WO2005040903A1 - ベンド配向モードまたはハイブリッド配向モードの液晶セルを有する液晶表示装置 - Google Patents

ベンド配向モードまたはハイブリッド配向モードの液晶セルを有する液晶表示装置 Download PDF

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Yoji Ito
Ryota Matsubara
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    • G02F2413/10Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates with refractive index ellipsoid inclined, or tilted, relative to the LC-layer surface O plate
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Definitions

  • Liquid crystal having liquid crystal cell of bend alignment mode or hybrid alignment mode
  • the present invention relates to a liquid crystal display device having a bend alignment mode or hybrid alignment mode liquid crystal cell, a polarizing plate, and an optical compensation film.
  • the liquid crystal display device includes a liquid crystal cell and a pair of polarizing plates disposed on both sides of the liquid crystal cell.
  • the liquid crystal cell includes rod-shaped liquid crystal molecules, two substrates for enclosing the rod-shaped liquid crystal molecules, and an electrode layer for applying a voltage to the rod-shaped liquid crystal molecules.
  • an alignment film is provided on the two substrates.
  • an optical compensation film is often provided between the liquid crystal cell and the polarizing plate.
  • the laminate of the polarizing plate (polarizing film) and the optical compensation film functions as an elliptically polarizing plate.
  • the optical compensation film is provided with a function of expanding the viewing angle of the liquid crystal cell.
  • Stretched birefringent films have been conventionally used as optical compensation films.
  • optical compensation film having an optically anisotropic layer containing a discotic compound instead of the stretched birefringent film (for example, see Patent Documents 114).
  • the optically anisotropic layer is formed by orienting the disc-shaped conjugate and fixing the orientation state.
  • Discotic compounds generally have a large birefringence.
  • the disc-shaped conjugate has various orientation forms. Therefore, by using the disc-shaped conjugate, it is possible to produce an optical compensation film having optical properties that cannot be obtained with a conventional stretched birefringent film.
  • a liquid crystal display device using a bend alignment mode liquid crystal cell in which rod-like liquid crystal molecules are oriented (symmetrically) in substantially opposite directions at the upper and lower portions of the liquid crystal cell has been proposed.
  • rod-like liquid crystalline molecules are symmetrical at the top and bottom of the liquid crystal cell. Since the liquid crystal cell is oriented, the liquid crystal cell in the bend alignment mode has a self-optical compensation function. Therefore, this liquid crystal mode is also called OCB (Optically Compensatory Bend) liquid crystal mode.
  • OCB Optically Compensatory Bend
  • the self-compensation effect similar to that of the liquid crystal display device of the bend alignment mode can be obtained even when the liquid crystal cell of the no.
  • the hybrid orientation mode is also called a HAN (Hybrid-alignment-nematic) mode.
  • the bend alignment mode and the hybrid alignment mode are characterized in that the viewing angle is wide and the response speed is high, as compared with general liquid crystal modes (TN mode and STN mode).
  • general liquid crystal modes TN mode and STN mode.
  • further improvements are needed when compared to CRTs.
  • the conventional optical compensatory film which also has a stretched birefringent film strength has an insufficient optical compensatory function in a liquid crystal display device having a bend alignment mode / a hybrid alignment.
  • Patent Document 1 JP-A-6-214116
  • Patent Document 2 US Pat. No. 5,583,679
  • Patent Document 3 US Pat. No. 5,646,703
  • Patent Document 4 German Patent Application Publication No. 3911620A1
  • Patent Document 5 US Pat. No. 4,583,825
  • Patent Document 6 US Pat. No. 5,410,422
  • Patent Document 7 JP-A-9-1977397
  • Patent Document 8 International Publication No. 96Z37804 pamphlet
  • Patent Document 9 JP-A-11-316378
  • Patent Document 10 Patent No. 3056997
  • Patent Document 11 JP-A-2002-40429
  • An object of the present invention is to appropriately compensate a liquid crystal cell in a bend alignment mode or a hybrid alignment mode optically, and to display a good image in which contrast is high, color change is small, and gradation inversion does not occur. is there.
  • Another object of the present invention is to provide a method for easily checking whether or not an optical compensation film used in a liquid crystal display device has appropriate optical rules.
  • Still another object of the present invention is to provide an inspection device for an optical compensation film. Means for solving the problem
  • An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device of the following [1]-[14], an inspection method of an optical compensation film of [15] and [16], and an optical compensation film of [17] and [18]. Achieved by inspection equipment.
  • a liquid crystal display device having a bend alignment mode liquid crystal cell and a pair of polarizing plates disposed on both sides of the liquid crystal cell, wherein at least one of the polarizing plates is a polarizing film and a polarizing film.
  • the optical compensation film composed of at least two optically anisotropic layers disposed on the liquid crystal cell side also serves as a force, and in the polarizing plate, the first optically anisotropic layer is formed from a disc-shaped compound having a hybrid orientation.
  • the second optically anisotropic layer becomes a cellulose ester film, and the angle between the maximum refractive index direction in the plane of the first optically anisotropic layer and the transmission axis in the plane of the polarizing film is substantially 45 °.
  • the polarizing film, the first optically anisotropic layer, and the second optically anisotropic layer such that the maximum refractive index direction in the plane of the optically anisotropic layer and the in-plane transmission axis of the polarizing film are substantially parallel or substantially perpendicular.
  • the liquid crystal cell in the bend alignment mode, the first optically anisotropic layer, and the second optically anisotropic layer are used for measurement at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 630 nm.
  • the Re (0 °), Re (40 °), and Re ( ⁇ 40 °) values of the optical compensation film at a wavelength of 546 nm are in the range of 30 ⁇ 10 nm, 50 ⁇ 10 nm, and 115 ⁇ 10 nm, respectively.
  • a reflective liquid crystal display device having a reflector, a liquid crystal cell in a hybrid alignment mode, and a polarizing plate in this order, wherein the polarizing plate is disposed on the liquid crystal cell side of the polarizing film and the polarizing film.
  • the polarizing plate is formed of an optical compensation film comprising at least two optically anisotropic layers, wherein the first optically anisotropic layer is formed into a hybrid-oriented disc-shaped bonding material, and the second optically anisotropic layer is formed of a cellulose ester.
  • the angle between the maximum refractive index direction in the plane of the first optically anisotropic layer and the transmission axis in the plane of the polarizing film is substantially 45 °, and the film strength in the plane of the second optically anisotropic layer is
  • the polarizing film, the first optically anisotropic layer, and the second optically anisotropic layer are arranged so that the direction of maximum refractive index and the in-plane transmission axis of the polarizing film are substantially parallel or substantially perpendicular to each other.
  • Hybrid alignment mode liquid crystal cell Hybrid alignment mode liquid crystal cell, first optically anisotropic layer and Second optical anisotropic layer, wavelength 450 nm, in any of the measurement of the wavelength of 550nm and the wavelength 630 nm, a liquid crystal display device characterized by having an optical property that satisfies the following formula (5):
  • the optical compensation film has Re (0 °), Re (40 °), and Re ( ⁇ 40 °) values at wavelength 546 nm of 30 ⁇ 10 nm, 50 ⁇ 10 nm, and 115 ⁇ 10 nm, respectively. 8] wherein Re (0 °), Re (40 °), and Re (-40 °) are the in-plane direction in which the in-plane refractive index of the optical compensation film is the minimum and the optical compensation Normal direction, normal force in a plane including the normal line of the film Direction inclined by 40 ° in the in-plane direction where the in-plane refractive index is minimum, and directional force inclined by 40 ° from the normal line It represents the measured retardation value of the optical compensation film.
  • the light transmittance is measured with the optical compensation film and a pair of Glan Thompson prisms placed so that the light transmittance is minimized, and it is confirmed that the value represented by the following equation is equal to or less than a certain value. Inspection method of optical compensation film:
  • T is the light transmittance when the optical compensation film and the pair of Glan-Thompson prisms are arranged so that the light transmittance is minimized;
  • C is the light transmittance with only one pair of Gran Thompson prisms in a cross-col configuration].
  • An inspection device for an optical compensation film having an optically anisotropic layer formed from a liquid crystal compound and a transparent support comprising: a light source, a pair of Glan-Thompson prisms, and a space between the prisms.
  • the optical compensating film is characterized in that it has a light receiving portion that can measure the amount of light that has passed through the compensating film.
