided thereon.
  • a layer provided with an alignment layer containing a silane coupling agent is used.
  • the thickness of the substrate, including the orientation layer is usually about 10 to: L000 ⁇ .
  • the polymer film is not particularly limited as long as it does not cause a problem in the surface state or durability of the film and does not have any influence on the alignment layer due to the heating temperature at which the photopolymerizable liquid crystal composition is dried and aligned.
  • polyester polymers such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, cenorellose polymers such as diacetylinoresenorelose, triacetinoresenorelose and the like, polycarbonate polymers, polymethyl methacrylate, etc.
  • a film made of a transparent polymer film such as an acryl-based polymer.
  • styrene-based polymers such as polystyrene, atarilononitrile and styrene copolymer, polyethylene, Films made of transparent polymers such as polypropylene, polyolefins having a cyclic or norpolenene structure, olefin polymers such as ethylene / propylene copolymers, amide polymers such as vinyl chloride polymers and aromatic polyamides are also included.
  • imid-based polymers sulfone-based polymers, polyethersulfone-based polymers, polyetherenoetheretherketone-based polymers, polyphenylene / sulfide-based polymers, vinyl alcohol-based polymers, vinylidene chloride-based polymers, and vinyloleptyranole-based polymers
  • a film made of a transparent polymer such as an arylate-based polymer, a polyoxymethylene-based polymer, an epoxy-based polymer, or a blend of the aforementioned polymers.
  • polymer finolems such as triacetyl cellulose, polyethylene terephthalate, polycarbonate, and nonolevonolenene polyolefin, which have high hydrogen bonding properties and can be used as a light-transmitting film, are preferably used.
  • a triacetylcellulose film is particularly preferable because it has a small optical anisotropy and can be used as a twisted tilt alignment film without being transferred to another optical layer even when the alignment layer is formed on the film.
  • twist-tilt alignment film is manufactured using such a substrate, the twist-tilt alignment liquid crystal layer can be used without being transferred to another optical layer.
  • a polymer film include Zeonor (trade name, manufactured by Nippon Zeon), Zeonex (trade name, manufactured by Nippon Zeon), and Arton (trade name, manufactured by JSR Corporation).
  • the orientation layer provided on the substrate it is necessary to provide a thin film layer of a substance containing a vitreous polymer or a silane coupling agent.
  • This alignment layer does not necessarily need to be present as a thin film layer as long as it has substantially the same effect.
  • a substance containing a vitreous polymer or a silane coupling agent may be applied to the substrate surface or in the substrate, or to photopolymerization. May be contained in the crystalline liquid crystal composition.
  • a solution for forming the alignment layer is applied by a roll coating method, a gravure coating method, a spin coating method, a bar coating method, and the like, and dried at room temperature and a drying furnace.
  • the thickness of the alignment layer is preferably about 0.04 to 2 ⁇ m, more preferably about 0.05 to 0.2 xm.
  • metal alkoxides especially metal silicon alkoxide sols are awarded.
  • the metal alkoxide is usually used as an alcohol-based solution. After the solution is applied to the substrate, the solvent is removed, and the sol-gel reaction is promoted by heating to form a transparent glassy polymer film on the substrate.
  • a metal silicon alkoxide gel layer is formed from the metal silicon alkoxide sol.
  • a glassy polymer alignment layer formed by a 2% solution of ethyl silicate in isopropyl alcohol and butanol Coldcoat p: manufactured by Colcoat
  • Colcoat p manufactured by Colcoat
  • silane coupling agent a commercially available silane coupling agent composed of an organic substance having silicon and a linear alkyl group can be used without any limitation.
  • an acryloxy group or a methacrylic group is used.
  • Those having a hydroxyl group are preferred, and for example, those comprising ataryloxypropyltrimethoxysilane can be particularly preferably used.
  • a method of rubbing in one direction using a rubbing roll wound with cloth or skin material made of fine fibers such as rayon or cotton can be used.
  • the photopolymerizable liquid crystal composition is a liquid crystal compound having at least one unsaturated double bond such as an atalyloyl group or a methacryloyl group as a photopolymerizable functional group, and a nematic liquid crystal compound is used.
  • a photopolymerizable liquid crystal composition acrylate / methacrylate composed of a monomer unit represented by the following formula 1 can be exemplified.
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • a represents a positive integer of 1 to 6
  • X 1 represents one C ⁇ 2 — group or one O CO— group
  • R 2 represents a cyano group
  • 1 carbon atom
  • b represents an integer of 1 or 2, and represents an alkoxy group, a phenolic group or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • photopolymerizable liquid crystal composition having improved durability, one having two or more photopolymerizable functional groups is preferable.
  • a photopolymerizable liquid crystal composition a crosslinked nematic liquid crystal monomer represented by the following formula 2 can be exemplified.
  • H 2 C CR— C0 2 -f-CH 2 ) -0-A— X— B— X ⁇ D-0 ⁇ CH 2 to 0 2
  • C-CR CH 2
  • R is a hydrogen atom or a methyl group
  • a and D are each independently a 1,4-phenylene group or a 1,4-cyclohexylene group
  • X is each independently a C OO— group.
  • B is 1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexylene group, 4,4'-biphenylene group or 4,4'-bicyclohexylene group
  • m and n each independently represent an integer of 2 to 6.
  • the terminal “H 2 C CR—C 0 2— ”
  • the photopolymerizable liquid crystal composition can be made into a liquid crystal state by heat treatment, for example, by exhibiting a nematic liquid crystal phase and polymerizing or crosslinking to improve the durability.
  • a photopolymerization initiator it is preferable to add a photopolymerization initiator to the liquid crystal coating liquid containing the photopolymerizable liquid crystal composition.
  • Various photopolymerization initiators can be used without any particular limitation.
  • the photopolymerization initiator include, for example, a filter manufactured by Ciba Specialty Chemicals. Gacure (Irgacure) 907, 184, 651, and 369 can be cited.
  • the amount of the photopolymerization initiator to be added is such that the orientation is not disturbed in consideration of the type and the amount of the photopolymerizable liquid crystal composition. Usually, the amount is preferably about 0.5 to 30 parts by weight, particularly preferably 3 to 15 parts by weight, per 100 parts by weight of the photopolymerizable liquid crystal composition.
  • the chiral agent to be added to the vertical alignment liquid crystal composition is not particularly limited as long as it has at least one polymerizable functional group, has an optically active group, and does not disturb the alignment of the liquid crystal composition. It can be used without.
  • As the polymerizable functional group an atalyloyl group and a methacryloyl group are preferable.
  • the chiral agent is not limited to the presence or absence of liquid crystallinity, but those having cholesteric liquid crystallinity can be preferably used as a chiral agent for forming a helically twisted nematic alignment.
  • the pitch for determining the selective reflection wavelength varies depending on the amount of the chiral agent added.
  • the amount of the chiral agent to be added is about 0.01 to 50 parts by weight, preferably about 0.05 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the vertical alignment liquid crystal composition.
  • As the torsional force possessed by the chiral agent preferably 1 X 10- s ⁇ l X 1 0- 2, 5 XI 0- 6 ⁇ : and more preferably LX 1 0 one 3.
  • the twist angle is adjusted by appropriately adjusting the thickness of the liquid crystal layer, the amount of the chiral agent added, and the torsional force of the chiral agent within the above range.
  • the orientation angle is preferably 1 ° or more and less than 180 °, and more preferably 20 ° or more and 90 ° or less. Further, it is most practically preferable that the angle is 35 ° or more and 75 ° or less.
  • the orientation angle is less than 1 ° (the state in which the nematic liquid crystal is not twisted), the effect of compensating the above-mentioned optical axis cannot be expected, and if it is more than 180 °, the in-plane optical axis will not be compensated. Is difficult to control.
  • a solution coating method using a solution obtained by dissolving a liquid crystal composition in a solvent or a method of melting and applying a liquid crystal composition by melting the liquid crystal composition may be used.
  • the method of applying a solution on a substrate by a solution application method is preferable.
  • the solvent used when preparing the solution includes a photopolymerizable liquid crystal composition, a substrate Although it depends on the type of alignment film and the type of alignment film, it cannot be said unconditionally. Normally, it is formed by chloroforms such as dichloromethane, dichloromethane, dichloroethane, tetrachloroethane, trichloroethylene, tetrachloroethylene, and benzene.
  • chloroforms such as dichloromethane, dichloromethane, dichloroethane, tetrachloroethane, trichloroethylene, tetrachloroethylene, and benzene.
  • Hydrocarbons phenols such as phenol, parachlorophenol, aromatic hydrocarbons such as benzene ', toluene', xylene, methoxybenzene, 1,2-dimethoxybenzene, acetone, Ethyl sulphate, tert-butyl alcohol, glycerin, ethylene glycol, triethylene glycol cornole, ethylene glycol corn monomethinole ethere, ethylenglycol monomethyole melamine, ethynolecenoresolenole, butylcellosolve, 2 monopyrrolidone, N-methyl-1-pyrrolidone, Lysine, it can be Toryechiruamin, Te Jewishi Dorofuran, dimethylformamide ⁇ Mi de, Jimechiruase Toami de, Jimechirusu sulfoxide, Asetoetoriru, butyronitrile, be used, for example carbon disulfide.
  • the thickness of the twisted tilted liquid crystal layer after drying and alignment of the coated liquid crystal coating liquid is about 1 to 10 / zm. If the thickness of the twisted tilt alignment liquid crystal layer is too thick, alignment and drying are uneven, and if it is too thin, sufficient optical compensation characteristics cannot be obtained. In addition, as the thickness of the twisted and tilted liquid crystal layer according to the present invention is larger, a liquid crystal layer having a larger tilt angle and a larger twist angle is obtained, and the degree of freedom in optical design is increased. However, as described above, if the thickness is too large, a problem is likely to occur. Therefore, it is preferable to laminate two or more layers having an appropriate thickness.
  • a method in which a liquid crystal coating liquid is applied on the fixed torsional tilt alignment liquid crystal layer, followed by drying and fixing can be preferably used.
  • This step is repeated when three or more layers are stacked, and the number of layers is not particularly limited. However, when the alignment regulating force of the twisted tilt alignment liquid crystal layer fixed as described above is used, 4 is used. It is preferable that the number of layers be equal to or less than the number of layers. If it is necessary to precisely control the thickness of the torsionally tilted liquid crystal layer, it is almost determined at the stage of coating on the substrate. Therefore, control of the solution concentration, the thickness immediately after coating (before drying), etc. You need to pay special attention.
  • a liquid crystal coating solution adjusted to a desired concentration using the solvent is coated on a rubbed substrate.
  • a coating method for example, a roll coating method, a gravure coating method, a spin coating method, a bar coating method, or the like can be adopted.
  • the solvent is removed and a liquid crystal layer is formed on the substrate.
  • the conditions for removing the solvent are not particularly limited, as long as the solvent can be substantially removed, and the liquid crystal layer does not flow or run off. Usually, the solvent is removed by drying at room temperature, drying in a drying oven, or heating on a hot plate.
  • the liquid crystal layer formed on the substrate is brought into a liquid crystal state and oriented.
  • heat treatment is performed so as to be in a liquid crystal temperature range and the liquid crystal is aligned in a liquid crystal state.
  • the heat treatment can be performed by the same method as the above-described drying method.
  • the heat treatment temperature varies depending on the type of liquid crystal coating liquid, alignment film and substrate to be used, and cannot be specified unconditionally, but is usually in the range of 60 to 300 ° C, preferably 70 to 200 ° C. Do it.
  • the heat treatment time cannot be generally specified, but is usually selected in the range of 10 seconds to 2 hours, preferably in the range of 20 seconds to 30 minutes. If the time is shorter than 10 seconds, the alignment may not be sufficiently formed. If the time is longer than 2 hours, the alignment state may not be maintained.
  • the orientation state needs to be fixed.
  • the method of immobilization include cooling and curing to a temperature lower than the glass transition temperature and polymerization and curing by light irradiation, and one or both of them are appropriately used depending on the characteristics of the vertical alignment liquid crystal composition.
  • cooling curing is effective for polymers
  • polymerization curing by light irradiation is effective for polymerizable monomers.
  • Cooling and hardening for fixing can be performed by taking out the twisted and tilted oriented film after the heat treatment from the heating atmosphere in the heat treatment operation to room temperature. Also, forced cooling such as air cooling or water cooling may be performed. The orientation of the twisted tilted liquid crystal layer is fixed by cooling it below the glass transition temperature.
  • light that polymerizes or crosslinks may be used in accordance with the properties of the photopolymerizable liquid crystal composition, but ultraviolet irradiation is generally used.
  • the ultraviolet irradiation conditions are preferably, but not limited to, an inert gas atmosphere in order to sufficiently promote the reaction.
  • a high pressure mercury ultraviolet lamp having an irradiation of about 8 0 ⁇ 1 6 0 m WZ cm 2 is typically used.
  • Metahalide UV Different types of lamps, such as lamps and incandescent tubes, can also be used.
  • the thus obtained twisted tilted alignment film having a twisted tilted alignment layer may be used as it is, but the substrate having the alignment layer is peeled from the twisted tilted alignment film, and the twisted tilted liquid crystal layer is transferred to another optical layer. Alternatively, only the tilt alignment liquid crystal layer may be used.
  • an adhesive layer is applied to one or both sides of the optical layer or the twist tilt alignment liquid crystal layer side of the twist tilt alignment film using an adhesive or an adhesive. Then, the twisted tilt alignment liquid crystal layer and the optical layer are bonded together. Thereafter, the film is peeled off from the twist-tilt alignment film at the interface between the alignment layer and the twist-tilt alignment liquid crystal layer, and is used as a twist-tilt alignment film in a state where the optical layer, the adhesive layer, and the twist-tilt alignment liquid crystal layer are laminated.
  • each of the optical layer, the adhesive layer, and the twisted tilt alignment liquid crystal layer may be one layer or two or more layers, and can be appropriately laminated.
  • FIG. 2 shows an embodiment of an optical film using the twisted and tilted oriented film of the present invention.
  • the optical film 10 of the present embodiment is manufactured by peeling the substrate 2 and the alignment layer 7 from the twisted tilted alignment film 1 of FIG. 1 and laminating the optical layer 5 on both surfaces via the adhesive layer 4.
  • the adhesive layer can be used without limitation as long as the required optical properties are not affected.
  • an adhesive or pressure-sensitive adhesive having a base polymer of acryl-based polymer, silicone-based polymer, polyester, polyurethane, polyamide, polyether, fluorine-based or rubber-based polymer can be appropriately selected and used.
  • these forms are not particularly limited, and various adhesives or pressure-sensitive adhesives such as a solvent type, a dispersion type, and an emulsion type can be used.
  • an acrylic solvent-based pressure-sensitive adhesive which is excellent in transparency, weather resistance, and the like in the twisted orientated film of the present invention.
  • the formation of the adhesive layer can be performed by an appropriate method.
  • an adhesive solution of about 10 to 40% by weight is prepared by dissolving or dispersing a base polymer or a composition thereof in a solvent composed of a single substance or a mixture of appropriate solvents such as toluene and ethyl acetate.
  • a method in which it is directly attached to the liquid crystal layer by an appropriate development method such as a casting method or a coating method, or an adhesive layer made of an adhesive is formed on a separator subjected to a mold release treatment, and then formed.
  • a method of transferring onto the liquid crystal layer is exemplified.
  • the adhesive layer includes, for example, fillers, pigments, coloring agents, and oxidizing resins made of natural or synthetic resins, particularly, tackifying resins, glass fibers, glass beads, metal powders, and other inorganic powders. It may contain an additive such as an inhibitor added to the pressure-sensitive adhesive layer. Further, an adhesive layer or the like containing fine particles and exhibiting light diffusion properties may be used.