  • the value of (An x d) Z (Rel XRth2) varies depending on the measurement wavelength. In some cases.
  • the value of ( ⁇ d) / (Rel XRth2) was measured at any of the wavelengths 450 nm, 550 nm, and 630 nm in order to properly compensate the liquid crystal cell in the bend alignment mode over the entire visible region. Is adjusted to be in an optimal range, that is, the value of the above formula (1) or (5).
  • the second optically anisotropic layer satisfying the value of the above formula (1) can be realized with one cellulose ester film.
  • the cellulose ester film also functions as a support for the first optically anisotropic layer (a layer in which a hybrid oriented disc-like material is also formed). Therefore, when the second optically anisotropic layer is a cellulose ester film, the same formula (layer formed from a cellulose ester film and a hybrid oriented disc-shaped conjugate) as in the conventional optical compensation film, and the above formula ( The value of (1) or (5) can be satisfied.
  • birefringence modes represented by bend alignment mode and hybrid alignment mode In a liquid crystal display device, the arrangement of liquid crystal molecules inside a liquid crystal cell is very complicated, and an optical compensation film optimal for viewing angle compensation cannot be represented by a conventional refractive index ellipsoid.
  • the present inventors have found that there is a correlation between the retardation value of the optical compensation film at various viewing angles and the contrast viewing angle of the liquid crystal display device. Further, the present inventor has found that the in-plane refractive index from the normal direction and the normal in the plane including the in-plane direction where the in-plane refractive index of the optical compensation film is minimized and the normal to the optical compensation film. Direction tilted by 40 ° in the direction of the minimum plane, normal force Directional force tilted by 40 ° Conversely The measured retardation value of the optical compensation film and the viewing angle of the liquid crystal display device correlate very well. I figured out what to do.
  • the plane including the in-plane direction in which the in-plane refractive index of the optical compensation film is minimum and the normal line of the optical compensation film are generally formed in a roll-shaped long optical compensation film (in the stage of manufacturing the optical compensation film). This corresponds to a plane that includes 45 ° and a normal line in the direction in which the in-plane refractive index becomes smaller than the longitudinal direction.
  • the Re (0 °) at a wavelength of 546 nm measured by KOBRA21ADH (manufactured by Oji Scientific Instruments) is used.
  • Re (40 °) and Re ( ⁇ 40 °) were found to be preferably in the range of 30 ⁇ 10 nm, 50 ⁇ 10 nm and 115 ⁇ 10 nm, respectively.
  • Re (0 °), Re (40 °), and Re (—40 °) are inclined by 40 ° in the in-plane direction where the in-plane refractive index is the minimum in the normal direction and normal force as described above.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the orientation of a liquid crystal compound in a bend alignment liquid crystal cell.
  • the bend alignment liquid crystal cell has a structure in which a liquid crystal conjugate (11) is sealed between an upper substrate (14a) and a lower substrate (14b).
  • the liquid crystal conjugate (11) used in the bend alignment liquid crystal cell generally has a positive dielectric anisotropy.
  • the upper substrate (14a) of the liquid crystal cell The lower substrate (14b) has an alignment film (12a, 12b) and an electrode layer (13a, 13b), respectively.
  • the alignment film has a function of aligning the rod-like liquid crystal molecules (11a-llj).
  • RD is the rubbing direction of the alignment film.
  • the electrode layer has a function of applying a voltage to the rod-like liquid crystalline molecules (11a-llj).
  • the liquid crystal molecules (l lf-1 l lj) on the side are oriented in the opposite direction (vertically symmetric).
  • the rod-like liquid crystal molecules (l la, l ib, l li, and l lj) near the substrates (14a, 14b) are oriented almost horizontally, and the rod-like liquid crystal molecules (l id- l lg) is oriented almost vertically.
  • the rod-like liquid crystalline molecules (l la, l lj) near the substrates (14a, 14b) remain oriented substantially horizontally.
  • the rod-like liquid crystal molecules (l le, l lf) at the center of the liquid crystal cell remain almost vertically aligned.
  • the liquid crystal molecules (1 lb, l lc, l ld, l lg, l lh, l li) located between the substrate and the center of the liquid crystal cell change the alignment with an increase in the voltage. Is more vertically oriented than in the off state.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a polarizing plate.
  • the polarizing plate shown in FIG. 2 includes a first optically anisotropic layer (31) containing a discotic compound (31a-31e), a second optically anisotropic layer (33) containing at least one cellulose ester film, and a polarizing film.
  • the laminate strength of (34) is also obtained.
  • the polarizing plate shown in FIG. 2 has an alignment film (32) between the first optically anisotropic layer (31) and the second optically anisotropic layer (33).
  • the discotic conjugates (31a-31e) of the first optically anisotropic layer (31) are planar molecules. Discotic compounds (3 la-31e) have only one plane in the molecule, the disc surface.
  • the disk surface is inclined with respect to the surface of the second optically anisotropic layer (33).
  • the angle (inclination angle) between the disk surface and the second optically anisotropic layer surface increases as the distance from the disk-shaped conjugate to the alignment film increases.
  • the average tilt angle is preferably in the range of 15 to 50 °.
  • the average of the direction (PL) in which the normal (NL) of the disk surface of the discotic compound (31a-31e) is orthogonally projected onto the second optically anisotropic layer (33) is the rubbing direction (RD) of the alignment film (32). ) And antiparallel relationship.
  • the average direction of the orthogonal projection of the normal of the disk surface of the discotic compound onto the second optically anisotropic layer, and the in-plane slow axis (SA) of the second optically anisotropic layer (33) To 45 °. Therefore, in the manufacturing process of the polarizing plate, the angle ( ⁇ ) between the rubbing direction (RD) of the alignment film (32) and the in-plane slow axis (SA) of the second optically anisotropic layer is substantially 45 °. It may be adjusted as follows.
  • the in-plane slow axis (SA) of the second optically anisotropic layer and the in-plane transmission axis (TA) of the polarizing film (34) are substantially parallel or substantially perpendicular.
  • the second optically anisotropic layer and the polarizing film are arranged.
  • one sheet of the second optically anisotropic layer is arranged in parallel.
  • the in-plane slow axis (SA) of the second optically anisotropic layer (33) basically corresponds to the stretching direction of the second optically anisotropic layer.
  • the in-plane transmission axis (TA) of the polarizing film (34) basically corresponds to a direction perpendicular to the stretching direction of the polarizing film.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a bend alignment type liquid crystal display device according to the present invention.
  • the liquid crystal display device shown in FIG. 3 also has a bend alignment liquid crystal cell (10), a pair of polarizing plates (31A-34A, 31B-34B) arranged on both sides of the liquid crystal cell, and a backlight (BL) force.
  • the bend alignment liquid crystal cell (10) corresponds to the liquid crystal cell shown in FIG.
  • the upper and lower rubbing directions (RD2, RD3) of the liquid crystal cell (10) are in the same direction (parallel).
  • the polarizing plate comprises a first optically anisotropic layer (31A, 31B), a second optically anisotropic layer (33A, 33B) and a polarizing film (34A, 34B) laminated in this order from the liquid crystal cell (10) side.
  • the rubbing directions (RD1, RD4) of the disc-shaped conjugate of the first optically anisotropic layer (31A, 3IB) are antiparallel to the rubbing directions (RD2, RD3) of the facing liquid crystal cell.
  • the rubbing direction (RD1, RD4) of the disc-shaped conjugate is antiparallel to the average direction in which the normal of the disc surface is orthogonally projected onto the second optically anisotropic layer.
  • the in-plane slow axes (SA1, SA2) of the second optically anisotropic layers (33A, 33B) and the in-plane transmission axes (TA1, TA2) of the polarizing films (34A, 34B) are the same as those of the disc-shaped conjugate.
  • the angle is substantially 45 ° on the same plane as the rubbing directions (RD1, RD4).
  • the two polarizing films (34A, 34B) are arranged (cross-col) so that their in-plane transmission axes (T Al, TA2) are orthogonal to each other.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing the relationship of optical compensation in a bend alignment type liquid crystal display device.
  • the bend alignment liquid crystal cell (10) is composed of the first optically anisotropic layers (31A, 31B) and the second optically anisotropic layers (33A, 33B). And compensate optically.