  • the optical layer for transferring the twisted tilted liquid crystal layer according to the present invention is not particularly limited as long as it satisfies the required optical characteristics and supports the twisted tilted liquid crystal layer.
  • Image display such as polarizers, reflectors, transflectors, diffusers, retardation films (including wave plates ( ⁇ plates) such as 1/2 and 1Z4), viewing angle compensation films, brightness enhancement films or cholesteric liquid crystal films
  • polarizers such as polarizers, reflectors, transflectors, diffusers, retardation films (including wave plates ( ⁇ plates) such as 1/2 and 1Z4), viewing angle compensation films, brightness enhancement films or cholesteric liquid crystal films
  • the cholesteric liquid crystal layer (cholesteric liquid crystal film) having the function of a 1Z4 wavelength plate in the twisted tilted liquid crystal layer according to the present invention and having a circularly polarized light separating function having a selective reflection wavelength in the visible light region.
  • a brightness enhancement film By laminating with, a brightness enhancement film can be obtained, and by laminating a polarizing plate on the film, it can be preferably used for an image display device.
  • the polarizing plate, other optical layers, or the retardation layer of the present invention are subjected to hard coating treatment, antireflection treatment, surface treatment for sticking prevention, diffusion or antiglare, and visual angle compensation.
  • a film having an aligned liquid crystal layer is also an example of the optical layer.
  • the torsional tilt alignment film having the torsional tilt alignment liquid crystal layer prepared as described above measures the phase difference value when tilted ⁇ 30 ° in the front and slow axis directions, and determines the tilt by the following equation.
  • Slope (I A n d (-30) -A n d (+ 30)
  • the degree of inclination of the twisted orientated film according to the present invention may be 30 or more, preferably 50 or more, and more preferably 70 or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 500 or less, and more preferably 300 or less for practical use. If the inclination is less than 30, the optically compensable range in the oblique direction is too narrow, which is not practically sufficient. If the inclination is more than 500, uniformity of quality can be obtained by the method according to the present invention. Nikure,
  • phase difference values can be measured using various types of measuring devices.
  • an automatic birefringence meter Each value can be measured by using (for example, Oji Scientific Instruments: KOBRA-21 ADH).
  • the polarizing plate that can be used as the optical layer include, for example, a suitable adhesive layer made of a vinyl alcohol-based polymer or the like on one or both sides of a polarizer made of a dichroic substance-containing polyvinyl alcohol-based film or the like. One in which a protective sheet is adhered through the adhesive.
  • Examples of the method for producing a polarizer include a method in which a polyvinyl alcohol-based film is dyed with iodine and then stretched to orient the iodine.
  • polarizers can be used without any particular limitation.
  • hydrophilic polymer films such as polyvinyl alcohol-based film, partially formalized polyvinyl alcohol-based film, ethylene-vinyl acetate copolymer-based partially saponified film, and dichromatic dyes such as iodine dichroic dye Uniaxially stretched by adsorbing a reactive substance, or a polyene-based oriented film such as a dehydrated product of polyvinyl alcohol or a dehydrochlorinated product of polyvinyl chloride.
  • a polarizer comprising a dichroic substance such as a polyvinyl alcohol film and iodine is preferred.
  • the thickness of these polarizers is not particularly limited, but is generally about 5 to 80 m.
  • the polarizer may contain boric acid, zinc sulfate, zinc chloride or the like, if necessary, and can be immersed in an aqueous solution of potassium iodide or the like.
  • a material for forming the protective screen 1 provided on one or both surfaces of the polarizer a material having excellent transparency, mechanical strength, heat stability, moisture shielding property, isotropy and the like is preferable.
  • polyethylene terephthalate polyethylene naphthalate, etc.
  • Polyesterol-based polymers cenorellose-based polymers such as diacetyl / resenololose and triacetinol-cellulose, atalinole-based polymers such as polymethinolemethallate, styrene-based polymers such as polystyrene and acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin)
  • AS resin acrylonitrile-styrene copolymer
  • polyolefin polymers such as polyethylene, polypropylene, polyolefin having a cyclic or norbornene structure, ethylene / propylene copolymers, amide polymers such as vinyl chloride polymers, nylon and directional group polyamides, Imid polymer, sunolefon polymer, polyethenoresnolefone polymer, polyethenolethenole ketone polymer, polyphenylene snolide polymer, vinylinolenocone polymer, vinylidene chloride polymer, butylbutyral polymer Polymers, arylate-based polymers, polyoxymethylene-based polymers, epoxy-based polymers, blends of the above-mentioned polymers, and the like are also examples of polymers forming the protective sheet.
  • the protective sheet may be formed as a cured layer of a thermosetting resin such as an acrylic, urethane, acrylurethane, epoxy, or silicone resin, or an ultraviolet curable resin.
  • a polymer film described in JP-A-2001-343529 for example, (A) substitution on the side chain and / or And (B) a resin composition containing a thermoplastic resin having a substituted or Z- or unsubstituted phenyl group and a -tolyl group in a side chain.
  • a resin composition containing a thermoplastic resin having a substituted or Z- or unsubstituted phenyl group and a -tolyl group in a side chain is a film of a resin composition containing an alternating copolymer of isobutene and N-methylmaleide and an acrylonitrile'styrene copolymer.
  • a film made of a mixed extruded product of the resin composition or the like can be used.
  • the thickness of the protective sheet is not particularly limited, it is generally 500 / im or less, preferably 1 to 300 ⁇ m. In particular, it is more preferable to be 5 to 200 ⁇ m. In addition, it is preferable that the surface of the protective film is subjected to saponification treatment with an adhesive or the like in view of polarization characteristics and durability.
  • the transparent protective film with a retardation value in the film thickness direction of 90 to +75 nm It is preferably used. By using such a retardation value (Rth) in the thickness direction of ⁇ 90 nm to +75 nm, the coloring (optical coloring) of the polarizing plate caused by the transparent protective film can be almost eliminated. Can be.
  • the retardation value (Rth) in the thickness direction is more preferably 180 to 160 nm, and particularly preferably 170 to +45 nm.
  • the protective sheet may be one in which two sheets to be bonded to both sides of the polarizer have different characteristics.
  • the characteristics are not limited to these, but include, for example, thickness, material, light transmittance, tensile elasticity, and the presence or absence of an optical layer.
  • the polarizing plate can be used after being subjected to various processes in practical use.
  • the processing method is not particularly limited to this.
  • the surface of the transparent protective film on which the polarizer is not bonded may be hard-coated or reflected.
  • Examples of such a method include a surface treatment for prevention treatment, prevention of stinging, diffusion or antiglare, and a method of laminating a liquid crystal layer for viewing angle compensation or the like.
  • twisted tilt alignment films used to form liquid crystal display devices such as reflectors, transflectors, retardation plates (including wavelength plates ( ⁇ plates) such as 1/2 and 1Z4), and viewing angle compensation films
  • ⁇ plates wavelength plates
  • One or two or more layers can be attached.
  • the hard coat treatment is performed for the purpose of preventing the film surface such as a polarizing plate from being damaged.
  • a cured film excellent in hardness and sliding properties of an appropriate ultraviolet curable resin such as an acrylic or silicone resin is transparent. It can be formed by a method of adding to the surface of the protective film.
  • the anti-reflection treatment is performed for the purpose of preventing the reflection of external light on the surface of the change plate, and can be achieved by forming an anti-reflection film or the like according to the related art.
  • the anti-stating treatment is performed for the purpose of preventing adhesion to the adjacent layer.
  • the anti-glare treatment is performed for the purpose of preventing external light from being reflected on the surface of the polarizing plate and hindering the permeation of light transmitted through the polarizing plate.
  • the transparent protective film can be formed by imparting a fine uneven structure to the surface of the transparent protective film by an appropriate method such as a roughening method using an embossing method or a method of blending transparent fine particles.
  • the fine particles contained in the formation of the surface fine unevenness include silica, alumina, titania, zirconia, tin oxide, indium oxide, cadmium oxide, and antimony oxide having an average particle size of 0.5 to 5 ⁇ 0 ⁇ .
  • Transparent fine particles such as inorganic fine particles which may be conductive and organic fine particles formed of a crosslinked or uncrosslinked polymer or the like are used.
  • the amount of the fine particles used is generally about 2 to 70 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the transparent resin forming the fine surface irregularity structure, and 5 to 50 parts by weight. Parts by weight are preferred.
  • the anti-glare layer may also serve as a diffusion layer (viewing angle expanding function, etc.) for expanding the viewing angle by diffusing light transmitted through the polarizing plate.
  • optical layers such as the anti-reflection layer, the anti-stating layer, the diffusion layer and the anti-glare layer can be provided on the transparent protective film itself, or separately provided separately from the transparent protective film. it can.
  • the bonding treatment between the polarizer and the transparent protective film is not particularly limited.
  • This adhesive layer can be formed as a coating and drying layer of an aqueous solution, and in preparing the aqueous solution, other additives and a catalyst such as an acid can be blended as necessary.
  • the reflective polarizing plate is a polarizing plate provided with a reflective layer, and is used to form a liquid crystal display device or the like that reflects and reflects incident light from the viewing side (display side). It has the advantage that the built-in light source such as a light can be omitted, and the liquid crystal display device can be made thinner.
  • the reflective polarizing plate can be formed by an appropriate method such as a method in which a reflective layer made of metal or the like is provided on one surface of the polarizing plate via a transparent protective layer or the like, if necessary.
  • the reflective polarizing plate include, as necessary, a transparent protective film treated with a mat and a reflective layer formed by attaching a foil made of a reflective metal such as aluminum to a vapor-deposited film on one surface. Is raised. Further, the transparent protective film contains fine particles. Then, a structure having a fine uneven structure on the surface and a reflective layer having a fine uneven structure formed thereon is also exemplified.
  • the reflective layer having the above-described fine uneven structure has an advantage that the incident light is diffused by irregular reflection to prevent a directional glare and to suppress uneven brightness. Further, the transparent protective film containing fine particles has an advantage that the incident light and its reflected light are diffused when transmitted through the film, and the unevenness in brightness can be further suppressed.
  • the reflective layer having a fine uneven structure reflecting the fine uneven structure on the surface of the transparent protective film is formed by, for example, depositing a metal by an appropriate method such as a vacuum evaporation method, an ion plating method, a sputtering method, or a plating method. It can be carried out by a method of directly attaching to the surface of the transparent protective layer.
  • the reflection plate can be used as a reflection sheet or the like in which a reflection layer is provided on an appropriate film according to the transparent film, instead of the method of directly applying the reflection plate to the transparent protective film of the polarizing plate.
  • the reflective layer is usually made of metal, its use in the state where the reflective surface is covered with a transparent protective film, a polarizing plate or the like is effective in preventing the decrease in reflectance due to oxidation and, in addition, maintaining the initial reflectance for a long time. It is preferable because it avoids separately providing a protective layer.
  • the transflective polarizing plate can be obtained by forming a transflective reflective layer such as a half mirror that reflects and transmits light on the reflective layer in the above.
  • the transflective polarizing plate is usually provided on the back side of the liquid crystal cell.
  • a liquid crystal display device When a liquid crystal display device is used in a relatively bright atmosphere, an image is displayed by reflecting incident light from the viewing side (display side). In a relatively dark atmosphere, a liquid crystal display device of a type that displays an image using a built-in light source such as a backlight built in the back side of a transflective polarizing plate can be formed.
  • the transflective polarizing plate can save the energy of using a light source such as a backlight in a bright atmosphere, and can form a liquid crystal display device that can be used with a built-in light source even in a relatively bright atmosphere.
  • a retardation plate is further laminated on the polarizing plate, an elliptically polarizing plate or a circularly polarizing plate is obtained.
  • a phase difference plate or the like is used.
  • a so-called quarter-wave plate (also referred to as a Z4 plate) is used as a phase difference plate for converting linearly polarized light into circularly polarized light or converting circularly polarized light into linearly polarized light.
  • One A / 2 wavelength plate (also called ⁇ 2 plate) is usually used to change the polarization direction of linearly polarized light.
  • the elliptically polarizing plate compensates (prevents) the coloring (blue or yellow) caused by the birefringence of the liquid crystal layer of the super twisted nematic (STN) type liquid crystal display device, and is effective in the case of the black-and-white display without the coloring.
  • the one in which the three-dimensional refractive index is controlled is preferable because coloring that occurs when the screen of the liquid crystal display device is viewed from an oblique direction can be compensated (prevented).
  • the circularly polarizing plate is effectively used, for example, when adjusting the color tone of an image of a reflection type liquid crystal display device in which an image is displayed in a uniform manner, and also has an antireflection function.
  • the retardation plate examples include a birefringent film obtained by uniaxially or biaxially stretching a polymer material, and a liquid crystal alignment film.
  • the retardation plate may have an appropriate retardation according to the intended use, for example, various wavelength plates or a plate for the purpose of compensating coloring or viewing angle due to birefringence of the liquid crystal layer, A structure in which two or more kinds of retardation plates are laminated to control optical characteristics such as a retardation may be used.
  • the stretching treatment can be performed by, for example, a roll stretching method, a long gap stretching method, a tenter stretching method, a tubular stretching method, or the like.
  • the stretching ratio is generally about 1.1 to 3 times in the case of uniaxial stretching.
  • the thickness of the retardation plate is not particularly limited, but is generally from 10 to 200 ⁇ , preferably from 20 to L 0 / im.
  • polymer material examples include polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polymethinolebininoleatenore, polyhydroxyxenotinolate acrylate, hydroxyxinetinoresenorelose, hydroxypropinoresenorelose, Methynoresenorelose, polycarbonate, polyarylate, polysnolephone, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethenoresnolephone, polyphenylene snolide, polyphenylene oxide, polyallylsulfone, polyvinyl alcohol, polyamide, Examples include polyimide, polyolefin, polychlorinated vinyl, cellulosic polymers, and various binary and tertiary copolymers, graft copolymers, and blends thereof. These polymer materials become oriented products (stretched films) by stretching or the like.
  • liquid crystal polymer examples include a conjugated linear element that imparts liquid crystal orientation.
  • main chain and side chain in which a mesogen is introduced into the main chain and side chain of the polymer.
  • specific examples of the main chain type liquid crystal polymer include a structure in which a mesogen group is bonded at a spacer portion imparting flexibility, such as a nematic-aligned polyester-based liquid crystal polymer and a discotic polymer.
  • Cholesteric polymers are examples.
  • the side-chain type liquid crystalline polymer include polysiloxane, polyatalylate, polymetharylate, or polymalonate as the main skeleton, and nematic alignment via a spacer composed of a conjugated atomic group as a side chain. And those having a mesogen moiety consisting of a donative para-substituted cyclic compound unit.
  • These liquid crystal polymers are, for example, those obtained by rubbing the surface of a thin film of polyimide or polyvinyl alcohol formed on a glass plate, or those obtained by obliquely depositing silicon oxide. This is performed by developing the solution and performing heat treatment.
  • the above-mentioned elliptically polarizing plate or reflection type elliptically polarizing plate is obtained by laminating a polarizing plate or a reflection type polarizing plate and a retardation plate in an appropriate combination.
  • Such an elliptically polarizing plate or the like can also be formed by sequentially and separately laminating a (reflection type) polarizing plate and a retardation plate in a manufacturing process of a liquid crystal display device so as to form a combination.
  • an optical film such as an elliptically polarizing plate has advantages in that it is superior in quality stability, lamination workability, and the like, and can improve the production efficiency of a liquid crystal display device and the like.
  • the viewing angle compensation film is a film for widening the viewing angle so that the image of the liquid crystal display device can be seen relatively clearly even when viewed from a slightly oblique direction, not perpendicular to the screen.
  • a viewing angle compensating retardation plate include, for example, a retardation plate, an alignment film such as a liquid crystal polymer, and a transparent substrate on which an alignment layer such as a liquid crystal polymer is supported.