  • the liquid crystal molecules of the bend alignment liquid crystal cell (10) correspond to the discotic compounds of the first optically anisotropic layers (31A, 31B) (ac, eg) to optically compensate.
  • the second optically anisotropic layers (33A, 33B) are designed to correspond (d, h) to the liquid crystal molecules that are aligned substantially vertically in the center of the bend alignment liquid crystal cell (10). Have been. Note that the ellipses entered in the second optically anisotropic layers (33A and 33B) are refractive index ellipses generated by optical anisotropy.
  • FIG. 5 is a schematic view showing various aspects of the polarizing plate.
  • the al mode in FIG. 5 corresponds to the most basic polarizing plate shown in FIG.
  • the first optically anisotropic layer (31), the second optically anisotropic layer (33) and the polarizing film (34) are laminated in this order.
  • the angle between the rubbing direction (RD) of the disc-shaped compound and the slow axis (SA) of the second optically anisotropic layer (33) is substantially 45 °, and the second optically anisotropic layer (33)
  • the slow axis (SA) is substantially parallel to the transmission axis (TA) of the polarizing film (34).
  • the first optically anisotropic layer (31), the second optically anisotropic layer (33), and the polarizing film (34) are laminated in this order.
  • the angle between the rubbing direction (RD) of the disc-shaped compound and the slow axis (SA) of the second optically anisotropic layer (33) is substantially 45 °, and the second optically anisotropic layer (33)
  • the slow axis (SA) is substantially perpendicular to the transmission axis (TA) of the polarizing film (34).
  • a second optically anisotropic layer (33), a first optically anisotropic layer (31), and a polarizing film (34) are laminated in this order.
  • the angle between the rubbing direction (RD) of the disc-shaped composite and the slow axis (SA) of the second optically anisotropic layer (33) is substantially 45 °, and the second optically anisotropic layer (33) Is slow and the transmission axis (TA) of the polarizing film (34) is substantially parallel.
  • the second optically anisotropic layer (33), the first optically anisotropic layer (31) and the polarizing film (34) are laminated in this order.
  • the angle between the rubbing direction (RD) of the disc-shaped compound and the slow axis (SA) of the second optically anisotropic layer (33) is substantially 45 °, and the second optically anisotropic layer (33)
  • the slow axis (SA) is substantially perpendicular to the transmission axis (TA) of the polarizing film (34).
  • the second optically anisotropic layer also has a cellulose ester film strength.
  • the reflective liquid crystal display device of the hybrid alignment mode includes a reflector, a liquid crystal cell of the hybrid alignment mode, an optical compensation film, and a polarizing plate in this order. Light incident from the polarizing plate side passes through the polarizing plate, the optical compensation film, the liquid crystal cell, the reflector, the liquid crystal cell, the optical compensation film, and the polarizing plate in this order. Light passing twice through the liquid crystal cell in the hybrid alignment mode via the reflector has the same self-optical compensation effect as light passing once through the liquid crystal cell in the bend alignment mode.
  • the reflective liquid crystal display device in the hybrid alignment mode has the same optical effect as a bend alignment type liquid crystal display device having a polarizing plate, an optical compensation film, a liquid crystal cell in the bend alignment mode, an optical compensation film, and a polarizing plate in this order.
  • the liquid crystal cell, the first optically anisotropic layer, and the second optically anisotropic layer of the liquid crystal display device in the bend alignment mode have the following formula (1) in any of the measurements at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 630 nm. It has optical characteristics satisfying the following.
  • is the intrinsic birefringence of rod-like liquid crystal molecules in the liquid crystal cell.
  • d is the thickness of the liquid crystal layer of the liquid crystal cell in nm.
  • Re 1 is the in-plane retardation value of the first optically anisotropic layer.
  • Rth2 is the retardation value in the thickness direction of the second optically anisotropic layer.
  • liquid crystal cell, the first optically anisotropic layer, and the second optically anisotropic layer of the liquid crystal display device in the hybrid alignment mode satisfy the following equation (5) at any of the wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 630 nm. Optical characteristics.
  • ⁇ , d, Rel, and Rth2 have the same definition as in Expression (1).
  • ⁇ and d will be described in [Liquid Crystal Display]
  • Rel will be described in [First Optical Anisotropic Layer]
  • Rth2 will be described in [Second Optical Anisotropic Layer].
  • the values of Re (0 °), Re (40 °), and Re ( ⁇ 40 °) at a wavelength of 546 nm may be in the range of 30 ⁇ 10 nm, 50 ⁇ 10 nm, and 115 ⁇ lOnm, respectively. preferable. More preferably, they are in the range of 30 ⁇ 5 nm, 50 ⁇ 5 nm, and 115 ⁇ 5 nm, respectively.
  • Re (0 °), Re (40 °), and Re (-40 °) are planes including the in-plane direction where the in-plane refractive index of the optical compensation film is minimized and the normal line of the optical compensation film ( (Substantially the same as the plane including the normal and the direction in which the in-plane refractive index becomes 45 ° with respect to the longitudinal direction of the optical compensation film).
  • Direction tilted by 40 ° in the direction of 45 ° and direction tilted by 40 ° in the direction opposite to the normal force Indicates the retardation value of the measured optical compensation film.
  • the optical compensation film does not have a direction in which the retardation value becomes zero, and preferably has no optical axis.
  • the optical compensation film generally has an optically anisotropic layer formed from a liquid crystal compound and a transparent support.
  • the slow axis of the optically anisotropic layer usually coincides with or orthogonal to the average direction of the orthogonal projection of the molecular symmetry axis of the liquid crystalline compound onto the support surface.
  • the slow axis of the transparent support and the slow axis of the optically anisotropic layer are neither orthogonal nor parallel.
  • the present inventors have found that by setting a pair of polarizers and an optical compensation film in a specific arrangement, the transmittance of the optical compensation film and the contrast when mounted on a liquid crystal display device are correlated. was found.
  • the present inventor has found that by setting the incident-side polarizer, the optical compensation film, and the output-side polarizer in a specific arrangement, the emitted light becomes very close to linearly polarized light. And it discovered that the transmittance
  • the light transmittance changes depending on the arrangement of the polarizer and the optical compensation film
  • the light transmittance may be represented by the minimum light transmittance.
  • the transmission axis of the incident light side polarizer is placed at 90 °
  • the slow axis of the transparent support is placed at 20 °
  • the slow axis of the optically anisotropic layer is placed at 155 °.
  • the transmission axis of the element is 182 °, the light transmittance is minimized.
  • an optical compensation film having an optically anisotropic layer formed of a liquid crystalline compound and a transparent support is sandwiched between a pair of Gran Thompson prisms, and light is transmitted through the optical compensation film and the pair of Gran Thompson prisms.
  • the optical compensation film can be inspected by measuring the light transmittance in a state where the light transmittance is minimized and confirming that the value represented by the following formula is not more than a certain value. If the value represented by the following equation is equal to or less than a certain value, it can be determined that the product is good.
  • T is the light transmittance in a state where the optical compensation film and the pair of Glan-Thompson prisms are arranged so that the light transmittance is minimized.
  • P is the light transmittance when only a pair of Gran Thompson prisms are arranged in a parallel arrangement.
  • C is the light transmittance when only a pair of Glan-Thompson prisms are arranged in a cross-col arrangement.
  • the constant value can generally be set to 0.005.
  • the value of 100 X (T—C) Z (P—C) is preferably 0.004 or less, more preferably 0.003 or less.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining an inspection device for an optical compensation film.
  • the inspection device shown in Fig. 6 consists of a light source, a pair of Glan-Thompson prisms (polarizers), an optical compensation film holder for placing the optical compensation film in the space between the prisms, and a pair of Glan-Thompson prisms (polarizers).
  • polarizers Glan-Thompson prisms
  • polarizers Glan-Thompson prisms
  • They are independently rotated about the optical path. It comprises a rotating mechanism for rotating the light source, and a light receiving unit (photomultiplier) capable of measuring the amount of light that the light of the light source has passed through the pair of Glan-Thompson prisms and the optical compensation film.
  • the optical compensation film holder also has a rotation mechanism for rotating around the optical path, similarly to the prism.
  • the retardation value (Rth2) in the thickness direction of the second optically anisotropic layer is preferably from 70 to 40 Onm. More preferably, it is from 250 to 250 nm.
  • the preferred range of the in-plane retardation value (Re2) of the second optically anisotropic layer differs depending on the arrangement with the polarizing film transmission axis.
  • Re2 is more preferably 1 to 20 nm, more preferably 1 to 15 nm.
  • Re2 is more preferably 30 to 60 nm, preferably 20 to 100 nm.
  • the in-plane birefringence ( ⁇ : ⁇ ny) of the second optically anisotropic layer is preferably from 0.00025 to 0.00088.
  • the birefringence ⁇ (nx + ny) Z2-nz ⁇ in the thickness direction of the second optically anisotropic layer is preferably 0.00088 to 0.005! / ⁇ .
  • the second optically anisotropic layer is made of a cellulose ester film.
  • the cellulose ester film preferably has a light transmittance of 80% or more!
  • the cellulose ester is preferably a lower fatty acid ester of cellulose.
  • Lower fatty acid means a fatty acid having 6 or less carbon atoms.
  • Acetic acid (cellulose acetate) which is preferably a fatty acid having 2 to 4 carbon atoms, is particularly preferred.
  • Mixed fatty acid esters such as cellulose acetate propionate and cellulose acetate butyrate may be used.
  • the viscosity average degree of polymerization (DP) of cellulose acetate is preferably 250 or more, more preferably 290 or more.
  • Cellulose acetate preferably has a narrow molecular weight distribution of MwZMn (Mw is mass average molecular weight, Mn is number average molecular weight) determined by gel permeation chromatography.
  • MwZMn mass average molecular weight
  • Mn number average molecular weight
  • the specific value of Mw / Mn is preferably from 1.0 to 3, and more preferably from 1.0 to 1.7.
  • the acetylation degree of cellulose acetate is preferably 55.0 to 62.5%, more preferably 57.0 to 62.0%.
  • the degree of vinegar means the amount of bound acetic acid per unit mass of cellulose.
  • the degree of acetylation is determined by measuring and calculating the degree of acetylation in AST M: D-817-91 (test method for cellulose acetate and the like).
  • the degree of substitution at the 6-position tends to be smaller than when the hydroxyls at the 2-, 3-, and 6-positions of cellulose are evenly replaced.
  • the degree of substitution at the 6-position of cellulose is preferably equal to or greater than that of the second and third positions.
  • the ratio of the substitution degree at the 6-position to the total substitution degree at the 2-, 3-, and 6-positions is preferably 30 to 40%, more preferably 31 to 40%, and 32 to 40. % Is most preferred.
  • the degree of substitution at the 6-position is preferably 0.88 or more.
  • a retardation increasing agent may be added to adjust the optical anisotropy.
  • the retardation raising agent is preferably an aromatic compound having at least two aromatic rings.
  • the aromatic compound is preferably used in the range of 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer. Further, two or more aromatic compounds may be used in combination.
  • the aromatic ring of the aromatic compound includes an aromatic hetero ring in addition to the aromatic hydrocarbon ring.
  • the hygroscopic expansion coefficient of the cellulose ester the following most 30 X 10- 5 Z% RH or less preferably tool 15 X 1 0- 5 Z% RH or less and more preferably tool 10 X 10- 5 Z% RH preferable.
  • hygroscopic Rise expansion coefficient smaller, usually equal to or greater than the value 1.
  • 0 X 10- 5 Z% RH The coefficient of hygroscopic expansion indicates the amount of change in the sample length when the relative humidity is changed at a constant temperature. By adjusting the coefficient of hygroscopic expansion, the optical compensation function of the optical compensation film is maintained. It is possible to prevent a frame-shaped increase in transmittance (light leakage due to distortion) while holding.
  • a sample of 5 mm in width and 20 mm in length is first cut out from a cellulose ester, and one end is fixed and hung under an atmosphere of 25 ° C and 20% RH (R0). Hang a 0.5g weight on the other end, leave for 10 minutes and measure the length (LO). Next, the temperature is kept at 25 ° C, the humidity is set to 80% RH (R1), and the length (L1) is measured.
  • the coefficient of hygroscopic expansion is calculated by the following formula. Perform the measurement on 10 samples of the same sample, and use the average value.
  • Hygroscopic expansion coefficient [Z% RH] ⁇ (L1-L0) / L0 ⁇ / (R1-R0)
  • a hydrophobic compound In order to reduce the dimensional change due to moisture absorption of the cellulose ester, it is preferable to add a hydrophobic compound.
  • the hydrophobic compound may be in a state of fine particles. It is preferable that the hydrophobic compound is also used by selecting a plasticizer or a deterioration preventing agent.
  • the hydrophobic compound preferably has a hydrocarbon group (aliphatic group, aromatic group) as the hydrophobic group.
  • the amount of the hydrophobic compound to be added is preferably 0.01 to 10% by mass of the prepared polymer solution (dope).
  • the free volume in the cellulose ester film In order to reduce the dimensional change due to moisture absorption of the cellulose ester film, it is also effective to reduce the free volume in the cellulose ester film. For example, when the amount of the residual solvent in the solvent casting method described later is reduced, the free volume is reduced. It is preferable to dry the cellulose ester film under the condition that the amount of the residual solvent with respect to the cell ester film is 0.01 to 1.00% by mass.
  • additives for the cellulose ester film include an ultraviolet ray inhibitor, a release agent, an antistatic agent, and a deterioration inhibitor (eg, an antioxidant, a peroxide decomposer, a radical inhibitor, a metal inactive agent). Agents, acid scavengers, amines) and infrared absorbers.
  • the types and amounts of additives in each layer may be different. Additives are described on pages 16 to 22 of Hatsumei Kyokai Disclosure Technical Publication No. 2001-1745.
  • the amount of additive used is generally in the range of 0.001 to 25% by weight of the cellulose ester film.
  • the cellulose ester film is preferably produced by a solvent casting method.
  • a solution of cellulose ester dissolved in an organic solvent (dope) To produce a film.
  • the dope is cast on a drum or band and the solvent is evaporated to form a film.
  • the concentration of the dope before casting is preferably adjusted so that the solid content is 18 to 35%. It is preferable that the surface of the drum or the band is finished in a mirror state.
  • the dope is preferably cast on a drum or band having a surface temperature of 10 ° C. or lower. After casting, it is preferable to dry by blowing in air for 2 seconds or more. The resulting film can also be stripped of drum or banding power, and further dried with high-temperature air with successively varying temperatures from 100 to 160 ° C to evaporate residual solvent.
  • the above method is described in Japanese Patent Publication No. 5-17844. According to this method, the time from casting to stripping can be shortened. In order to carry out this method, the dope needs to be gelled at the surface temperature of the drum or band at the time of casting.
  • two or more types of cellulose ester solutions may be co-cast simultaneously or sequentially.
  • a method of co-casting a plurality of cellulose ester solutions includes a method in which a plurality of casting ports provided at intervals in the traveling direction of the support and a solution containing the cellulose ester are respectively cast and laminated.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-198285 Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-198285
  • a method of casting a cellulose ester solution with two casting mouth forces Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-134933
  • wrapping a flow of a high-viscosity cellulose ester solution with a low-viscosity cellulose ester solution wrapping a flow of a high-viscosity cellulose ester solution with a low-viscosity cellulose ester solution.
  • a method of simultaneously extruding the high and low viscosity cellulose ester solutions described in JP-A-56-162617.
  • the thickness of the cellulose ester film is preferably 15 to 120 m, more preferably 30 to 80 ⁇ m.
  • the cellulose ester film is preferably subjected to a surface treatment.
  • Surface treatments include corona discharge treatment, glow discharge treatment, flame treatment, acid treatment, alkali treatment and ultraviolet irradiation treatment.
  • the surface treatment is based on the Invention Association Open Technical Bulletin No. 2001-1745 See page 30-page 32.
  • Alkali treatment is preferred.
  • the alkali treatment functions as a saponification treatment (alkali siding treatment) for the cellulose ester film.
  • the alkaline squeezing treatment is carried out by dipping the cellulose ester film in the squeezed liquid and applying the squeezed liquid to the cellulose ester film.
  • a coating method is preferred. Coating methods include dip coating, curtain coating, etastrusion coating, bar coating, and E-type coating.
  • the alkali is preferably an alkali metal (eg, potassium or sodium) hydroxide. That is, the alkali treatment liquid is preferably a solution of an alkali metal hydroxide. The specified concentration of hydroxide ions in the solution is preferably 0.1 to 3.ON.