  • a common retardation plate uses a birefringent polymer film uniaxially stretched in the plane direction, whereas a retardation plate used as a viewing angle compensation film has a biaxially stretched biaxially oriented polymer film.
  • Two directions such as a polymer film with refraction and uniaxially stretched in the force plane and also in the thickness direction, such as a birefringent polymer or an obliquely oriented film with a controlled refractive index in the thickness direction.
  • a stretched film or the like is used.
  • a heat-shrinkable film is adhered to a polymer film, and the polymer film is stretched under the action of the shrinkage force caused by heating.
  • the raw material polymer of the retardation plate the same polymer as that described in the previous retardation plate is used to prevent the coloring etc.
  • an optically anisotropic layer consisting of a liquid crystal polymer alignment layer, especially a tilted liquid crystal layer of a discotic liquid crystal polymer was supported by a triacetyl cellulose film.
  • An optical compensation phase difference plate is preferably used.
  • the brightness enhancement film exhibits the property of reflecting linearly polarized light of a predetermined polarization axis or circularly polarized light of a predetermined direction when natural light enters due to reflection from the back of a backlight of a liquid crystal display device, etc., and transmits other light.
  • the polarizing plate obtained by laminating the brightness enhancement film and the polarizing plate receives light from a light source such as a backlight to obtain transmitted light in a predetermined polarization state, and reflects light other than the predetermined polarization state without transmitting.
  • the light reflected on the surface of the brightness enhancement film is further inverted via a reflection layer or the like provided on the rear side thereof and re-entered on the brightness enhancement film, and a part or all of the light is transmitted as light of a predetermined polarization state.
  • the brightness enhancement film reflects light having a polarization direction that can be absorbed by the polarizer without being incident on the polarizer, but once reflects it on the brightness enhancement film, and further passes through a reflective layer provided on the back side. Repeatedly inverting the light and re-entering it on the brightness enhancement film, and transmitting only the polarized light whose polarization direction is such that the reflected and inverted light can pass through the polarizer.
  • a diffusion plate may be provided between the brightness enhancement film and the above-mentioned reflection layer or the like.
  • the light in the polarization state reflected by the brightness enhancement film goes to the reflection layer and the like, but the diffuser provided diffuses the passing light uniformly and at the same time eliminates the polarization state to make the light non-polarized. That is, it returns to the original natural light state.
  • the light in the non-polarized state that is, in the natural light state, repeatedly travels toward the reflection layer and the like, is reflected through the reflection layer and the like, passes through the diffusion plate again, and reenters the brightness enhancement film.
  • a diffuser plate that returns to the original natural light state it is possible to maintain the brightness of the display screen and at the same time reduce the unevenness in the brightness of the display screen and provide a uniform bright screen.
  • the number of repetitions of the first incident light is increased moderately, and a uniform bright display screen can be provided in combination with the diffuser function of the diffuser. Conceivable.
  • linearly polarized light having a predetermined polarization axis is transmitted and other light is reflected, such as a multilayer thin film of a dielectric or a multilayer laminate of thin films having different refractive index anisotropies.
  • Any suitable material such as a material exhibiting transmission characteristics can be used.
  • the transmitted light is incident on the polarizing plate as it is, with the polarization axis aligned. It can be transmitted efficiently.
  • a brightness enhancement film that transmits circularly polarized light such as a cholesteric liquid crystal layer, can be directly incident on a polarizer.However, in order to suppress absorption loss, the circularly polarized light is linearly polarized through a retardation plate. be made incident on the polarizing plate is preferably c Note that by using the 1/4 wavelength plate as the retardation plate, can convert circularly polarized light into linearly polarized light.
  • the quarter-wave plate sets the in-plane refractive indices of 11 X and ny to satisfy In x-ny
  • ⁇ / 4 ( ⁇ : measurement wavelength [nm]). It can be manufactured by controlling the refractive index.
  • the quarter-wave plate has, for example, a retardation layer functioning as a quarter-wave plate for monochromatic light having a wavelength of 550 nm and a retardation layer exhibiting other retardation characteristics, for example, a half-wave plate. It can be obtained by a method in which a phase difference layer functioning as a wave plate is superposed. Therefore, this retardation layer may be composed of one layer or two or more layers.
  • the cholesteric liquid crystal layer can also reflect different wavelengths by combining two or three or more layers to obtain circularly polarized light in a wide wavelength range such as the visible light region. Based on this, it is possible to obtain circularly polarized light transmitted over a wide wavelength range.
  • the polarizing plate used as the optical layer may be formed by laminating a polarizing plate and two or more optical layers as in the above-mentioned polarized light separating type polarizing plate. Therefore, a reflection type elliptically polarizing plate or a semi-transmission type elliptically polarizing plate obtained by combining the above-mentioned reflection type polarizing plate, transflective type polarizing plate and retardation plate may be used.
  • the twisted orientated film in which the optical layer is laminated on a polarizing plate can be formed by a method of sequentially and separately laminating in the manufacturing process of a liquid crystal display device or the like. They have the advantage that they are superior in quality stability and assembling work, and can improve the manufacturing process of liquid crystal display devices and the like.
  • Appropriate bonding means such as a pressure-sensitive adhesive layer can be used for lamination.
  • the above-mentioned twisted tilted alignment film or twisted tilted alignment liquid crystal layer, or an optical film using the same is used on the front side of a surface light source having a reflection layer on the back side in a lighting device used for an image display device or the like.
  • the illumination device preferably has at least one prism array layer, and more preferably has two or more prism array layers in which the array direction intersects the upper and lower layers.
  • the twisted orientated alignment film or the twisted orientated liquid crystal layer according to the present invention and the optical film using them can be preferably used for forming an image display device such as a liquid crystal display device, an organic EL display device, and a PDP.
  • FIG. 3 shows an embodiment of the image display device of the present invention.
  • the image display device 100 is used for a liquid crystal cell, an organic EL luminous body, and the like described later. It is formed from the corresponding member 6 and the optical film 10 of FIG. 2 disposed on the member 6.
  • the present invention can be used for a liquid crystal display device such as a reflection type, a semi-transmission type, or a transmission-reflection type in which a polarizing plate is disposed on one side or both sides of a liquid crystal cell.
  • the liquid crystal cell substrate may be either a plastic substrate or a glass substrate.
  • the liquid crystal cell forming the liquid crystal display device is arbitrary, for example, an active matrix driving type typified by a thin film transistor type, a simple matrix driving type typified by a twisted nematic type or a super twisted nematic type, and the like.
  • a liquid crystal cell of a type may be used.
  • organic electroluminescence device organic EL display device
  • a transparent electrode, an organic luminescent layer, and a metal electrode are sequentially laminated on a transparent substrate to form a luminous body (organic electroluminescent luminous body).
  • the organic light emitting layer is a laminate of various organic thin films, for example, a laminate of a hole injection layer made of a triphenylamine derivative or the like and a light emitting layer made of a fluorescent organic solid such as anthracene, or A structure having various combinations, such as a laminate of such a light emitting layer and an electron injection layer made of a perylene derivative, or a laminate of a hole injection layer, a light emitting layer, and an electron injection layer. It has been known.
  • holes and electrons are injected into an organic light emitting layer by applying a voltage to a transparent electrode and a metal electrode, and the energy generated by the recombination of these holes and electrons is converted into a fluorescent substance.
  • the mechanism of recombination on the way is similar to that of a general diode, and as can be expected from this, the current and the emission intensity show strong nonlinearity accompanying rectification with respect to the applied voltage.
  • At least one of the electrodes must be transparent in order to extract light emitted from the organic light emitting layer, and is usually formed of a transparent conductor such as indium tin oxide (IT ⁇ ).
  • An electrode is used as the anode.
  • metal electrodes such as Mg-Ag and A1-Li are usually used.
  • the organic light emitting layer is formed of an extremely thin film having a thickness of about 10 nm. For this reason, the organic light emitting layer, like the transparent electrode, Transmits light almost completely. As a result, when light is incident from the surface of the transparent substrate during non-light emission, the light transmitted through the transparent electrode and the organic light emitting layer and reflected by the metal electrode returns to the transparent substrate surface again, and is viewed from the outside.
  • the display surface of an OLED display is mirror-like
  • an organic EL display device including an organic electroluminescent luminous element having a transparent electrode on the front side of an organic luminescent layer that emits light by applying a voltage and a metal electrode on the back side of the organic luminescent layer
  • the transparent electrode A polarizing plate can be provided on the surface side, and a retardation film can be provided between the transparent electrode and the polarizing plate.
  • the retardation film such as the twisted tilted alignment film and the polarizing plate according to the present invention have a function of polarizing the light incident from the outside and reflected by the metal electrode
  • the polarizing effect causes the mirror surface of the metal electrode to be polarized. This has the effect of not being visible from the outside.
  • the retardation film is composed of a 1Z4 wavelength plate and the angle between the polarization directions of the polarizing plate and the retardation film is adjusted to ⁇ 4, the mirror surface of the metal electrode can be completely shielded. Wear.
  • linearly polarized light components of the external light incident on the organic EL display device are transmitted by the polarizing plate.
  • This linearly polarized light is generally converted into elliptically polarized light by the retardation film.
  • the retardation film is a 1/4 wavelength plate and the angle between the polarization directions of the polarizing plate and the retardation film is ⁇ / 4, the linearly polarized light is converted to circularly polarized light.
  • This circularly polarized light passes through the transparent substrate, the transparent electrode, and the organic thin film, is reflected by the metal electrode, passes through the organic thin film, the transparent electrode, and the transparent substrate again, and becomes linearly polarized again by the retardation film. Since this linearly polarized light is orthogonal to the polarization direction of the polarizing plate, it cannot pass through the polarizing plate. As a result, the mirror surface of the metal electrode can be completely shielded.
  • the PDP generates electric discharge in a rare gas enclosed in the panel, especially a gas mainly composed of neon, and generates the RGB phosphor applied to the panel cells by the vacuum ultraviolet rays generated at that time.
  • in-house manufacturing is required to consistently perform the processing steps of punching, sorting, and bonding various optical films to reduce prices.
  • in-house manufacturing method in which everything from post-processing (cutting) of the optical film to bonding to the cell, it is necessary to measure the defective area immediately. is there.
  • the twisted and tilted oriented film according to the present invention is used for an image display device, it is necessary to design an optical axis according to each display device.
  • the twisted and tilted oriented film according to the present invention requires the thickness of the liquid crystal layer and the liquid crystal composition.
  • the optical axis can be adjusted according to the compounding amount of the material and the chiral agent.Therefore, it is possible to consistently bond a long film without punching to the desired optical axis angle on the way and bonding it with a rectangular single plate. it can. Therefore, the twisted orientated film of the present invention can be bonded to an image display device such as a liquid crystal display device or an EL display device without passing through processes such as punching, bonding, transporting, packing, and unpacking. It can be preferably used for in-line production performed at Examples>
  • Photopolymerizable liquid crystal composition having nematic liquid crystal properties (BAS F: P a1 ioco 1 or LC 242) 9.91 g, chiral agent (BAS F: P a1 ioco 1 or LC 756) 0.009 g and a photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Charity Chemicals Co., Ltd.) 3. Og was dissolved in 40 g of xanone hexanone.
  • nematic liquid crystal photopolymerizable liquid crystal composition manufactured by BASF: P a 1 ioco 1 or LC 242
  • chiral agent manufactured by BAS F: P a ioco 1 or LC 756
  • photopolymerization initiator Irgacure 907, manufactured by Ciba Charity Chemicals Co., Ltd.
  • a polyethylene terephthalate (PET) film substrate is coated with a 2% solution of ethyl silicate in isopropyl alcohol and butanol (Colcoat P: Colcoat P) with a bar coater, and then heated and dried at 120 ° C for 1 minute, and then dried. After forming the orientation layer of about 0.1 ⁇ , a rubbing treatment was performed by rubbing it with a rayon cloth.
  • PET polyethylene terephthalate
  • Triacetyl cellulose A 2% solution of ethyl silicate in isopropyl alcohol and ptanol (Colcoat Co., Ltd .: Colcoat ⁇ ) was applied on a finolem substrate by a bar coater, and then heated and dried at 120 ° C for 1 minute. After forming an alignment layer having a thickness of about 0, a rubbing treatment was performed thereon by rubbing it with a rayon cloth.
  • liquid crystal coating liquid A onto alignment substrate A using a # 5 bar coater, and apply After drying and orienting by heating for 1 minute, take out at room temperature and irradiate with UV light (metal halide lamp, ImjZcm 2 ) to fix the oriented liquid crystal layer, and align it to a thickness of 1.0 / im.
  • a twisted tilted alignment film having a liquid crystal layer was obtained.
  • a 50 ⁇ triacetyl cellulose (TAC) film with a 20 / im-thick adhesive layer made of an ataryl adhesive is attached to the alignment liquid crystal layer side of this liquid crystal alignment film via the adhesive layer. After that, peeling was performed at the interface between the substrate having the alignment layer of the twisted tilt alignment film and the alignment liquid crystal layer, to obtain a liquid crystal alignment film in which a TAC film, an adhesive layer, and an alignment liquid crystal layer were laminated.
  • TAC triacetyl cellulose
  • Liquid crystal coating liquid B is applied to alignment substrate A using a # 10 bar coater, and fixed up to fixing under the same conditions as in Example 1, to obtain a liquid crystal alignment film having an alignment liquid crystal layer with a thickness of 2.2 m.
  • a liquid crystal alignment film having a TAC film, an adhesive layer, and an alignment liquid crystal layer laminated thereon was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was obtained.
  • Liquid crystal coating liquid A is coated on alignment substrate B using a # 5 bar coater, and is fixed under the same conditions as in Example 1 until the liquid crystal alignment liquid has an alignment liquid crystal layer with a thickness of 1.1 ⁇ . Got.
  • Liquid crystal coating liquid ⁇ is applied on alignment substrate ⁇ using a # 10 bar coater, and is fixed under the same conditions as in Example 1 until a liquid crystal alignment film having an alignment liquid crystal layer with a thickness of 1.9 xm Got.
  • Liquid crystal coating liquid A is applied on alignment substrate C using a # 5 bar coater, and is fixed under the same conditions as in Example 1 to obtain a liquid crystal alignment film having an alignment liquid crystal layer with a thickness of 1.0 ⁇ .
  • a liquid crystal alignment film having an alignment liquid crystal layer with a thickness of 1.0 ⁇ . was prepared in the same manner as in Example 1 except that TAC film and adhesive layer were obtained. And a liquid crystal alignment film in which an alignment liquid crystal layer was laminated was obtained.
  • a liquid crystal coating liquid B is applied on an alignment substrate C using a # 10 bar coater, and is fixed under the same conditions as in Example 1 until a liquid crystal alignment having an alignment liquid crystal layer having a thickness of 2.1 / im. Except that a film was obtained, it was produced in the same manner as in Example 1 to obtain a liquid crystal alignment film in which a TAC film, an adhesive layer, and an alignment liquid crystal layer were laminated.
  • a liquid crystal coating liquid A is applied on an alignment substrate D using a # 5 bar coater, and is fixed under the same conditions as in Example 1 until a liquid crystal alignment film having an alignment liquid crystal layer having a thickness of 0.9 ⁇ is obtained. I got Inorem.
  • a liquid crystal coating liquid ⁇ was applied on the alignment substrate D using a # 10 bar coater, and the process was performed until the solidification was performed under the same conditions as in Example 1.
  • the liquid crystal alignment had an alignment liquid crystal layer having a thickness of 2.0 / m. A film was obtained.
  • a liquid crystal coating liquid is coated on a PET film substrate using a # 6 bar coater and fixed until it is fixed under the same conditions as in Example 1.
  • the liquid crystal has a 2.0 ⁇ thick liquid crystal alignment layer.