  • Solvents, surfactants, and wetting agents eg, diol, glycerin
  • Solvents, surfactants, and wetting agents eg, diol, glycerin
  • Performance can be improved.
  • Alcohol eg, isopropyl alcohol, butanol, methanol, ethanol
  • the additives of the alkali treatment liquid are described in JP-A-2002-82226 and WO02 / 46809.
  • an undercoat layer (described in the official gazette of JP-A-7-333433) may be provided.
  • a plurality of undercoat layers may be provided.
  • a polymer layer containing both a hydrophobic group and a hydrophilic group is provided as a first undercoat layer, and a hydrophilic polymer layer that is in close contact with the alignment film is provided thereon as a second undercoat layer (Japanese Patent Laid-Open No. 11-248940).
  • the alignment film has a function of defining the alignment direction of the disc-shaped conjugate of the first optically anisotropic layer. Therefore, the alignment film is indispensable for forming the first optically anisotropic layer. If the alignment state is fixed after aligning the discotic compound, the role of the alignment film is terminated. Therefore, the alignment film is not essential as a component of the manufactured liquid crystal display device. For example, a first optically anisotropic layer having a fixed orientation state is transferred onto a second optically anisotropic layer, and an orientation film is formed between the first and second optically anisotropic layers. It is also possible to produce a liquid crystal display device without. However, in general Comprises providing an alignment film between the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer.
  • the alignment film is formed by rubbing an organic compound (preferably a polymer), oblique vapor deposition of an inorganic compound, forming a layer having microgroups, or an organic compound (eg, a LB film) by the Langmuir's project method (LB film). It can be provided by such means as accumulation of ⁇ -tricosanoic acid, dioctadecylmethylammonium-dimethyl chloride, methyl stearylate). Further, there is known an alignment film in which an alignment function is generated by application of an electric field, a magnetic field, or light irradiation.
  • the alignment film is preferably formed by rubbing a polymer.
  • the polymer used for the alignment film has, in principle, a molecular structure capable of aligning liquid crystal molecules.
  • the polymer used for the alignment film preferably has a function of fixing the alignment of the liquid crystal molecules in addition to the function of aligning the liquid crystal molecules.
  • a side chain having a crosslinkable functional group e.g., a double bond
  • a crosslinkable functional group having a function of aligning liquid crystal molecules is introduced into the side chain of the polymer.
  • the polymer used for the alignment film is preferably crosslinkable by a force capable of crosslinking itself or by using a crosslinking agent.
  • Crosslinkable polymers are described in JP-A-8-338913, paragraph [0022].
  • Examples of crosslinkable polymers include polymethacrylate, polystyrene, polyolefin, polybutyl alcohol, modified polybutyl alcohol, poly ( ⁇ -methylolacrylamide), polyester, polyimide, polyacetate vinyl, carboxymethylcellulose, polycarbonate, and the like. Is included.
  • a silane coupling agent can be used as the polymer.
  • Gelatin which is preferably a water-soluble polymer (eg, poly ((-methylolacrylamide), carboxymethylcellulose, gelatin, polyvinyl alcohol, and modified polyvinyl alcohol), is more preferred, and polybutyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are more preferred.
  • Modified polypropylene alcohol is most preferred. It is particularly preferable to use two or more kinds of polyvinyl alcohols or modified polyvinyl alcohols having different degrees of polymerization.
  • the degree of degradation of the polybutyl alcohol is preferably 70 to 100%, more preferably 80 to 100%.
  • Polyvinyl alcohol should have a polymerization degree of 100 to 5000.
  • Powerful side chains that have the function of aligning liquid crystal molecules generally have a hydrophobic group as a functional group. To do. The specific type of the functional group is determined according to the type of the liquid crystal molecule and the required alignment state.
  • the modifying group of the modified polyvinyl alcohol can be introduced by copolymerization modification, chain transfer modification or block polymerization modification.
  • the modifying group include a hydrophilic group (eg, a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphonic acid group, an amido-ammo, an amide, and a thiol), a hydrocarbon group having 10 to 100 carbon atoms, and a fluorine-substituted group.
  • hydrocarbon groups includes hydrocarbon groups, alkylthio groups, polymerizable groups (eg, unsaturated polymerizable groups, epoxy groups, aziridinyl groups), and alkoxysilyl groups (trialkoxysilyl, dialkoxysilyl, monoalkoxysilyl).
  • Modified polybutyl alcohol is described in JP-A-2000-155216 and JP-A-2002-62426.
  • the modified polyvinyl alcohol is a reaction product of a compound represented by the following formula (I) or (II) with polybutyl alcohol.
  • R 1 is an alkyl group, or is an alkyl group substituted with an attaryloyl group, a methacryloyl group, or an epoxy group.
  • W is a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group.
  • X is an atomic group necessary for forming an active ester, an acid anhydride or an acid halide. 1 is 0 or 1.
  • n is an integer from 0 to 4.
  • formula ( ⁇ ), ⁇ 1 is an atomic group required in order to form an active ester, acid anhydride or acid Harogeni ⁇ .
  • m is an integer of 2 to 24.
  • the position of the alignment film is reduced.
  • the rimer and the polyfunctional monomer contained in the first optically anisotropic layer can be copolymerized.
  • the strength of the optical compensation film can be remarkably improved by introducing a crosslinkable functional group into the polymer of the alignment film.
  • the crosslinkable functional group of the alignment film polymer is preferably a polymerizable group, as described in paragraph No. 0080-0100 of JP-A-2000-155216.
  • the polymer of the alignment film can be crosslinked using a crosslinking agent separately from the crosslinkable functional group.
  • Crosslinking agents include aldehydes, N-methylol compounds, dioxane derivatives, compounds acting by activating carboxyl groups, active vinyl compounds, active halogen compounds, isoxazole and dialdehyde starch. Two or more crosslinking agents may be used in combination.
  • the crosslinking agent is described in JP-A-2002-62426. Aldehydes having high reaction activity, particularly datalaldehyde, are preferred.
  • the addition amount of the crosslinking agent is preferably from 0.1 to 20% by mass, more preferably from 0.5 to 15% by mass, based on the polymer.
  • the amount of the unreacted crosslinking agent remaining in the alignment film is preferably 1.0% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less.
  • the degree of crosslinking In the rubbing step, it is preferable to increase the degree of crosslinking in order to suppress dust generation of the alignment film.
  • the ratio (MaZMb) of the amount of cross-linking agent remaining after cross-linking (Ma) to the amount of cross-linking agent added to the coating solution (Mb) was subtracted from 1 (1 (Ma / Mb)).
  • the degree of cross-linking is preferably 50% -100%, more preferably 65% -100%, and more preferably 75% -100%.
  • the alignment film can be formed by applying a coating solution containing the polymer and the crosslinking agent on the second optically anisotropic layer, heating and drying (crosslinking), and performing a rubbing treatment.
  • the crosslinking reaction is performed after coating on the second optically anisotropic layer.
  • the coating solution is preferably a mixed solvent of an organic solvent (eg, methanol) having a defoaming effect and water.
  • an organic solvent eg, methanol
  • the content of methanol is preferably 1% by mass or more, more preferably 9% by mass or more, based on the whole solvent.
  • the coating method of the alignment film is preferably a spin coating method, a dip coating method, a curtain coating method, an eta-strusion coating method, a rod coating method or a roll coating method. Especially, the rod coating method is preferred.
  • the water content is preferably from 0.4 to 2.5%, more preferably from 0.6 to 1.6%.
  • the water content can be measured by a commercially available water content meter based on the Karl Fischer method.
  • the film thickness after drying is preferably 0.1 to 10 / zm.
  • Heat drying can be performed at 20 to 110 ° C.
  • the force S is preferably 60 to 100 ° C, more preferably 80 to 100 ° C.
  • Drying time can be from 1 minute to 36 hours. Preferably, it is 1 to 30 minutes.
  • the pH is preferably set to an optimum value for the crosslinking agent used. If dartartaldehyde is used, the preferred pH is between 4.5 and 5.5.
  • the orientation film can be obtained by crosslinking the polymer layer and then rubbing the surface.