  • a liquid crystal alignment film was prepared in the same manner as in Example 1 except that an alignment film was obtained, and a TAC film, an adhesive layer, and an alignment liquid crystal layer were laminated.
  • a liquid crystal coating liquid is coated on a PET film substrate using a # 32 bar coater and fixed until the fixation is performed under the same conditions as in Example 1, and a liquid crystal alignment film having a liquid crystal layer with a thickness of 3.2 / xm
  • a liquid crystal alignment film in which a TAC film, an adhesive layer, and an alignment liquid crystal layer were laminated was obtained in the same manner as in Example 1 except that the above was obtained.
  • Liquid crystal coating liquid ⁇ is applied on a PET film substrate using a # 5 bar coater, and is fixed under the same conditions as in Example 1 until liquid crystal alignment with a liquid crystal layer with a thickness of 2.011 m Except that a film was obtained, it was produced in the same manner as in Example 1 to obtain a liquid crystal alignment film in which a TAC film, an adhesive layer, and an alignment liquid crystal layer were laminated.
  • a liquid crystal coating liquid C is coated on the alignment substrate E using a # 6 bar coater, and is fixed under the same conditions as in Example 1 until a liquid crystal alignment film having an alignment liquid crystal layer having a thickness of 2.1 / m is formed. I got Inorem.
  • the liquid crystal coating liquid A is applied to the alignment substrate E using a # 32 bar coater, and is fixed under the same conditions as in Example 1 until a liquid crystal alignment having an alignment liquid crystal layer having a thickness of 3.4 ⁇ is obtained. Obtained.
  • a liquid crystal coating liquid 8 is applied to the alignment substrate E using a # 5 bar coater, and is fixed under the same conditions as in Example 1 until a liquid crystal alignment film having an alignment liquid crystal layer with a thickness of 1.8 / im is formed. I got a film.
  • the retardation value of the liquid crystal alignment film produced in the example or the comparative example was tilted ⁇ 30 ° in the front and slow axis directions using an automatic birefringence measurement device (KOJRA2 1 ADH, manufactured by Oji Scientific Instruments). The value at the time of doing was measured. Based on the phase difference value, the slope was calculated by the following equation.
  • the orientation angle of the produced liquid crystal alignment film was measured using an automatic birefringence measuring device (KOIBRA 21 ADH, manufactured by Oji Keiki Kiki Co., Ltd.).
  • the orientation angle indicates the angle of the slow axis when the rubbing direction or the slow axis direction of the polymer film substrate is set to 0 °.
  • Table 1 shows the evaluation results of the examples and comparative examples.

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Abstract

基板上にガラス質高分子またはシランカップリング剤を含有する配向層を形成し、この配向層上をラビング処理した後、カイラル剤および光重合性液晶組成物を含有する液晶塗工液を塗布することによりねじれ傾斜配向液晶層およびねじれ傾斜配向フィルムを形成する。

Description

明細書 ねじれ傾斜配向 製造方法、 ねじれ傾斜配向フ れを用!/' た画像表示装置
<技術分野 >
本発明は、ねじれ傾斜配向液晶層を有するねじれ傾斜配向フィルムの製造方法、 ねじれ傾斜配向フィルムあるいはねじれ傾斜配向液晶層に関する。 本発明の製造 方法により製造されたねじれ傾斜配向フィルムまたはねじれ傾斜配向フイルムか ら基板およぴ配向層を剥離したねじれ傾斜配向液晶層は単独で、 または他のフィ ルムと組み合わせて用いることができる。 例えば、 位相差フィルムや視野角補償 フィルム等の光学補償フィルムおよび、 前記光学補償フィルムに偏光板を貼りあ わせた楕円偏光フィルム等の光学フィルムとして使用できる。 これらのフィルム は、 液晶表示装置 (LCD) 、 エレク ト口ルミネッセンス表示装置 (E LD) 、 プラズマディスプレイ (PD) および電界放出ディスプレイ (FED : F i e 1 d Em i s s i o n D i s p 1 a y ) 等の画像表示装置に用いることができ る。 特に本発明のねじれ傾斜配向フィルムは、 LCDの光学捕償に有効である。 ぐ背景技術 >
LCDはバックライ トから照射された光を、 様々な制御方法を用いることによ り画像表示を可能としている。 例えば、 色表示の再現性や、 視野角特性を向上さ せるためには光学補償フィルムが用いられている。 この光学捕償フィルムは、 ポ リマ一フィルムを延伸することや、 有機材料をコーティングすることにより、 フ イルムのもつ位相差を制御し、 様々な要望に応じた光学補償を可能にしている。 例えば、 液晶動作モードが TNモードまたは S TNモードである液晶パネルを 有する L CDは、 そのモード特有の視野角の狭さを捕うために、 様々な広視野角 化技術が用いられている。 例えば、 配向分割法、 ハーフトーン方式などにより画 素を液晶分子の配向方向が異なる複数の領域に分けて平均化する方法、 集光レン ズゃ拡散レンズを用いる方法、 視野角補償フィルムを用いる方法、 さらには、 根 本的に I P S、 MV A、 O C Bといった液晶動作モードを改良する方法が知られ ている。 このなかで液晶動作モードを改良する方法と視野角補償フィルムを用い る方法がより簡便であり、 積極的に実用化されている。
なかでも、 視野角捕償フィルムを用いる方法は、 液晶パネルはそのままで、 偏 光板と一体化した光学補償フイルムを貼りあわせるだけで済むことから、 液晶動 作モードを変更して改良する方法に比べて簡易であり、 低コストで前記広視野角 化を実現できる技術である。 視野角補償フィルムにはディスコティック液晶を傾 斜させたものや棒状ネマチック液晶を傾斜させたものが知られている。 いずれの 場合も液晶ポリマーを傾斜配向させている (例えば、特許文献 1参照。)。 また、 側鎖型液晶ポリマーを用いた傾斜配向フィルム(例えば、特許文献 2参照。)や、 ホメオト口ピック (垂直) 配向を示すネマチック重合性液晶化合物に光配向膜を 用いることで、 傾斜配向液晶層を形成する方法 (例えば、 特許文献 3参照。 ) が 知られている。
ところが、 これらのような傾斜配向液晶を用いた光学補償フィルムでは、 液晶 の配向方向および傾斜方向に沿って、 傾斜配向液晶の屈折率異方性に伴う光学軸 ができてしまうため、 画像表示装置に適用し、 画面の法線方向に対して斜視した 際に、上下左右の方向でそれぞれ異なる見え方になってしまうという問題がある。 さらに、 従来用いられていた延伸フィルムによる光学補償フィルムは、 長尺フ イルムの流れ方向に対して 0 ° 方向の縦延伸または、 9 0 ° 方向の横延伸により 光軸が決められていた。 また、 液晶の配向により得られる光学補償フィルムにつ いても、そのラビング方向や塗布方向によつて光軸が決められていた。そのため、 例えば液晶表示装置に光学補償フィルムを適用する場合、 偏光板や液晶パネルに 合わせて光軸の角度を設計する必要があるが、 所望の角度で貼りあわせるために は、 連続的に長尺状フィルムの状態で行うことはできず、 角度を合わせて矩形状 に打ち抜いた後に、 貼りあわせる必要があった。 そのため、 打ち抜き時や輸送時 の異物の混入や破損等の問題や、 貼りあわせミスによる生産性の低下が懸念され ていた。 特許文献 1 :特開平 8— 5 8 3 8号公報 特許文献 2 :特開 2000— 327720号公報
特許文献 3 :特開 2002— 2146 10号公報
<発明の開示 >
そこで本発明は、 画像表示装置の上下左右斜視方向での表示差をなくすことを 目的とし、 傾斜配向のみならず、 らせん状にねじれている液晶フィルム、 いわゆ るねじれ傾斜配向フイルムを提供することを目的とする。 したがつて本発明は、 ねじれ傾斜配向フィルムの製造方法、 ねじれ傾斜配向フィルムおよび、 ねじれ傾 斜配向液晶層を提供し、 これと組み合わせた光学フィルムおよび、 画像表示装置 を提供することを目的とする。 さらには、 ねじれ傾斜配向フィルムを効率的に得 られることにより、 光軸の軸角度の調整が容易となり、 長尺フィルム状態での連 続的な一貫生産が可能となる。
本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、 以下に示す方法に より前記目的を達成できることを見出し、 本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、 基板上にガラス質高分子またはシラン力ップリング剤を含 有する配向層を形成し、 この配向層上をラビングした後、 このラビングした配向 層上に、 カイラル剤おょぴネマチック液晶性を示す光重合性液晶組成物を含有す る液晶塗工液を塗布することにより、 らせん状にねじれネマチック配向するとと もに、 そのらせん軸が基板表面の法線方向に対して傾斜したねじれ傾斜配向液晶 層を有するねじれ傾斜配向フィルムの製造方法である。
さらに、 前記製造方法により得られたねじれ傾斜配向フィルムの傾斜配向液晶 層とねじれ傾斜配向フィルムを、 少なくとも 1層の接着層を介して貼りあわせた 後、 前記ねじれ傾斜配向フィルムから配向層およぴ基板を除去するねじれ傾斜配 向フィルムの製造方法に関する。
本発明は、 前記製造方法により得られたねじれ傾斜配向フイルムに関するもの であり、 このねじれ傾斜配向フィルムの示す配向角が 1 ° 以上 1 80° 未満であ り且つ、 正面の位相差を A n d (0) 、 遅相軸方向に ± 30° 傾斜したときの位 相差をそれぞれ A n d (+ 30) 、 A n d (一 30) としたとき、 ( I A n d (—3 0 ) - A n d ( + 3 0 ) | / Δ n d ( 0 ) ) X 1 0 0 で算出される傾斜度が 3 0以上 5 0 0以下であることが好ましい。
さらに本発明は、 前記ねじれ傾斜配向フィルムから配向層おょぴ基板を除去す ることにより得られたねじれ傾斜配向液晶層として用いてもよく、 このねじれ傾 斜配向液晶層あるいは、 前記ねじれ傾斜配向フィルムに、 少なくとも 1層の光学 層を積層することにより得られた光学フィルムに関する。 また、 これらのねじれ 傾斜配向フィルム、 ねじれ傾斜配向液晶層および、 光学フィルムを適用した画像 表示装置に関する。 さらに本発明は、 インハウス製造法を有する工程により製造 された画像表示装置に関する。
以上のように本発明では、 基板上に前記所定の配向層を形成し、 この配向層上 をラビングした後、 カイラル剤および光重合性液晶組成物を含有する液晶塗工液 を塗布することにより、 従来物よりも傾斜度が大きいねじれ傾斜配向液晶層を有 するねじれ傾斜配向フィルムが安定的に得られる。 さらには、 カイラル剤および 光重合性液晶組成物を含有するねじれ傾斜配向液晶層を有するねじれ傾斜配向フ イルムは、 同様に従来物よりも傾斜度の大きいものが得られる。 このねじれ傾斜 配向フィルムは例えば、 視野角を広げるとともに、 光学軸の有無に伴って生じる 画面法線方向の上下左右方向から斜視した時の画像表示における見え方の差異を 補償することができる。 このような理由により、 本発明によるねじれ傾斜配向フ イルムは、特に画像表示装置の視野角補償用途として好適に用いることができる。
<図面の簡単な説明 >
図 1は本発明の傾斜配向フィルムの一実施形態の断面図であり、
図 2は本発明の光学フィルムの一実施形態の断面図であり、
図 3は本発明の画像表示装置の一実施形態の断面図である。
<発明を実施するための最良の形態 >
本発明は、 基板上に配向層を形成し、 その配向層上をラビング処理した後、 力 ィラル剤および光重合性液晶組成物を含有する液晶塗工液を塗布してねじれ傾斜 配向液晶層を形成することにより、 3 0以上の大きな傾斜度をもち、 1 ° 以上 1 8 0 ° 未満の配向角をもつねじれ傾斜配向液晶層が得られることを見出したもの である。
本発明によるねじれ傾斜配向液晶層を有するねじれ傾斜配向フィルムの構 成は、 所定の配向層を有する基板上にねじれ傾斜配向液晶層を形成したものであ り、 このねじれ傾斜配向液晶層の光学特性を有効に利用するためには、 前記ねじ れ傾斜配向フィルムのまま利用しても良いが、 ねじれ傾斜配向フィルムから基板 およぴ配向層を剥離してねじれ傾斜配向液晶層を単独で利用しても良く、 接着層 等を利用して、 ねじれ傾斜配向液晶層を他の光学フィルムと積層して利用しても 良い。 なかでも耐久性および扱いやすさの観点から、 ねじれ傾斜配向フィルムの まま用いる力 \ 他の光学層に転写して用いることが好ましい。 また、 本発明によ るねじれ傾斜配向液晶層のねじれ傾斜配向は、 ネマチック液晶分子の傾斜角が基 板表面の法線方向から 1 ° 以上 8 5 ° 以下であることを必要とし、 その傾斜度が 3 0以上であるものをいう。 図 1に本発明のねじれ傾斜配向フィルムの一実施形 態を示す。 ねじれ傾斜配向フィルム 1において、 基板 2上に配向層 7、 ねじれ傾 斜配向液晶層 3が積層されている。
ねじれ傾斜配向液晶層を形成する基板としては、 ポリマー、 ガラス、 金属等の 各種材質からなる基板を用いることができるが、 取り扱いやすさの点からポリマ 一フィルムが好ましく、 この上にガラス質高分子またはシランカツプリング剤を 含有する配向層を設けたものを用いる。 この基板の厚さは、 配向層を含めて通常 1 0〜: L 0 0 0 μ ιη程度である。
ポリマーフィルムとしては、 前記光重合性液晶組成物を乾燥および配向させる 加熱温度により、 フィルムの表面状態や耐久性に不具合を生じず、 配向層に何ら かの影響を与えないものであれば特に限定されるものではなく、 例えば、 ポリエ チレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、 ジァセチノレセノレロース、 トリァセチノレセノレロース等のセノレロース系ポリマー、 ポ リカーボネート系ポリマー、 ポリメチルメタクリ レート等のァクリル系ポリマー 等の透明ポリマーフィルムからなるフィルムが挙げられる。また、ポリスチレン、 アタリロニトリノレ .スチレン共重合体等のスチレン系ポリマー、 ポリエチレン、 ポリプロピレン、 環状ないしノルポルネン構造を有するポリオレフイン、 ェチレ ン .プロピレン共重合体等のォレフィン系ポリマー、 塩化ビニル系ポリマー、 芳 香族ポリアミ ド等のアミ ド系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィルムも挙げ られる。 さらにイミ ド系ポリマ一、 スル'ホン系ポリマー、 ポリエーテルスルホン 系ポリマー、 ポリエーテノレエーテルケトン系ポリマー、 ポリフエ二レンス/レフィ ド系ポリマー、 ビニルアルコール系ポリマー、 塩化ビニリデン系ポリマー、 ビニ ノレプチラーノレ系ポリマー、 ァリレート系ポリマー、 ポリォキシメチレン系ポリマ 一、 エポキシ系ポリマーや前記ポリマーのプレンド物等の透明ポリマーからなる フィルムなども挙げられる。 これらのなかでも水素結合性が高く、 光透過性フィ ルムとして用いることができるトリアセチルセルロース、 ポリエチレンテレフタ レー ト、 ポリカーボネー ト、 ノノレボノレネンポリオレフイン等のポリマーフイノレム が好ましく用いられる。 その中でも特にトリアセチルセルロースフィルムは光学 異方性が小さく、 フィルム上に前記配向層を形成した状態においても他の光学層 に転写することなく、 ねじれ傾斜配向フィルムとして利用できるため特に好まし い。
さらに、 特にノルボルネン構造を有するポリマーフィルムを基板として用いた 場合には、 基板上に配向層を形成する必要はなく、 光学異方性が非常に小さいた め、 光学的にも優れた特性を有する。 このような基板を用いてねじれ傾斜配向フ ィルムを作製した場合は、 ねじれ傾斜配向液晶層を他の光学層に転写することな く用いることができる。 このようなポリマーフィルムとしては例えば、 ゼォノア (商品名, 日本ゼオン社製) 、 ゼォネックス (商品名, 日本ゼオン社製) 、 ァー トン (商品名, J S R社製) が挙げられる。
基板上に設ける配向層としては、 ガラス質高分子またはシランカツプリング剤 を含有する物質の薄膜層を設ける必要がある。 この配向層は実質的に同様の効果 を有するものであれば必ずしも薄膜層として存在する必要はなく、 ガラス質高分 子またはシランカツプリング剤を含有する物質を基板表面あるいは基板中や、 光 重合性液晶組成物中に含有していても良い。 配向層を基板上に形成する方法とし ては、 例えば、 ロールコート法、 グラビアコート法、 スピンコート法、 バーコ一 ト法等により配向層を形成する溶液を塗布し、 室温での乾燥、 乾燥炉での乾燥、 またはホットプレート上での加熱等により溶媒除去や反応を促進する。 配向層は 均一かつ柔軟性のある膜が必要であるため、 配向層の厚みは、 0 . 0 4〜2〃m 程度が好ましく、 0 . 0 5〜0 . 2 x m程度がより好ましい。
ガラス質高分子としては、 金属アルコキシド、 特に金属シリコンアルコキシド ゾルが賞用される。 金属アルコキシドは、 通常アルコール系の溶液として用いら れる。 前記溶液は、 基板に塗布された後、 溶媒を除去し、 加熱によりゾルゲル反 応を促進させることで、 基板上で透明ガラス質高分子膜を形成する。 金属シリコ ンアルコキシドゾルからは金属シリコンアルコキシドゲル層が形成される。 具体 的には、 ェチルシリゲートのイソプロピルアルコール、 ブタノ一ル 2 %溶液 (コ ルコート社製: コルコート p ) により形成されるガラス質高分子配向層が例示で きる。
シランカップリング剤としては、 ケィ素および直鎖アルキル基等を有する有機 物から構成される、市販のものを適宜限定されることなく用いることができるが、 本発明では、 ァクリ口キシ基またはメタクリ口キシ基を有するものが好ましく、 例えば、 アタリロキシプロビルトリメ トキシシランからなるものを特に好ましく 用いることができる。
ラビング処理としては、 レーヨンあるいはコットン等の細かい繊維からなる布 や皮材を卷いたラビングロールによって一方向にラビングする方法を用いること ができる。
光重合性液晶組成物は、 光重合性官能基として、 例えば、 アタリロイル基また はメタァクリロイル基等の不飽和二重結合を少なくとも 1つ有する液晶性化合物 であり、 かつネマチック液晶性のものを用いる。 このような光重合性液晶組成物 としては、 下記式 1に示すモノマーュエツトからなるァクリレートゃメタクリレ ートを例示できる。
(式 1 )
Figure imgf000008_0001
C02— (CH2)a— 0 (ただし、 R1は水素原子またはメチル基を、 aは 1〜6の正の整数を、 X1は一 C〇 2—基または一 O CO—基を、 R 2はシァノ基、炭素数 1〜6のアルコキシ基、 フノレオ口基または炭素数 1〜 6のアルキル基を、 bおよび cは 1または 2の整数 を示す。 )
さらに、 耐久性を向上させた光重合性液晶組成物としては、 光重合性官能基を 2つ以上有するものが好ましい。 このような光重合性液晶組成物として、 下記化 2で表される架橋型ネマチック性液晶モノマーを例示できる。
(式 2)
H2C=CR— C02-f-CH2)-0-A— X— B— X ~ D-0~ CH2ト 02C - CR=CH2
(式中、 Rは水素原子またはメチル基を、 Aおよび Dはそれぞれ独立して 1, 4 一フエ二レン基または 1, 4シクロへキシレン基を、 Xはそれぞれ独立して一 C OO—基、 一 OC〇一基または一 O—基を、 Bは 1, 4フエ二レン基、 1, 4一 シクロへキシレン基、 4, 4 'ービフエ二レン基または 4, 4 ' ービシクロへキ シレン基を、 mおよび nはそれぞれ独立して 2〜 6の整数を示す。 ) また、 光重 合性液晶組成物としては、前記化 5における末端の「H2C = CR— C02—」を、 ビエルエーテル基またはエポキシ基に置換した化合物や、 「一 (CH2) ra—」 お よび Zまたは 「一 (CH2) n—」 を 「一 (CH2) 3— C*H (CH3) 一 (CH2) 2—」 または 「一 (CH2) 2— C*H (CH3) 一 (CH2) 3—」 に置換した化合 物を例示できる。
前記光重合性液晶組成物は、 熱処理により液晶状態として、 例えば、 ネマチッ ク液晶相を発現させて重合または架橋させることにより耐久性を向上させること ができる。
前記光重合性液晶組成物を配合した液晶塗工液中には、 光重合開始剤を添加す ることが好ましい。 光重合開始剤は各種のものを特に限定することなく使用でき る。 光重合開始剤としては、 例えば、 チバスべシャリティケミカルズ社製のィル ガキュア ( I r g a c u r e) 907、 同 1 84、 同 6 5 1、 同 3 69などを例 示できる。 光重合開始剤の添加量は、 光重合性液晶組成物の種類、 配合量等を考 慮して、 配向性を乱さない程度に加えられる。 通常、 光重合性液晶組成物 1 00 重量部に対して、 0. 5〜 30重量部程度が好ましく、特に、 3〜 1 5重量部が好 ましい。
垂直配向性液晶組成物に添加するカイラル剤としては、 重合性官能基を少なく とも 1つ有し、 かつ光学活性基を有し、 液晶組成物の配向を乱さないものであれ ば特に限定されることなく用いることができる。 重合性官能基としては、 アタリ ロイル基、 メタクリロイル基が好適である。 このカイラル剤は液晶性の有無に限 定されることはないが、 特にコレステリック液晶性を示すものが、 カイラル剤と してらせん状にねじれネマチック配向を形成する上で好ましく使用できる。 前記カイラル剤は、 その添加量により選択反射波長を決定するピッチが変化す る。 カイラル剤の添加量としては、 垂直配向性液晶組成物 100重量部に対し、 0. 0 1〜50重量部程度、好ましくは 0. 05〜 1 5重量部程度である。また、 カイラル剤の有するねじり力としては、 1 X 10— s〜l X 1 0— 2が好ましく、 5 X I 0— 6〜: L X 1 0一3であることがより好ましい。
ネマチック液晶の配向角を制御するためには、 液晶層の厚み、 カイラル剤の添 加量おょぴカイラル剤の有するねじり力を前記範囲内におレ、て適宜調整すること により、 ねじれ角を制御することができる。 本発明によると、 配向角は 1° 以上 1 8 0° 未満であることが好ましく、 20° 以上 90° 以下であることがより好 ましい。 さらに、 3 5° 以上 75° 以下であることが実用上最も好ましい。 この 配向角が 1° 未満 (ネマチック液晶がねじれ配向していない状態) であると、 前 記の光学軸を捕償する効果は期待できず、 1 80° 以上であると、 面内の光学軸 を制御することが困難である。
前記液晶塗工液を、 前記基板上に塗工する際には、 液晶性組成物を溶媒に溶解 した溶液を用いる溶液塗工方法または液晶性組成物を溶融して溶融塗工する方法 が挙げられるが、 この中でも溶液塗工方法にて基板上に溶液を塗工する方法が好 ましい。
前記溶液を調製する際に用いられる溶媒としては、 光重合性液晶組成物、 基板 および配向膜の種類により異なり一概には言えないが、 通常、 クロ口ホルム、 ジ クロロメタン、 ジクロロェタン、 テトラクロ口ェタン、 トリクロ口エチレン、 テ トラクロ口エチレン、 ク口口ベンゼン、 などのハ口ゲン化炭化水素類、 フエノー ノレ、パラクロロフエノールなどのフエノ一ノレ類、ベンゼン'、 トル'ェン、 キシレン、 メ トキシベンゼン、 1 , 2—ジメ トキシベンゼンなどの芳香族炭化水素類、 ァセ トン、 醉酸ェチル、 t e r tーブチノレアルコール、 グリセリン、 エチレングリ コ 一ノレ、 ト リエチレングリ コーノレ、 エチレングリ コーノレモノメチノレエーテノレ、 ジェ チレングリ コ一ゾレジメチノレエ一テル、 ェチノレセノレソノレブ、 プチルセルソルブ、 2 一ピロリ ドン、 N—メチル一 2—ピロ リ ドン、 ピリジン、 トリェチルァミン、 テ トラヒ ドロフラン、 ジメチルホルムァミ ド、 ジメチルァセ トアミ ド、 ジメチルス ルホキシド、 ァセトエトリル、 ブチロニトリル、 二硫化炭素などを用いることが できる。 溶液の濃度は、 用いる光重合性液晶組成物の溶解性や最終的に目的とす るねじれ傾斜配向液晶層の厚みに依存するため一概には言えないが、 通常 3〜5
0重量%、 好ましくは 7〜 3 0重量%の範囲である。
塗工された前記液晶塗工液の乾燥および配向後におけるねじれ傾斜配向液晶 層の厚みは 1〜1 0 /z m程度とすることが好ましい。 ねじれ傾斜配向液晶層の厚 みが厚すぎると配向や乾燥時のムラとなり、 薄すぎると、 十分な光学補償特性が 得られない。 また、 本発明によるねじれ傾斜配向液晶層は、 その厚みが厚いほど 傾斜度おょぴねじれ角の大きなものが得られ、 光学的な設計の自由度が高まる。 しかしながら前記の通り、 厚すぎると不具合が生じやすくなるため、 適宜な厚さ の層を 2層以上積層することが好ましい。 この方法としては、 固定化したねじれ 傾斜配向液晶層上に液晶塗工液を塗工し、 乾燥および固定化する方法を好ましく 用いることができる。 3層以上積層する場合にはこの工程を繰り返し、 その積層 数は特に限定されるものではないが、 前記のように固定化したねじれ傾斜配向液 晶層の配向規制力を利用する場合には 4層以下とすることが好ましい。 なお、 ね じれ傾斜配向液晶層の厚みを特に精密に制御する必要がある場合には、 基板に塗 ェする段階でほぼ決まるため、 溶液の濃度、 塗工直後 (乾燥前) の厚みなどの制 御は特に注意を払う必要がある。
前記溶媒を用いて所望の濃度に調整した液晶塗工液を、 ラビングした基板上に 塗工する方法としては、 例えばロールコート法、 グラビアコート法、 スピンコー ト法、 バーコート法などを採用することができる。 塗工後、 溶媒を除去し、 基板 上に液晶層を形成させる。 溶媒の除去条件は、 特に限定されず、 溶媒がおおむね 除去でき、 液晶層が流動したり、 流れ落ちたりさえしなければ良い。 通常、 室温 での乾燥、 乾燥炉での乾燥、 ホットプレート上での加熱などを利用して溶媒を除 去する。
次いで、 基板上に形成された液晶層を液晶状態とし、 配向させる。 例えば、 液 晶温度範囲になるように熱処理を行い、 液晶状態において配向させる方法が挙げ られる。熱処理方法としては、上記の乾燥方法と同様の方法で行うことができる。 熱処理温度は、 使用する液晶塗工液、 配向膜および基板の種類により異なるため 一概には言えないが、 通常 6 0〜3 0 0 °C、 好ましくは 7 0〜 2 0 0 °Cの範囲に おいて行う。また熱処理時間も同様に一概には言えないが、通常 1 0秒〜 2時間、 好ましくは 2 0秒〜 3 0分の範囲で選択される。 1 0秒より短い場合、 配向形成 が十分に進行しない恐れがあり、 2時間より長い場合、 配向状態が保持されない 可能性がある。
熱処理終了後、 配向状態の固定化を行う必要がある。 固定化の方法としては、 ガラス転移温度以下への冷却硬化およぴ光照射による重合硬化が挙げられ、 これ らの片方、 または両方が垂直配向性液晶組成物の特性に応じて適宜用いられる。 一般に、 冷却硬化はポリマーに対して、 光照射による重合硬化は重合性モノマー に対して有効である。
固定化のための冷却硬化としては、 熱処理後のねじれ傾斜配向フィルムを、 熱 処理操作における加熱雰囲気中から、 室温中に出すことによって行うことができ る。 また空冷、 水冷などの強制冷却を行ってもよい。 前記ねじれ傾斜配向液晶層 はガラス転移温度以下に冷却することにより配向が固定化される。
固定化のための光照射としては、 光重合性液晶組成物の性質に合わせて、 重合 または架橋する光を用いればよいが、 一般に紫外線照射が用いられる。 紫外線照 射条件は、 十分に反応を促進するために、 不活性気体雰囲気中とすることが好ま しいがこれに限定されるものではない。 通常、 約 8 0〜 1 6 0 m WZ c m 2の照 度を有する高圧水銀紫外ランプが代表的に用いられる。 また、 メタハライド UV ランプや白熱管などの別種ランプを使用することもできる。 なお、 紫外線照射時 の液晶層表面温度が液晶温度範囲内になるように、 コールドミラー、 水冷その他 の冷却処理あるいはライン速度を早くするなどして適宜に調整する必要がある。 こうして得られたねじれ傾斜配向層を有するねじれ傾斜配向フィルムはそのま ま用いても良いが、 ねじれ傾斜配向ブイルムから配向層を有する基板を剥離し、 ねじれ傾斜配向液晶層を他の光学層に転写、 もしくは傾斜配向液晶層のみを用い ても良い。