  • the rubbing treatment is the same as a treatment method widely used as a liquid crystal alignment treatment step of an LCD. That is, the orientation is obtained by rubbing the surface of the orientation film in a certain direction using paper, gauze, felt, rubber, nylon, or polyester fiber. Generally, rubbing is performed several times using a cloth in which fibers of uniform length and thickness are planted on average.
  • the first optically anisotropic layer is formed from a discotic compound.
  • the in-plane retardation value (Rel) of the first optically anisotropic layer is preferably from 10 to 50 nm, more preferably from 25 to 37 nm.
  • the first optically anisotropic layer is preferably designed to compensate for a liquid crystal compound in a liquid crystal cell in black display of a liquid crystal display device.
  • the alignment state of the liquid crystal compound in the liquid crystal cell is described in IDW, 00, FMC7-2, P411-414.
  • the disc-shaped conjugate preferably has liquid crystallinity.
  • a polymer liquid crystal having a disk-shaped molecular structure may be used.
  • a ligated compound that no longer exhibits liquid crystallinity by polymerizing or crosslinking a low-molecular disk-shaped liquid crystal may be used.
  • Discotic compounds include benzene derivatives (described in the research report of C. Destmde et al., Mol. Cryst. Vol. 71, page 111 (1981)) and truxene derivatives (research reports of C. Destmde et al., Mol. Cryst. 122, 141 (1985), Physics lett, A, 78, 82 (1990)), cyclohexane derivative (Research report by B. Kohne et al., Angew. Chem. 96, 70) (Described in 1984) and macrocycles of azacrown or acetylene series (Research report by JM Lehn et al., J. Chem. Commun., 1794 (1985); Research report by J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc. 116, 2655 (1994)).
  • the discotic conjugate having liquid crystallinity generally has a straight chain alkyl group, alkoxy group or substituted benzoyloxy group as a side chain of the mother nucleus in a radial manner with respect to the mother nucleus at the molecular center. It has a substituted structure. It is preferable that a molecule or an aggregate of molecules has rotational symmetry and can provide a certain orientation.
  • the first optically anisotropic layer is formed from a discotic compound. The compound finally contained in the first optically anisotropic layer does not need to be a discotic compound.
  • low-molecular liquid crystalline discotic compounds have groups that react with heat or light, and as a result, include compounds that have been polymerized or cross-linked by reaction with heat or light to have a high molecular weight and lose liquid crystallinity. It is.
  • the disc-shaped conjugate is described in JP-A-8-50206.
  • the polymerization of the discotic compound is described in JP-A-8-27284.
  • the discotic conjugate having a polymerizable group is preferably a compound represented by the following formula.
  • D is a discotic core
  • L is a divalent linking group
  • Q is a polymerizable group
  • n is an integer of 4-12.
  • LQ means a combination of a divalent linking group (L) and a polymerizable group (Q).
  • the divalent linking group (L) is a divalent linking group selected from the group consisting of an alkylene group, an arylene group, an arylene group, a CONHOS-, and a combination thereof. It is preferably a group.
  • the divalent linking group (L) is preferably a divalent linking group obtained by combining at least two divalent groups selected from the group consisting of an alkylene group, an arylene group, CO—NH 2 O— and S—. preferable.
  • the divalent linking group (L) is most preferably a divalent linking group obtained by combining at least two divalent groups selected from the group consisting of an alkylene group, an arylene group, CO— and O—, .
  • the alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms.
  • the alkenylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms.
  • the arylene group preferably has 6 to 10 carbon atoms.
  • Examples of the divalent linking group (L) are shown below.
  • the left side binds to the discotic core (D) and the right side binds to the polymerizable group (Q).
  • AL represents an alkylene group or an arylene group
  • AR represents an arylene group.
  • the alkylene group, alkenyl group and arylene group may have a substituent (eg, an alkyl group).
  • the polymerizable group (Q) in the above formula is determined according to the type of the polymerization reaction.
  • the polymerizable group (Q) is preferably an unsaturated polymerizable group or an epoxy group, more preferably an unsaturated polymerizable group, and most preferably an ethylenically unsaturated polymerizable group.
  • n is an integer of 4-12. Specific numbers are determined according to the type of the disc-shaped core (D). The plurality of combinations of L and Q may be different, but are preferably the same.
  • the average direction of the molecular symmetry axis in the first optically anisotropic layer is preferably 43 ° to 47 ° with respect to the longitudinal direction.
  • the angle between the disc surface of the discotic compound and the surface of the polarizing film increases in the depth direction of the first optically anisotropic layer and as the distance between the surface forces of the polarizing film increases. Increase or decrease.
  • the angle decreases with increasing distance.
  • the change in angle can be a continuous increase, a continuous decrease, an intermittent increase, an intermittent decrease, a change that includes a continuous increase and a continuous decrease, or an intermittent change that includes an increase and a decrease.
  • the intermittent change includes a region where the inclination angle does not change in the thickness direction. Even if it includes a region where the angle does not change, the angle may be increased or decreased as a whole. However, it is preferable that the angle changes continuously.
  • the average direction of the disc surface of the discotic compound on the polarizing film side can be adjusted by selecting the discotic compound or the material of the alignment film, or by selecting the rubbing treatment method.
  • the disc surface direction of the discotic compound on the surface side (air side) can be adjusted by selecting the discotic compound or the type of additive used together with the discotic compound.
  • additives used with the disc-shaped conjugate include plasticizers, surfactants, polymerizable monomers, and polymerizable polymers.
  • the degree of change in the orientation direction of the long axis can be adjusted by selecting the discotic compound and the additive.
  • the uniformity of the layer, the strength of the layer, and the orientation of the disc-shaped compound can also be improved by using a plasticizer, a surfactant, and a polymerizable monomer.
  • the additive has compatibility with the discotic compound, changes the tilt angle of the discotic compound, and does not inhibit the orientation thereof.
  • the polymerizable monomer includes a radical polymerizable compound and a cationic polymerizable compound. Multifunctional radically polymerizable monomers are preferred. It is preferable that the polymerizable group of the monomer is copolymerized with the polymerizable group of the discotic compound.
  • the polymerizable monomer is described in JP-A-2002-296423, paragraphs 0018-0020.
  • the amount of the polymerizable monomer to be added is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 5 to 30% by mass, based on the amount of the discotic compound.
  • the surfactant is preferably a fluorine compound. Surfactants are described in JP-A-2001-330725.
  • the polymer preferably changes the tilt angle of the discotic compound.
  • the polymer is preferably a cellulose ester or a cellulose ether, and more preferably a senorelose ester.
  • Cellulose esters are described in JP-A-2000-155216. It is described in drop number 0178.
  • the amount of polymer added is preferably from 0.1 to 10% by mass, more preferably from 0.1 to 8% by mass, based on the disc-shaped conjugate. 0.1 to 5% by mass is most preferable.
  • the discotic nematic liquid crystal phase-solid phase transition temperature of the disc-shaped conjugate is preferably 70 to 300 ° C, more preferably 70 to 170 ° C.
  • the first optically anisotropic layer can be formed by applying a coating liquid containing a discotic compound and, if necessary, a polymerizable initiator and optional components described later on the alignment film.
  • the solvent used for preparing the coating solution is preferably an organic solvent.
  • organic solvents include amides (eg, N, N-dimethylformamide), sulfoxides (eg, dimethylsulfoxide), heterocyclic compounds (eg, pyridine), hydrocarbons (eg, benzene, hexane), alkyl halides (eg, benzene, hexane)
  • amides eg, N, N-dimethylformamide
  • sulfoxides eg, dimethylsulfoxide
  • heterocyclic compounds eg, pyridine
  • hydrocarbons eg, benzene, hexane
  • alkyl halides eg, benzene, hexane
  • chromate form dichloromethane, tetrachloroethane
  • ester for example, methyl acetate, butyl acetate
  • ketone for example, acetone, methyl ethy
  • Alkyl halides and ketones are preferred. Two or more organic solvents may be used in combination.
  • the coating solution can be applied by a known method (eg, a wire bar coating method, an extrusion coating method, a direct gravure coating method, a reverse gravure coating method, a die coating method).
  • a known method eg, a wire bar coating method, an extrusion coating method, a direct gravure coating method, a reverse gravure coating method, a die coating method.
  • the thickness of the first optically anisotropic layer is preferably from 0.1 to 20 m, more preferably from 0.5 to 15 m, most preferably from 1 to 10 ⁇ m.