ねじれ傾斜配向液晶層を転写する方法としては、 例えば、 光学層の片面あるい はねじれ傾斜配向フィルムのねじれ傾斜配向液晶層側のどちらか一方または両方 に接着剤または粘着剤を用いて接着層を形成し、 ねじれ傾斜配向液晶層と光学層 を貼り合わせる。 その後、 ねじれ傾斜配向フィルムから配向層とねじれ傾斜配向 液晶層との界面において剥離し、 光学層、 接着層およびねじれ傾斜配向液晶層が 積層した状態でねじれ傾斜配向フィルムとして用いる。 このとき、 光学層、 接着 層およびねじれ傾斜配向液晶層の各層は、 1層または 2層以上であってもよく、 適宜積層することができる。 図 2に本発明のねじれ傾斜配向フィルムを用いた光 学フィルムの実施形態を示す。 本実施形態の光学フィルム 1 0は、 図 1のねじれ 傾斜配向フィルム 1から基板 2及び配向層 7を剥離し、 その両面に接着層 4を介 して光学層 5が積層され、 製造される。
接着層としては、 必要とする光学特性に影響を及ぼさない限り、 限定されるこ となく用いることができる。例えば、ァクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、 ポリエステル、 ポリウレタン、 ポリアミ ド、 ポリエーテル、 フッ素系やゴム系等 のポリマーをベースポリマーとする接着剤または粘着剤を適宜に選択して用いる ことができる。 また、 これらの形態は特に制限されず、 溶剤型、 分散型、 ェマル ション型等の各種接着剤または粘着剤を使用できる。 特に本発明におけるねじれ 傾斜配向フィルムでは、 透明性、 耐候性などの点で優れているアク リル系溶剤型 粘着剤を用いることが好ましい。
接着層の形成は、 適宜な方法で行うことができる。 例えば、 トルエンや酢酸ェ チル等の適宜な溶剤の単独物または混合物からなる溶媒にベースポリマーまたは その組成物を溶解または分散させた 1 0〜4 0重量%程度の粘着剤溶液を調製し、 それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で前記液晶層上に直接付設する方 式、 あるいは離型処理の施されたセパレータ上に粘着剤からなる接着層を形成し てそれを前記液晶層上に移着する方式などが挙げられる。 また、 接着層には、 例 えば天然物や合成物の樹脂類、 特に、 粘着性付与樹脂やガラス繊維、 ガラスビー ズ、 金属粉、 その他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、 着色剤、 酸化防止剤な どの粘着剤層に添加される添加剤を含有していてもよい。 また、 微粒子を含有し て光拡散性を示す接着層などであってもよい。
本発明によるねじれ傾斜配向液晶層を転写する光学層としては、 要求される光 学特性を満たすとともに、 前記ねじれ傾斜配向液晶層を支持するものであれば特 に限定されるものではなく、 例えば、 偏光板、 反射板、 半透過板、 拡散板、 位相 差フィルム ( 1/2や 1Z 4等の波長板 (λ板) を含む) 、 視角補償フィルム、 輝度向上フィルムまたはコレステリック液晶フィルムなどの画像表示装置の形成 に用いられるものを 1層または 2層以上積層したものが挙げられる。 なかでも、 例えば、 本発明によるねじれ傾斜配向液晶層に、 1Z4波長板としての機能をも たせ、 可視光領域に選択反射波長を有する円偏光分離機能をもつコレステリック 液晶層 (コレステリ ック液晶フィルム) と積層することにより輝度向上フィルム とすることができ、 これに偏光板を積層することにより画像表示装置に好ましく 用いることができる。 また、 偏光板、 その他の光学層あるいは本発明の位相差層 に対して、 ハードコート処理や反射防止処理、 スティッキング防止や、 拡散ない しアンチグレアを目的とした表面処理や、 視角補償等を目的とした配向液晶層を 有するフィルムも光学層として挙げられる。
前記のようにして作成したねじれ傾斜配向液晶層を有するねじれ傾斜配向フィ ルムは、 正面および遅相軸方向に ± 30° 傾斜したときの位相差値を測定し、 次 式により傾斜度を求める。 傾斜度 = ( I A n d (- 30) -A n d (+ 30) | /Δ n d (0) ) X 100
(ただし、 正面位相差値を A n d (0) 、 遅相軸方向に ± 30° 傾斜したときの 位相差値をそれぞれ、 A n d (+ 30) 、 An d (— 30) とした。 ) 本発明によるねじれ傾斜配向フィルムの前記傾斜度としては、 3 0以上あれば 良く、 5 0以上あることが好ましく、 7 0以上あることがより好ましい。 上限値 は特に限定されるものではないが、 5 0 0以下が好ましく、 3 0 0以下であるこ とが実用上より好ましい。 傾斜度が 3 0未満であると、 斜視方向における光学捕 償可能な範囲が狭すぎるため、 実用上不十分であり、 5 0 0を超えるものは、 本 発明による方法では品質の均一性が得にくレ、。
前記位相差値 (A n d (— 3 0 ) 、 A n d ( + 3 0 ) 、 A n d ( 0 ) ) は、 各 種測定装置を用いて測定することができるが、例えば、自動複屈折率計 (例えば、 王子計測機器社製: K O B R A— 2 1 A D H) を用いることで、 それぞれの値を 測定することができる。
前記光学層として用いることのできる偏光板としては、 例えば、 二色性物質含 有のポリビニルアルコール系フィルム等からなる偏光子の片面または両面に、 ビ ニルアルコール系ポリマー等からなる適宜な接着層を介して保護シートを接着し たものがあげられる。
偏光子の製造方法としては、 例えば、 ポリビュルアルコール系フィルムをョゥ 素で染色した後に延伸し、 ョゥ素を配向させる方法があげられる。
偏光子としては、 特に限定されることなく各種のものを使用できる。 例えば、 ポリビュルアルコール系フィルム、 部分ホルマール化ポリビュルアルコール系フ イルム、 エチレン .酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子 フィルムに、ョゥ素ゃ二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、 ポリ ビニルアルコールの脱水処理物ゃポリ塩化ビュルの脱塩酸処理物等ポリエン 系配向フィルム等があげられる。 これらのなかでもポリビニルアルコール系フィ ルムとョゥ素などの二色性物質からなる偏光子が好適である。 これら偏光子の厚 さは特に限定されるものではないが、 一般的に、 5〜8 0 m程度である。
偏光子は、 必要に応じてホウ酸や硫酸亜鉛、 塩化亜鉛等を含んでいてもよく、 ョゥ化カリゥムなどの水溶液に浸漬することもできる。
前記偏光子の片面または両面に設けられる保護シ一 1、を形成する材料として は、 透明性、 機械的強度、 熱安定性、 水分遮蔽性、 等方性などに優れるものが好 ましい。 例えば、 ポリエチレンテレフタレ一トゃポリエチレンナフタレート等の ポリエステノレ系ポリマー、 ジァセチ/レセノレロースやトリァセチノレセルロース等の セノレロース系ポリマー、 ポリメチノレメタタリレー ト等のアタリノレ系ポリマー、 ポ リスチレンやアクリ ロニトリル■ スチレン共重合体 (A S樹脂) 等のスチレン系 ポリマー、 ポリカーボネート系ポリマーがあげられる。 また、 ポリエチレン、 ポ リプロピレン、 シク口系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、 ェ チレン ·プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、 塩化ビニル系ポ リマー、ナイロンや方向族ポリアミ ド等のアミ ド系ポリマー、ィミ ド系ポリマー、 スノレホン系ポリマー、 ポリエーテノレスノレホン系ポリマー、 ポリエーテノレエーテノレ ケトン系ポリマー、 ポリフエ二レンスノレフィ ド系ポリマー、 ビニノレアノレコーノレ系 ポリマー、 塩化ビニリデン系ポリマー、 ビュルブチラール系ポリマー、 ァリレー ト系ポリマー、 ポリオキシメチレン系ポリマー、 エポキシ系ポリマー、 または前 記ポリマーのプレンド物なども前記保護シートを形成するポリマーの例としてあ げられる。 保護シートは、 アクリル系、 ウレタン系、 ァクリルウレタン系、 ェポ キシ系、 シリコーン系等の熱硬化型、 紫外線硬化型の樹脂の硬化層として形成す ることもできる。 これらの中でもセルロース系ポリマーが好ましい。
また、 保護シートとしては、 特開 2 0 0 1 — 3 4 3 5 2 9号公報 (WO 0 1 / 3 7 0 0 7 ) に記載のポリマーフィルム、 例えば、 (A) 側鎖に置換および/ま たは非置換イミ ド基を有する熱可塑性樹脂と、 (B ) 側鎖に置換および Zまたは 非置換フ ニル基ならびに-トリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成 物が挙げられ、 具体例としてはィソブテンと N—メチルマレイ ミ ドからなる交互 共重合体とァクリ ロ二ト リル ' スチレン共重合体とを含有する樹脂組成物のフィ ルムが挙げられる。 フィルムは樹脂組成物の混合押出し品などからなるフィルム を用いることができる。
保護シートの厚さは特に限定されるものではないが、 一般には 5 0 0 /i m以下 であり、 1〜 3 0 0 μ mが好ましい。 特に 5〜 2 0 0 μ mとするのがより好まし い。 また、 偏光特性や耐久性などの点より、 保護フィルム表面をアル力リなどで ケン化処理することが好ましい。
また、 保護シートはできるだけ色付きがないことが好ましい。 したがって、 R t h = [ ( n x + n y ) / 2 - n z ] ■ d (ただし、 n x、 n yはフイノレム平面 内の主屈折率、 n zはフィルム厚方向の屈折率、 dはフィルム厚である) で表さ れるフィルム厚み方向の位相差値が一 9 0 n m〜+ 7 5 n mである透明保護フィ ノレムが好ましく用いられる。 かかる厚み方向の位相差値 ( R t h ) が— 9 0 n m 〜+ 7 5 n mのものを使用することにより、 透明保護フィルムに起因する偏光板 の着色 (光学的な着色) をほぼ解消することができる。 厚み方向の位相差値 ( R t h ) は、 さらに好ましくは一 8 0〜十 6 0 n m、 特に一 7 0 n m〜+ 4 5 n m が好ましい。
前記保護シートは偏光子の両面に貼りあわせる 2枚がそれぞれ異なる特性を もつものを用いてもよい。その特性としては、これに限定されるものではないが、 例えば、 厚み、 材質、 光透過率、 引張り弾性率あるいは光学層の有無等が挙げら れる。
前記偏光板には、 実用に際して各種の加工を施して用いることができる。 その 加工方法についてはこれに特に限定されるものではないが、 例えば、 前記透明保 護フィルムの偏光子を接着させない面 (前記接着剤塗布層を設けない面) に対し て、 ハードコート処理や反射防止処理、 ステイツキング防止や、 拡散ないしアン チグレアを目的とした表面処理を施したり、 視角補償等を目的とした液晶層を積 層する方法があげられる。 また、 反射板や半透過板、 位相差板 (1 / 2や 1 Z 4 等の波長板 (λ板) を含む) 、 視角補償フィルムなどの液晶表示装置等の形成に 用いられるねじれ傾斜配向フィルムを 1層または 2層以上貼りあわせたものもあ げられる。
ハードコート処理は偏光板等のフィルム表面の傷つき防止などを目的に施され るものであり、 例えばアクリル系、 シリコーン系などの適宜な紫外線硬化型樹脂 による硬度や滑り特性等に優れる硬化皮膜を透明保護フィルムの表面に付加する 方式などにて形成することができる。 反射防止処理は変更板表面での外光の反射 防止を目的に施されるものであり、 従来に準じた反射防止膜などの形成により達 成することができる。 また、 ステイツキング防止処理は隣接層との密着防止を目 的に施される。
また、 アンチグレア処理は偏光板の表面で外光が反射して、 偏光板透過光の視 認を阻害することの防止等を目的に施されるものであり、 例えば、 サンドブラス ト方式やエンボス加工方式による粗面化方式や透明微粒子の配合方式などの適宜 な方式にて透明保護フィルムの表面に微細凹凸構造を付与することにより形成す ることができる。 前記表面微細凹凸構造の形成に含有させる微粒子としては、 例 えば平均粒径が 0 . 5〜5 θ ί ΐταのシリカ、 アルミナ、 チタニア、 ジルコニァ、 酸化錫、 酸化インジウム、 酸化カドミウム、 酸化アンチモン等からなる導電性の こともある無機系微粒子、 架橋または未架橋のポリマー等からなる有機系微粒子 などの透明微粒子が用いられる。 表面微細囬凸構造を形成する場合、 微粒子の使 用量は、 表面微細凹凸構造を形成する透明樹脂 1 0 0重量部に対して一般的に 2 〜 7 0重量部程度であり、 5〜5 0重量部が好ましい。 アンチグレア層は、 偏光 板透過光を拡散して視角などを拡大するための拡散層 (視角拡大機能など) をか ねるものであってもよい。
なお、 前記反射防止層、 ステイツキング防止層、 拡散層やアンチグレア層等の 光学層は、 透明保護フィルムそのものに設けることができるほか、 別途、 透明保 護フィルムとは別体のものとして設けることもできる。
前記偏光子と透明保護フィルムとの接着処理は特に限定されるものではない が、 例えば、 ビュルポリマーからなる接着剤、 あるいは、 ホウ酸やホウ砂、 グル タルアルデヒ ドゃメラミン、 シユウ酸などのビュルアルコール系ポリマーの水溶 性架橋剤から少なくともなる接着剤などを介して行うことができる。 この接着層 は、水溶液の塗布乾燥層などとして形成しうるが、その水溶液の調製に際しては、 必要に応じて、 他の添加剤や、 酸等の触媒も配合することができる。
反射型偏光板は、 偏光板に反射層を設けたもので、 視認側 (表示側) からの入 射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものであ り、 バックライト等の光源の内臓を省略できて、 液晶表示装置の薄型化を図りや すいなどの利点を有する。 反射型偏光板の形成は、 必要に応じ透明保護層等を介 して偏光板の片面に金属等からなる反射層を付設する方式などの適宜な方式にて 行うことができる。
反射型偏光板の具体例としては、 必要に応じ、 マツ'ト処理した透明保護フィル ムの片面に、 アルミニウム等の反射性金属からなる箔ゃ蒸着膜を付設して反射層 を形成したものなどがあげられる。 また、 前記透明保護フィルムに微粒子を含有 させて表面微細凹凸構造とし、 その上に微細凹凸構造の反射層を有するものなど もあげられる。 前記した微細凹凸構造の反射層は、 入射光を乱反射により拡散さ せて指向性ゃギラギラした見栄えを防止し、 明暗のムラを抑制しうる利点などを 有する。 また微粒子含有の透明保護フィルムは、 入射光およびその反射光がそれ を透過する際に拡散されて、 明暗ムラをより抑制しうる利点なども有している。 透明保護フィルムの表面微細凹凸構造を反映させた微細凹凸構造の反射層の形成 は、 例えば真空蒸着方式、 イオンプレーティング方式、 スパッタリング方式等の 蒸着方式ゃメツキ方式などの適宜な方式で、 金属を透明保護層の表面に直接付設 する方法などにより行うことができる。
反射板は、 前記偏光板の透明保護フィルムに直接付与する方式に代えて、 その 透明フィルムに準じた適宜なフィルムに反射層を設けてなる反射シートなどとし て用いることもできる。 なお、 反射層は通常、 金属からなるので、 その反射面が 透明保護フィルムや偏光板等で被覆された状態の使用形態が、 酸化による反射率 の低下防止、 ひいては初期反射率の長期持続の点や、 保護層の別途付設回避の点 などにより好ましい。
なお、 半透過型偏光板は、 上記において反射層で光を反射し、 かつ透過するハ 一フミラー等の半透過型の反射層とすることにより得ることができる。 半透過型 偏光板は通常、 液晶セルの裏側に設けられ、 液晶表示装置などを比較的明るい雰 囲気で使用する場合には、 視認側 (表示側) からの入射光を反射させて画像を表 示し、 比較的暗い雰囲気においては、 半透過型偏光板のバックサイドに内蔵され ているバックライト等の内臓光源を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装 置などを形成できる。 すなわち、 半透過型偏光板は、 明るい雰囲気下では、 バッ クライ ト等の光源使用のエネルギーを節約でき、 比較的明るい雰囲気下において も内蔵光源を用いて使用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用である。 偏光板にさらに位相差板が積層されると、 楕円偏光板または円偏光板となる。 直線偏光を楕円偏光または円偏光に変えたり、 楕円偏光または円偏光を直線偏光 に変えたり、 あるいは直線偏光の偏光方向を変える場合に、 位相差板などが用い られる。特に、直線偏光を円偏光に変えたり、円偏光を直線偏光に変えたりする位 相差板としては、 いわゆる 1 / 4波長板 (え Z 4板ともいう) が用いられる。 1 / 2波長板 ( Ζ 2板ともいう) は、 通常、 直線偏光の偏光方向を変える場合に 用いられる。
楕円偏光板はスーパーツイス トネマチック (STN) 型液晶表示装置の液晶層の 複屈折により生じた着色 (青または黄) を補僙 (防止) して、 前記着色のない白 黒表示する場合などに有効に用いられる。 さらに、 三次元の屈折率を制御したも のは、 液晶表示装置の画面を斜め方向から見た際に生じる着色も補償 (防止) す ることができて好ましい。 円偏光板は、 例えば画像が力ラ一表示になる反射型液 晶表示装置の画像の色調を整える場合などに有効に用いられ、 また、 反射防止の 機能も有する。
位相差板としては、 高分子素材を一軸または二軸延伸処理してなる複屈折性フ イルム、 液晶配向フィルムなどがあげられる。 この位相差板としては、 例えば各 種波長板や液晶層の複屈折による着色や視角等の補償を目的としたものなどの使 用目的に応じた適宜な位相差を有するものであってよく、 2種以上の位相差板を 積層して位相差等の光学特性を制御したものなどであってもよい。 延伸処理は、 例えばロール延伸法、 長間隙沿延伸法、 テンター延伸法、 チューブラー延伸法な どにより行うことができる。 延伸倍率は、 一軸延伸の場合には 1 . 1〜3倍程度 が一般的である。 位相差板の厚さも特に制限されないが、 一般的には 1 0〜2 0 0 μ ια, 好ましくは 2 0〜; L 0 0 /i mである。
前記高分子素材としては、 例えば、 ポリビュルアルコール、 ポリビュルブチラ 一ノレ、 ポリメチノレビニノレエーテノレ、 ポリヒ ドロキシェチノレアク リ レート、 ヒ ドロ キシェチノレセノレロース、 ヒ ドロキシプロピノレセノレロース、 メチノレセノレロース、 ポ リカーボネート、 ポリアリ レート、ポリスノレホン、ポリエチレンテレフタレ一ト、 ポリエチレンナフタレート、 ポリエーテノレスノレホン、 ポリフエ二レンスノレフアイ ド、 ポリフエ二レンオキサイド、 ポリアリルスルホン、 ポリビニルアルコール、 ポリアミ ド、 ポリイミ ド、 ポリオレフイン、 ポリ塩化ビュル、 セルロース系重合 体、 またはこれらの二元系、 三元系各種共重合体、 グラフ ト共重合体、 ブレンド 物などがあげられる。 これら高分子素材は延伸等により配向物 (延伸フィルム) となる。
前記液晶ポリマーとしては、 例えば、 液晶配向性を付与する共役性の直線状原 子団 (メソゲン) がポリマーの主鎖や側鎖に導入された主鎖型や側鎖型の各種の ものなどがあげられる。 主鎖型の液晶性ポリマーの具体例としては、 屈曲性を付 与するスぺーサ部でメソゲン基を結合した構造の、 例えばネマチック配向性のポ リエステル系液晶性ポリマー、 ディスコテイツクポリマ一ゃコレステリ ックポリ マーなどがあげられる。 側鎖型の液晶性ポリマーの具体例としては、 ポリシロキ サン、 ポリアタリレート、 ポリメタタリレートまたはポリマロネートを主鎮骨格 とし、 側鎖として共役性の原子団からなるスぺーサ部を介してネマチック配向付 与性のパラ置換環状化合物単位からなるメソゲン部を有するものなどがあげられ る。 これら液晶ポリマーは、 例えば、 ガラス板上に形成したポリイミ ドゃポリビ -ルアルコール等の薄膜の表面をラビング処理したもの、 酸化ケィ素を斜方蒸着 したものなどの配向処理面上に液晶性ポリマーの溶液を展開して熱処理すること により行われる。
また上記の楕円偏光板や反射型楕円偏光板は、 偏光板または反射型偏光板と位 相差板を適宜な組み合わせで積層したものである。 かかる楕円偏光板等は、 (反 射型) 偏光板と位相差板の組み合わせとなるようにそれらを液晶表示装置の製造 過程で順次別個に積層することによつても形成しうるが、 前記のごとくあらかじ め楕円偏光板等の光学フィルムとしたものは、 品質の安定性や積層作業性等に優 れて、 液晶表示装置などの製造効率を向上させうる利点がある。
視角捕償フィルムは、 液晶表示装置の画面を、 画面に垂直でなくやや斜めの方 向から見た場合でも、 画像が比較的鮮明に見えるように視野角を広げるためのフ イルムである。 このような視角補償位相差板としては、 例えば位相差板、 液晶ポ リマー等の配向フィルムや透明基材上に液晶ポリマー等の配向層を支持したもの などからなる。 通常の位相差板は、 その面方向に一軸延伸された複屈折を有する ポリマーフィルムが用いられるのに対し、 視角補償フィルムとして用いられる位 相差板には、 面方向に二軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィルムと力 \ 面方向に一軸に延伸され、 厚さ方向にも延伸された、 厚さ方向の屈折率を制御し た複屈折を有するポリマ一や傾斜配向フィルムのような二方向延伸フィルムなど が用いられる。 傾斜配向フィルムとしては、 例えばポリマーフィルムに熱収縮フ ィルムを接着して加熱によるその収縮力の作用下にポリマーフィルムを延伸処理 またはノおよび収縮処理したものや、 液晶ポリマ一を傾斜配向させたものなどが 挙げられる。 位相差板の素材原料ポリマーは、 先の位相差板で説明したポリマー と同様のものが用いられ、 液晶セルによる位相差に基づく視認角の変化による着 色等の防止や良視認の視野角の拡大などを目的とした適宜なものを用いうる。 また、 良視認の広い視野角を達成する点などより、 液晶ポリマーの配向層、 特 にディスコティック液晶ポリマーの傾斜配向液晶層からなる光学的異方性層をト リアセチルセルロースフィルムにて支持した光学補償位相差板が好ましく用いう る。
輝度向上フィルムは、 液晶表示装置などのバックライ トゃ裏側からの反射など により自然光が入射すると所定偏光軸の直線偏光または所定方向の円偏光を反射 し、 他の光は透過する特性を示すもので、 輝度向上フィルムを偏光板と積層した 偏光板は、 バックライト等の光源からの光を入射させて所定偏光状態の透過光を 得るとともに、 前記所定偏光状態以外の光は透過せずに反射される。 この輝度向 上フィルム面で反射した光をさらにその後ろ側に設けられた反射層等を介し反転 させて輝度向上フィルムに再入射させ、 その一部または全部を所定偏光状態の光 として透過させて輝度向上フィルムを透過する光の增量を図るとともに、 偏光子 に吸収させにくい偏光を供給して、 液晶画像表示等に利用しうる光量の増大を図 ることにより輝度を向上させうるものである。 すなわち、 輝度向上フィルムを使 用せずに、 バックライトなどで液晶セルの裏側から偏光子を通して光を入射した 場合には、 偏光子の偏光軸に一致していない偏光方向を有する光は、 ほとんど偏 光子に吸収されてしまい、 偏光子を透過してこない。 すなわち、 用いた偏光子の 特性によっても異なるが、 およそ 5 0 %の光が偏光子に吸収されてしまい、 その 分、 液晶画像表示等に利用しうる光量が減少し、 画像が暗くなる。 輝度向上フィ ルムは、偏光子に吸収されるような偏光方向を有する光を偏光子に入射させずに、 輝度向上フィルムでいったん反射させ、 さらにその後ろ側に設けられた反射層等 を介して反転させて輝度向上フィルムに再入射させることを繰り返し、 この両者 間で反射、 反転している光の偏光方向が偏光子を通過しうるような偏光方向にな つた偏光のみを透過させて偏光子に供給するので、 バックライ トなどの光を効率 的に液晶表示装置の画像の表示に使用でき、 画面を明るくすることができる。 輝度向上フィルムと上記反射層等の間に拡散板を設けることもできる。 輝度向 上フィルムによって反射した偏光状態の光は上記反射層等に向かうが、 設置され た拡散板は通過する光を均一に拡散すると同時に偏光状態を解消し、 非偏光状態 とする。 すなわち元の自然光状態にもどす。 この非偏光状態すなわち自然光状態 の光が反射層等に向かい、 反射層等を介して反射して、 拡散板を再び通過して輝 度向上フィルムに再入射することを繰り返す。 元の自然光状態に戻す拡散板を設 けることにより、 表示画面の明るさを維持しつつ、 同時に表示画面の明るさのム ラを少なく し、 均一の明るい画面を提供することができる。 元の自然光状態に戻 す拡散板を設けることにより、 初回の入射光は反射の繰り返し回数が程よく増加 し、 拡散板の拡散機能とあいまって均一の明るい表示画面を提供することができ たものと考えられる。
前記輝度向上フィルムと しては、 例えば誘電体の多層薄膜や屈折率異方性が相 違する薄膜フィルムの多層積層体の如き、 所定偏光軸の直線偏光を透過して他の 光は反射する特性を示すもの、 コレステリック液晶ポリマ一の配向フィルムやそ の配向液晶層をフィルム基材上に支持したものの如き、 左回りまたは右回りのい' ずれか一方の円偏光を反射して他の光は透過する特性を示すものなどの適宜なも のを用いうる。
したがって、 前記した所定偏光軸の直線偏光を透過させるタイプの輝度向上フ イルムでは、 その透過光をそのまま偏光板に偏光軸をそろえて入射させることに より、 偏光板による吸収口スを抑制しつつ、 効率よく透過させることができる。 一方、 コレステリック液晶層の如く円偏光を透過するタイプの輝度向上フィルム では、 そのまま偏光子に入射させることもできるが、 吸収ロスを抑制する点より その円偏光を位相差板を介し直線偏光化して偏光板に入射させることが好ましい c なお、 その位相差板として 1 / 4波長板を用いることにより、 円偏光を直線偏光 に変換することができる。
前記ねじれ傾斜配向液晶層あるいは前記ねじれ傾斜配向フィルムを輝度向上 フィルムに適用する場合、 可視光域等の広い波長範囲で 1 Z 4波長板として機能 するものを用いることが好ましい。 1 / 4波長板は、 面内屈折率である 11 Xおよ び n yの値を I n X— n y | = λ / 4 ( λ :測定波長 [ n m] ) を満たすように 前記屈折率を制御することにより作製できる。 また、 この 1 / 4波長板は、 例え ば波長 5 5 0 n mの単色光に対して 1 / 4波長板として機能する位相差層と他の 位相差特性を示す位相差層、 例えば 1 / 2波長板として機能する位相差層とを重 畳する方式などにより得ることができる。 したがって、 この位相差層は、 1層ま たは 2層以上からなるものであってもよい。
なお、 コレステリック液晶層についても、 反射波長が相違するものの組み合わ せにして 2層または 3層以上重畳した配置構造とすることにより、 可視光領域等 の広い波長範囲で円偏光を反射するものを得ることができ、 それに基づいて広い 波長範囲の透過円偏光を得ることができる。
また、 光学層として用いられる偏光板としては、 上記の偏光分離型偏光板の如 く、偏光板と 2層または 3層以上の光学層とを積層したものからなっていてもよ い。 したがって、 上記の反射型偏光板や半透過型偏光板と位相差板を組み合わせ た反射型楕円偏光板や半透過型楕円偏光板などであってもよい。
偏光板に前記光学層を積層したねじれ傾斜配向フィルムは、 液晶表示装置等の 製造過程で順次別個に積層する方式にても形成することができるが、 あらかじめ 積層してねじれ傾斜配向フィルムとしたものは、 品質の安定性や組立作業等に優 れていて液晶表示装置などの製造工程を向上させうる利点がある。 積層には粘着 剤層等の適宜な接着手段を用いうる。 前記の偏光板と他の光学層の接着に際し、 それらの光学軸は目的とする位相差特性などに応じて適宜な配置角度とすること ができる。
前記のねじれ傾斜配向フィルムまたはねじれ傾斜配向液晶層や、 これらを用い た光学フィルムは、 画像表示装置等に用いられる照明装置において、 裏面側に反 射層を有する面光源の表面側に用いられる。 前記照明装置は、 少なくとも一層の プリズムァレイ層を有することが好ましく、 アレイの配列方向が上下の層で交差 する状態にある 2層以上のプリズムアレイ層を有することがより好ましい。 本発明によるねじれ傾斜配向フィルムまたはねじれ傾斜配向液晶層や、 これら を用いた光学フィルムは液晶表示装置、 有機 E L表示装置、 P D P等の画像表示 装置の形成に好ましく用いることができる。 図 3に本発明の画像表示装置の一実 施形態を示す。 画像表示装置 1 0 0は、 後述する液晶セルや有機 E L発光体等に 相当する部材 6及び当該部材 6上に配置された図 2の光学フィルム 1 0より形成 される。 例えば、 偏光板を液晶セルの片側あるいは両側に配置してなる反射型や 半透過型、 あるいは透過■反射両用型等の液晶表示装置に用いることができる。 液晶セル基板は、 プラスチック基板、 ガラス基板のいずれでも良い。 液晶表示装 置を形成する液晶セルは任意であり、 例えば薄膜トランジスタ型に代表されるァ クティブマトリクス駆動型のもの、 ッイス トネマチック型やスーパーッイス トネ マチック型に代表される単純マトリクス駆動型のものなど適宜なタイプの液晶セ ノレを用いたものであって良い。
次いで、 有機エレク トロルミネセンス装置 (有機 E L表示装置) について説明 する。 一般に、 有機 E L表示装置は、 透明基板上に透明電極と有機発光層と金属 電極とを順に積層して発光体 (有機エレク トロルミネセンス発光体) を形成して いる。 ここで、 有機発光層は、 種々の有機薄膜の積層体であり、 例えばトリフユ ニルァミン誘導体等からなる正孔注入層と、 アントラセン等の蛍光性の有機固体 からなる発光層との積層体や、 あるいはこのような発光層とペリレン誘導体等か らなる電子注入層の積層体や、 またあるいはこれらの正孔注入層、 発光層、 およ び電子注入層の積層体等、 種々の組み合わせを持った構成が知られている。 有機 E L表示装置は、 透明電極と金属電極とに電圧を印加することによって、 有機発光層に正孔と電子とが注入され、 これら正孔と電子との再結合によって生 じるエネルギーが蛍光物質を励起し、 励起された蛍光物質が基底状態に戻るとき に光を放射する、 という原理で発光する。 途中の再結合というメカニズムは、 一 般のダイオードと同様であり、 このことからも予想できるように、 電流と発光強 度は印加電圧に対して整流性に伴う強い非線形性を示す。
有機 E L表示装置においては、 有機発光層での発光を取り出すために、 少なく とも一方の電極が透明でなくてはならず、 通常、 酸化インジウムスズ ( I T〇) などの透明導電体で形成した透明電極を陽極として用いている。 一方、 電子注入 を容易にして発光効率を上げるには、 陰極に仕事関数の小さな物質を用いること が重要で、 通常 M g— A g、 A 1 — L iなどの金属電極を用いている。
このような構成の有機 E L表示装置において、 有機発光層は、 厚さ l O n m程 度と極めて薄い膜で形成されている。 このため、 有機発光層も透明電極と同様、 光をほぼ完全に透過する。 その結果、 非発光時に透明基板の表面から入射し、 透 明電極と有機発光層とを透過して金属電極で反射した光が、 再び透明基板の表面 側へと出るため、 外部から視認したとき、 有機 E L表示装置の表示面が鏡面のよ に
電圧の印加によって発光する有機発光層の表面側に透明電極を備えるとともに、 有機発光層の裏面側に金属電極を備えてなる有機エレク トロルミネセンス発光体 を含む有機 E L表示装置において、透明電極の表面側に偏光板を設けるとともに、 これら透明電極と偏光板との間に位相差フィルムを設けることができる。