  • the oriented disc-shaped conjugate can be fixed while maintaining the oriented state. Immobilization
  • the polymerization reaction includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator.
  • the photopolymerization reaction is preferred.
  • the photopolymerization initiator include ⁇ -carboniril conjugates (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,236,670) and acyloin ether (US Pat. No. 2448828), ⁇ -hydrocarbon-substituted aromatic acyloylide conjugates (U.S. Pat.No. 2722512), polynuclear quinone conjugates (U.S. Pat. Nos.
  • the amount of the photopolymerization initiator used is preferably in the range of 0.01 to 20% by mass of the solid content of the coating solution, and more preferably in the range of 0.5 to 5% by mass.
  • Light irradiation for the polymerization of liquid crystal molecules is preferably performed using ultraviolet light.
  • the irradiation energy is preferably from 20 mi / cm 2 to 50 j / cm 2, more preferably from 20 to 5000 mjZcm 2 , most preferably from 100 to 800 mjZcm 2 .
  • Light irradiation may be performed under heating conditions to promote the photopolymerization reaction.
  • a protective layer may be provided on the first optically anisotropic layer.
  • the optical compensation film is generally manufactured in a roll shape.
  • the roll-shaped optical compensation film is preferably manufactured by continuously performing the following steps (1) and (4).
  • step (3) while orienting the disc-shaped conjugate at a temperature equal to or higher than the liquid crystal transition temperature, the film surface wind speed of the surface of the disc-shaped conjugate which is blown in a direction other than the rubbing direction is reduced. It is preferable that the following numerical formula is satisfied. Most preferably, V is? 0 to 2. 5 X 10- 3 X r.
  • V is the film surface wind velocity (mZsec) on the surface of the discoid compound
  • is the viscosity (cp) of the first optically anisotropic layer at the orientation temperature of the discotic compound.
  • the cellulose ester fiber having the molecular symmetry axis of the disc-shaped conjugate is obtained.
  • the average direction of the orthogonal projection onto the LUM (second optically anisotropic layer) surface (the average direction of the molecular symmetry axis of the first optically anisotropic layer) and the in-plane slow axis of the cellulose ester finolem Optical compensatory film which is different from the average direction of the molecular symmetry axis and the rubbing direction, and which has a force of S—2 ° —2 °, preferably 1 ° -1 °, and substantially 0 °.
  • S—2 ° —2 ° preferably 1 ° -1 °, and substantially 0 °.
  • the angle between the average direction of the molecular symmetry axis and the in-plane slow axis of cellulose ester finolem is changed. Is preferably substantially 45 °.
  • step (2) a polymerizable disc-shaped conjugate having a crosslinkable functional group was used as the discotic compound, and in the step (3), the coating layer was continuously irradiated with light to polymerize.
  • the disc-shaped conjugate is cured by polymerization and fixed in an oriented state, and then the step (4) can be continuously performed.
  • a rubbing treatment can be performed with a rubbing roller while removing the surface of the cellulose ester film or the alignment film.
  • a step of removing dust from the surface of the rubbed cellulose ester film or alignment film may be performed.
  • an inspection step of inspecting by continuously measuring the optical characteristics of the formed first optically anisotropic layer may be performed.
  • the diameter of the rubbing roller used in the step (1) is preferably 100 mm to 500 mm, more preferably 200 mm to 400 mm, from the viewpoints of abrasion resistance, dring suitability, and cloth life. .
  • the width of the rubbing roller needs to be wider than the width of the film to be conveyed, and is preferably at least the film width X2.
  • the rotation speed of the rubbing roller is preferably lOOrpm to lOOOrpm, preferably 250rpm to 850rpm, depending on the orientation of the disc-shaped conjugate, which is preferably set low from the viewpoint of dust generation. More preferred.
  • the cellulose ester film (second optically anisotropic layer) or the orientation film is heated during rubbing.
  • the heating temperature is the film surface temperature of the cellulose ester film or the alignment film, and is preferably in the range of (glass transition temperature of material ⁇ 50 ° C.) ⁇ (Glass transition temperature of material + 50 ° C.).
  • a relative humidity of 25 ° C is preferably 25-70%, more preferably 30-60% and most preferably 35-55%.
  • the transport speed of the cellulose ester film is preferably 10 mZ / 100 mZ, and more preferably 15 mZ / 80 mZ.
  • various devices conventionally used for transporting a film can be used. There is no particular limitation on the transport system.
  • the alignment film is formed by applying a coating solution in which a material such as polyvinyl alcohol is dissolved in water or an organic solvent to the surface of a cellulose ester film (second optically anisotropic layer) and drying. can do.
  • the preparation of the alignment film can be performed before the above series of steps.
  • An alignment film may be continuously formed on the surface of a long cellulose ester film (second optically anisotropic layer) to be conveyed.
  • a coating solution containing a discotic compound is applied to the rubbed surface.
  • an organic solvent is preferable.
  • organic solvents include amides (eg, N, N-dimethylformamide), sulfoxides (eg, dimethylsulfoxide), heterocyclic compounds (eg, pyridine), hydrocarbons (eg, benzene, hexane), alkyls Halides (eg, chloroform, dichloromethane, tetrachloroethane), esters (eg, methyl acetate, butyl acetate), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone), ethers (eg, tetrahydrofuran, 1, 2 —Dimethoxyethane). Alkyl halides and ketones are preferred. Two or more organic solvents may be used in combination.
  • the surface tension of the coating solution is more preferably 25 mN Zm or less, more preferably 22 mNZm or less.
  • a surfactant is most preferably a fluorine-containing polymer, which is more preferably a fluorine-containing surfactant, and more preferably a fluoroaliphatic group-containing polymer, which is more preferable.
  • a fluorine-containing polymer is composed of a repeating unit containing fluorine and another repeating unit. Copolymers with repeating units (for example, repeating units derived from polyoxyalkylene (meth) acrylate) may also be used.
  • the mass average molecular weight of the fluorine-containing polymer is preferably from 3,000 to 100,000, more preferably from 6,000 to 80,000.
  • the addition amount of the fluorine-containing polymer is preferably from 0.005 to 8% by mass, and more preferably from 0.01 to 1% by mass, based on the coating composition mainly containing the discotic compound (the coating component excluding the solvent). Preferable 0.05 to 0.5% by mass is most preferable.
  • the coating liquid is applied to the rubbed surface by a known method (eg, a wire bar coating method, an extrusion coating method, a direct gravure coating method, a reverse gravure coating method, a die coating method). It can.
  • the coating amount can be appropriately determined based on the thickness of the first optically anisotropic layer.
  • the discotic compound is oriented at a temperature equal to or higher than the liquid crystal transition temperature at the same time as or after drying the applied coating liquid, and the orientation is fixed to the first liquid.
  • An optically anisotropic layer is formed.
  • the discotic compound has a desired orientation by heating during drying or by heating after drying.
  • the drying temperature can be determined in consideration of the boiling point of the solvent used for the coating solution and the materials for the cellulose ester film (second optically anisotropic layer) and the alignment film.
  • the orientation temperature of the discotic compound can be determined according to the liquid crystal phase-solid phase transition temperature of the discotic compound to be used. Generally, the orientation temperature of the discotic compound is preferably from 70 to 300 ° C, more preferably from 70 to 170 ° C.
  • the viscosity in the liquid crystal state is more preferably from 100 cp to 1000 cp, preferably from 10 cp to 100 cp. If the viscosity is too low, very accurate control of the wind speed and direction is required for continuous production as soon as it is affected by the wind during orientation. On the other hand, when the viscosity is high, the influence of the wind is less, but the alignment of the liquid crystal is slowed, and the productivity is extremely deteriorated.
  • the viscosity of the liquid crystal layer can be controlled by the molecular structure of the disc-shaped compound.
  • the viscosity can also be adjusted by using appropriate amounts of additives (eg, cellulose ester, cellulose ether) and a gelling agent for the first optically anisotropic layer.
  • Heating can be performed by blowing hot air at a predetermined temperature or by transporting the heated room maintained at a predetermined temperature.
  • the oriented discotic compound is fixed while maintaining the oriented state to form a first optically anisotropic layer.
  • the method for fixing the orientation state is as described for the first optically anisotropic layer.
  • a protective layer may be provided on the first optically anisotropic layer produced in the step (3).