本発明によるねじれ傾斜配向フィルム等の位相差フィルムおよぴ偏光板は、 外 部から入射して金属電極で反射してきた光を偏光する作用を有するため、 その偏 光作用によって金属電極の鏡面を外部から視認させないという効果がある。特に、 位相差フイルムを 1 Z 4波長板で構成し、 かつ偏光板と位相差フィルムとの偏光 方向のなす角を π Ζ 4に調整すれば、 金属電極の鏡面を完全に遮蔽することがで きる。
すなわち、 この有機 E L表示装置に入射する外部光は、 偏光板により直線偏光 成分のみが透過する。 この直線偏光は位相差フィルムにより一般に楕円偏光とな るが、 特に位相差フィルムが 1 Ζ 4波長板でしかも偏光板と位相差フィルムとの 偏光方向のなす角が π / 4のときには円偏光となる。
この円偏光は、透明基板、透明電極、有機薄膜を透過し、金属電極で反射して、 再び有機薄膜、 透明電極、 透明基板を透過して、 位相差フィルムで再び直線偏光 となる。 そして、 この直線偏光は、 偏光板の偏光方向と直交しているので、 偏光 板を透過できない。 その結果、 金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
P D Pは、 パネル内に封入された希ガス、 とくにネオンを主体としたガス中で 放電を発生させ、 その際に発生する真空紫外線により、 パネルのセルに塗られた R G Bの蛍光体を発生させる。
上記のような画像表示装置市場では、 価格低減のため、 各種光学フィルムの打 ち抜き、 そして選別、 貼り合わせまでの処理工程を一貫して行うィンハウス製造 が求められている。 光学フィルムの後加工 (切断) からセルへの貼り合わせまで を一貫生産するインハウス製造法では、 その不良エリアを即座に測定する必要が ある。 本発明によるねじれ傾斜配向フィルムが画像表示装置に使用される場合、 それぞれの表示装置に合わせた光軸設計が必要となるが、 本発明によるねじれ傾 斜配向フィルムは液晶層の厚みや、 液晶組成物およびカイラル剤の配合量でその 光軸を調整できるため、 途中で所望の光軸角度に打ち抜き、 矩形状の単板で貼り あわせることなく、 長尺状フィルムのまま一貫して貼りあわせることができる。 したがって、 本発明のねじれ傾斜配向フィルムは途中に打ち抜き、 貼合、 運送、 梱包、 開梱等の工程を経ることなく、 液晶表示素子や E L表示素子等の画像表示 素子に貼り合わせる工程を 1ラインで行うインライン製造に好ましく用いること ができる。 ぐ実施例 >
以下に実施例によつて本発明を具体的に説明するが、 本発明はこれら実施例に よって限定されるものではない。
(液晶塗工液 Aの調製)
ネマチック液晶性の光重合性液晶組成物 (BAS F社製: P a 1 i o c o 1 o r L C 242) 9. 9 9 1 g、 カイラル剤 (BAS F社製: P a 1 i o c o 1 o r LC 7 56) 0. 009 gおよぴ、光重合開始剤 (チバスぺシャリティケミカ ルズ (株) 製: I r g a c u r e 90 7) 3. O gをシク口へキサノン 40 gに 溶解した。
(液晶塗工液 Bの調製)
ネマチック液晶性の光重合性液晶組成物 (BASF社製: P a 1 i o c o 1 o r L C 242) 9. 984 g、 カイラル剤 (BAS F社製: P a 】 i o c o 1 o r L C 7 56) 0. 0 1 6 gおよぴ光重合開始剤 (チバスぺシャリティケミカル ズ (株) 製: I r g a c u r e 907 ) 3. 0 gをトルェン 40 gに溶解した。
(液晶塗工液 Cの調製)
ネマチック液晶性の光重合性液晶組成物 (BAS F社製: P a 1 i o c o 1 o r L C 242) 1 0. 0 gおよび、 光重合開始剤 (チバスぺシャリティケミカル ズ (株) 製: I r g a c u r e 907) 3. 0 gをトルェン 40 gに溶解した。 (配向基板 Aの作製)
ポリエチレンテレフタレート (PET) フィルム基板上に 3—ァクリロキシプ 口ピルトリメ トキシシラン (信越化学工業社製: KBM5 1 0 3) をバーコータ 一で塗布後、 1 20°Cで 1分間加熱乾燥し、 厚さ約 0. Ι μηιの配向層を形成し た後、 その上をレーヨン布でこすることによりラビング処理を施した。
(配向基板 Βの作製)
トリァセチルセルロース (TAC) フィルム基板上に 3—アタ リ 口キシプロピ ルトリメ トキシシラン (信越化学工業社製: Κ Β Μ 5 10 3 ) をバーコ一ターで 塗布後、 1 20 °Cで 1分間加熱乾燥し、厚さ約 0. 1 mの配向層を形成した後、 その上をレーヨン布でこすることによりラビング処理を施した。
(配向基板 Cの作製)
ポリエチレンテレフタレート (PET) フィルム基板上にェチルシリケ一トの ィソプロピルアルコール、ブタノール 2%溶液 (コルコート社製:コルコート P) をバーコ一ターで塗布後、 1 20°Cで 1分間加熱乾燥し、 厚さ約 0. Ι μπιの配 向層を形成した後、 その上をレーヨン布でこすることによりラビング処理を施し た。
(配向基板 Dの作製)
トリァセチルセルロース (TAC) フィノレム基板上にェチルシリケートのィソ プロピルアルコール、 プタノール 2%溶液 (コルコート社製: コルコート Ρ) を バーコ一ターで塗布後、 1 20°Cで 1分間加熱乾燥し、 厚さ約 0. の配向 層を形成した後、その上をレーヨン布でこすることによりラビング処理を施した。
(配向基板 Eの作製)
トリァセチルセルロース (TAC)フィルム基板上にポリ ビュルアルコール(日 本合成化学工業 (株) 製、 NH— 1 8) 5重量%水溶液を塗布後、 1 50°Cで 3 0分間加熱乾燥し、 配向層を形成した後、 その上をレーヨン布でこすることによ りラビング処理を施した。
[実施例 1 ]
配向基板 A上に液晶塗工液 Aを # 5バーコ ターを用いて塗布し、 90°Cで 5 分間加熱することにより乾燥、 配向させた後、 室温下に取り出して UV光 (メタ ルハライ ドランプ、 ImjZcm2) を照射することにより配向液晶層を固定化 して、 厚さ 1. 0 /imの配向液晶層を有するねじれ傾斜配向フィルムを得た。 こ の液晶配向フィルムの配向液晶層側に、 アタリル系粘着剤からなる厚さ 20 /im の接着層を形成した厚さ 50 μιταトリァセチルセルロース(T AC)フィルムを、 接着層を介して貼りあわせた後、 前記ねじれ傾斜配向フィルムの配向層を有する 基板と配向液晶層との界面で剥離して、 T ACフィルム、 接着層および配向液晶 層が積層した液晶配向フィルムを得た。
[実施例 2 ]
配向基板 A上に液晶塗工液 Bを # 10バーコ一ターを用いて塗布し、 実施例 1 と同条件により固定化まで行い、 厚さ 2. 2 mの配向液晶層を有する液晶配向 フィルムを得たこと以外は実施例 1と同様にして作製し、 T ACフィルム、 接着 層およぴ配向液晶層が積層した液晶配向フィルムを得た。
[実施例 3 ]
配向基板 B上に液晶塗工液 Aを # 5バーコ一ターを用いて塗布し、 実施例 1と 同条件により固定化まで行い、 厚さ 1. 1 μΐηの配向液晶層を有する液晶配向フ イノレムを得た。
[実施例 4]
配向基板 Β上に液晶塗工液 Βを # 1 0バーコ一ターを用いて塗布し、 実施例 1 と同条件により固定化まで行い、 厚さ 1. 9 xmの配向液晶層を有する液晶配向 フィルムを得た。
[実施例 5 ]
配向基板 C上に液晶塗工液 Aを # 5バーコ一ターを用いて塗布し、 実施例 1と 同条件により固定化まで行い、 厚さ 1. 0 μπιの配向液晶層を有する液晶配向フ イルムを得たこと以外は実施例 1と同様にして作製し、 T ACフィルム、 接着層 および配向液晶層が積層した液晶配向フィルムを得た。
[実施例 6 ]
配向基板 C上に液晶塗工液 Bを # 1 0バーコ一ターを用いて塗布し、 実施例 1 と同条件により固定化まで行い、 厚さ 2 . 1 /i mの配向液晶層を有する液晶配向 フィルムを得たこと以外は実施例 1と同様にして作製し、 T A Cフィルム、 接着 層および配向液晶層が積層した液晶配向フィルムを得た。
[実施例 7 ]
配向基板 D上に液晶塗工液 Aを # 5バーコ一ターを用いて塗布し、 実施例 1と 同条件により固定化まで行い、 厚さ 0 . 9 μ ηιの配向液晶層を有する液晶配向フ イノレムを得た。
[実施例 8 ]
配向基板 D上に液晶塗工液 Βを # 1 0バーコ一ターを用いて塗布し、 実施例 1 と同条件により固定化まで行い、 厚さ 2 . 0 / mの配向液晶層を有する液晶配向 フィルムを得た。
[比較例 1 ]
P E Tフィルム基板上に液晶塗工液〇を# 6バーコ一ターを用いて塗布し、 実 施例 1と同条件により固定化まで行い、 厚さ 2 . 0 μ πの配向液晶層を有する液 晶配向フィルムを得たこと以外は実施例 1と同様にして作製し、 T A Cフィルム、 接着層および配向液晶層が積層した液晶配向フィルムを得た。
[比較例 2 ]
P E Tフィルム基板上に液晶塗工液 を# 3 2バーコ一ターを用いて塗布し、 実施例 1と同条件により固定化まで行い、 厚さ 3 . 2 /x mの配向液晶層を有する 液晶配向フィルムを得たこと以外は実施例 1と同様にして作製し、 T A Cフィル ム、 接着層および配向液晶層が積層した液晶配向フィルムを得た。 [比較例 3 ]
P E Tフィルム基板上に液晶塗工液 Βを # 5バーコ一ターを用いて塗布し、 実 施例 1と同条件により固定化まで行い、 厚さ 2. 011 mの配向液晶層を有する液 晶配向フィルムを得たこと以外は実施例 1と同様にして作製し、 T ACフィルム、 接着層および配向液晶層が積層した液晶配向フィルムを得た。
[比較例 4]
配向基板 E上に液晶塗工液 Cを # 6バーコ一ターを用いて塗布し、 実施例 1と 同条件により固定化まで行い、 厚さ 2. 1 / mの配向液晶層を有する液晶配向フ イノレムを得た。
[比較例 5 ]
配向基板 E上に液晶塗工液 Aを # 3 2バーコ一ターを用いて塗布し、 実施例 1 と同条件により固定化まで行い、 厚さ 3. 4 μηιの配向液晶層を有する液晶配向 を得た。
[比較例 6 ]
配向基板 E上に液晶塗工液 8を# 5バーコ一ターを用いて塗布し、 実施例 1と 同条件により固定化まで行い、 厚さ 1. 8 /imの配向液晶層を有する液晶配向フ ィルムを得た。
(傾斜度の測定方法)
実施例または比較例によって作製した液晶配向フィルムの位相差値は、 自動複 屈折測定装置 (王子計測機器 (株) 製: KOBRA2 1 ADH) を用いて、 正面 および遅相軸方向に ± 30° 傾斜したときの値を測定した。 その位相差値をもと にして、 次式により傾斜度を求めた。
傾斜度 = ( I A n d (- 30) - A n d (+ 30) | / Δ n d (0) ) 1 00 (ただし、 正面位相差値を A n d (0) 、 遅相軸方向に ± 30。 傾斜したときの 位相差値をそれぞれ、 A n d (+ 30) 、 A n d (一 30) とした。 ) (配向角測定方法)
作製した液晶配向フィルムの配向角は自動複屈折測定装置(王子計側機器(株) 製: KOB RA 21 ADH) を用いて測定した。 配向角とは、 ラビング方向また はポリマーフィルム基板の遅相軸方向を 0° としたときの遅相軸の角度を表す。 前記実施例および比較例の評価結果を表 1に示す。
Figure imgf000032_0001
表 1の結果から明らかなように、 基板上にガラス質高分子またはシラン力ップ リング剤を含有する配向層を形成し、 ラビングした後、 カイラル剤および光重合 性液晶組成物を含有する液晶塗工液を塗布することにより、 傾斜配向とともにら せん状のねじれ配向を有するねじれ傾斜配向液晶層が得られることがわかる。 前 記ねじれ傾斜配向液晶層を有するねじれ傾斜配向フィルムは、 従来のものよりも 傾斜度の大きな配向液晶層が得られたことがわかる。
なお、 本出願は、 2003年 3月 6日出願の日本特許出願 (特願 200 3— 0 60540) 及ぴ 2004年 3月 3日出願の日本特許出願 (特願 2004— 05 8 943) に基づくものであり、 その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims

請求の範囲
1. 基板上にガラス質高分子及びシラン力ップリング剤のうち少なくとも一つを 含有する配向層を形成し、
前記配向層上をラビング処理し、
前記基板上にカイラル剤およぴ光重合性液晶組成物を含有する液晶塗工液 を塗布することによりねじれ傾斜配向液晶層を形成する工程を有する、 ねじれ傾 斜配向フィルムの製造方法。
2. 前記ねじれ傾斜配向フィルムの傾斜配向液晶層と光学フィルムを、 少なくと も 1層の接着層を介して貼りあわせたる工程、 及び前記配向層および前記基板を 除去する工程を更に有する、 請求の範囲第 1項記載のねじれ傾斜配向フィルムの 製造方法。
3. 配向角が 1° 以上 180° 未満であり且つ、 正面の位相差を A n d (0) 、 遅相軸方向に ±30° 傾斜したときの位相差をそれぞれ Δ n d (+ 30) 、 Δ η d (一 30) としたとき、
( I Δ n d (-30) -A n d (+ 30) | / Δ n d (0) ) X 100 で算出される傾斜度が 30以上である、 請求の範囲第 1項記載の製造方法により 得られたねじれ傾斜配向'
4. 前記配向角が 20° 以上 90° 以下である、 請求の範囲第 3項記載のねじれ 傾斜配向'
5. 前記配向角が 35° 以上 75° 以下である、 請求の範囲第 4項記載のねじれ 傾斜配向フィルム。
6. 前記傾斜度が 3 0以上 500以下である、 請求の範囲第 3項記載のねじれ傾 斜配向フィルム。
7. 前記傾斜度が 5 0以上 300以下である、 請求の範囲第 6項記載のねじれ傾 斜配向
8. 前記ねじれ傾斜配向液晶層のネマチック液晶分子の傾斜角が、 前記基板の表 面の法線方向から 1° 以上 8 5° 以下である、 請求の範囲第 3項記載の傾斜配向
9. 請求の範囲第 3項記載のねじれ傾斜配向フィルムに少なくとも 1層の光学層 を積層することにより得られた光学フィルム。
10. 請求の範囲第 3項記載のねじれ傾斜配向フィルムを有する画像表示装置。
1 1. 請求の範囲第 9項記載の光学フィルムを有する画像表示装置。
1 2. インハウス製造法を有する工程により製造された請求の範囲第 1 1項記載 の画像表示装置。
1 3.配向角が 1° 以上 1 8 0° 未満であるとともに、正面の位相差を Δ n d (0)、 遅相軸方向に ± 30° 傾斜したときの位相差をそれぞれ Δ n d (+ 30) 、 A n d (一 30) としたとき、
( I Δ n d (- 30) — A n d (+ 30) | / Δ n d (0) ) X 1 00 で算出される傾斜度が 30以上である、 力ィラル剤およぴ光重合性液晶組成物を 含有するねじれ傾斜配向液晶層を有するねじれ傾斜配向フィルム。
14. 前記配向角が 20° 以上 90° 以下である、 請求の範囲第 1 3項記載のね じれ傾斜配向フィルム。
15. 前記配向角が 3 5° 以上 75° 以下である、 請求の範囲第 14項記載のね じれ傾斜配向フィルム。
16. 前記傾斜度が 30以上 500以下である、 請求の範囲第 1 3項記載のねじ れ傾斜配向
17. 前記傾斜度が 50以上 300以下である、 請求の範囲第 1 6項記載のねじ れ傾斜配向
18. 請求の範囲第 1 3項記載のねじれ傾斜配向フィルムに少なくとも 1層の光 学層を積層することにより得られた光学フィルム。
19.請求の範囲第 1 8項記載のねじれ傾斜配向フィルムを有する画像表示装置。
20. 請求の範囲第 1 8項記載の光学フィルムを有する画像表示装置。
21. インハウス製造法を有する工程により製造された請求の範囲第 20項記載 の画像表示装置。
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