  • a protective film produced in advance may be continuously laminated on the surface of the first optically anisotropic layer produced in a long shape.
  • the long laminate on which the first optically anisotropic layer is formed is wound up.
  • the winding may be performed, for example, by winding a continuously transported laminated body of the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer around a cylindrical core.
  • the optical compensation film obtained in the step (4) is in the form of a roll, it can be easily handled even in the case of mass production. Can be stored and transported as is
  • the second optically anisotropic layer and the first optically anisotropic layer are bonded to a polarizing film and used as a polarizing plate.
  • the first optically anisotropic layer can also form a disc-shaped bonding force directly on the polarizing film, or can form a disc-shaped bonding force on the alignment film on the polarizing film. That is, the first optically anisotropic layer can be formed by applying the coating liquid to the surface of the polarizing film (or the alignment film thereon).
  • the first optically anisotropic layer is formed from the side of the polarizing film that is not the second optically anisotropic layer, the dimensional change of the polarizing film will be caused without using a polymer film between the polarizing film and the optically anisotropic layer.
  • Stress strain X cross-sectional area X elastic modulus
  • the polarizing film includes an oriented polarizing film or a coated polarizing film (manufactured by Optiva Inc.).
  • the alignment type polarizing film is composed of a binder and iodine or a dichroic dye. Iodine and dichroic dyes exhibit deflection performance by being oriented in a binder.
  • the iodine and the dichroic dye preferably have a force of aligning along the noinder molecule, or the dichroic dye is preferably aligned in one direction by self-organization like liquid crystal.
  • a commercially available oriented polarizing film is obtained by immersing the stretched polymer in a solution of iodine or dichroic dye in a bath, and penetrating the binder with iodine or dichroic dye. It is made by doing. Also, commercially available polarizing films have iodine or dichroic dyes with a polymer surface force of about 4 m (approximately on both sides), and a thickness of at least 10 m is necessary to obtain sufficient polarizing performance. It is. The degree of penetration can be controlled by the solution concentration of iodine or dichroic dye, bath temperature and immersion time.
  • the thickness of the polarizing film is preferably 25 m or less, more preferably 20 m or less, which is preferably not more than the thickness of a commercially available polarizing plate (about 30 m). Under the following conditions, the light leakage phenomenon is not observed in a 17-inch liquid crystal display device.
  • the binder of the polarizing film may be crosslinked.
  • a crosslinkable polymer itself may be used.
  • a polymer having a functional group or a polymer obtained by introducing a functional group into a polymer is subjected to light, heat, or a change in pH, the functional groups are reacted to crosslink between the polymers to form a polarizing film. be able to.
  • a crosslinked structure may be introduced into the polymer by a crosslinking agent. It can be formed by introducing a linking group derived from the crosslinking agent between the binders using a crosslinking agent that is a high-active compound having high reaction activity, and crosslinking the binders.
  • Crosslinking can be generally carried out by applying a coating solution containing a crosslinkable polymer or a mixture of a polymer and a crosslinking agent onto a cellulose ester film (second optically anisotropic layer) and then heating. Since it is only necessary to ensure the durability at the stage of the final product, the cross-linking treatment may be performed at the stage of shifting until the final polarizing plate is obtained.
  • a binder for the polarizing film a polymer which can be crosslinked by itself or a polymer which is crosslinked by a crosslinking agent can be used.
  • polymers include polymethyl methacrylate, polyatacrylic acid, polymethacrylic acid, polystyrene, polybutyl alcohol, modified polyvinyl alcohol, poly (N-methylolacrylamide), polybutyltoluene, chlorosulfonated polyethylene, Nitrocellulose, chlorinated polyolefin (eg, polychlorinated vinyl), polyester, polyimide, polyacetated vinyl, polyethylene, carboxymethylcellulose, polypropylene, polycarbonate, and their copolymers (eg, acrylic acid / methacrylic acid copolymer, styrene / z maleic) Imide copolymer, styrene Z-butyltoluene copolymer, butyl acetate
  • a silane coupling agent may be used as the polymer.
  • Water-soluble polymer eg, poly (N-methylone reatari)
  • Carboxymethylcellulose e.g., poly (N-methylone reatari)
  • gelatin, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are more preferred, and gelatin, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are more preferred, and polybutyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are most preferred.
  • the degree of saponification of polybutyl alcohol and modified polybutyl alcohol is preferably from 70 to 100%, more preferably from 80 to 100%, and most preferably from 95 to 100%.
  • the degree of polymerization of polyvinyl alcohol is 100-5000 force.
  • Modified polyvinyl alcohol is obtained by introducing a modifying group into polybutyl alcohol by copolymerization modification, chain transfer modification or block polymerization modification.
  • modifying groups introduced by copolymerization are COONa, -Si (OX) (X is a hydrogen atom or an alkyl group),
  • modifying groups include COONa, -SH, -SCH.
  • the degree of polymerization is preferably 100-3000 s.
  • Modified polybutyl alcohol is described in JP-A-8-338913, JP-A-9152509 and JP-A-9316127. Particularly preferred are unmodified and alkylthio-modified polybutyl alcohols having a saponification degree of 85-95%.
  • Two or more kinds of polybutyl alcohol and modified polybutyl alcohol may be used in combination.
  • crosslinking agent is described in US Reissue Patent No. 23297.
  • Boron compounds eg, boric acid, borax
  • boric acid boric acid
  • borax boric acid
  • the crosslinking agent for the binder When a large amount of the crosslinking agent for the binder is added, the wet heat resistance of the polarizing film can be improved. However, when the crosslinking agent is added in an amount of 50% by mass or more with respect to the binder, the orientation of iodine or the dichroic dye is reduced.
  • the addition amount of the crosslinking agent is preferably from 0.1 to 20% by mass, more preferably from 0.5 to 15% by mass, based on the binder.
  • the binder contains some vigorous cross-linking agent that does not react even after the cross-linking reaction has been completed. However, the amount of the remaining crosslinking agent in the binder is preferably 1.0% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less.
  • the crosslinking agent When the crosslinking agent is contained in the binder in an amount exceeding 1.0% by mass, a problem may occur in durability. That is, the residual amount of the crosslinking agent is large.
  • a polarizing film When a polarizing film is incorporated into a liquid crystal display device and used for a long time or left in a high-temperature and high-humidity atmosphere for a long time, the degree of polarization may decrease.
  • the dichroic dye includes an azo dye, a stilbene dye, a pyrazolone dye, a triphenylmethane dye, a quinoline dye, an oxazine dye, a thiazine dye or an anthraquinone dye.
  • the dichroic dye is preferably water-soluble.
  • the dichroic dye preferably has a hydrophilic substituent (eg, sulfo, amido hydroxyl). Examples of dichroic dyes are CI Direct 'Yellow 12, CI Direct' Orange 39, CI Direct. Orange 72, CI Direct. Red 39, CI Direct.
  • the dichroic dyes are described in JP-A-1-161202, JP-A-1-172906, JP-A-1-172907, JP-A-1-183602, JP-A-1248105, JP-A-1265205 and JP-A-7-261024. Each publication has writing power S.
  • the dichroic dye is used as a free acid or a salt (eg, an alkali metal salt, an ammonium salt or an amine salt).
  • a polarizing film having various hues can be produced.
  • a polarizing film using a compound (dye) that exhibits a black color when the polarization axes are orthogonal to each other, or a polarizing film containing various dichroic molecules so as to exhibit a black color has excellent single-plate transmittance and polarization ratio. Te ru.
  • the polarizing film stretches the binder in the longitudinal direction (MD direction) of the polarizing film (stretching method). Alternatively, after rubbing, it is dyed with iodine and a dichroic dye (rubbing method).
  • the stretching ratio is preferably 2.5-30.0 times, more preferably 3.0-10.0 times. Stretching can be performed by dry stretching in air. Further, wet stretching in a state of being immersed in water may be performed. The stretching ratio in dry stretching is preferably 2.5 to 5.0 times, and the stretching ratio in wet stretching is preferably 3.0 to 10.0 times.
  • the stretching step may be performed several times. By dividing it into several times, it is possible to stretch more uniformly even at a high stretching ratio. Before stretching, slightly stretch it horizontally or vertically (to prevent shrinkage in the width direction).
  • the film be stretched at an angle of 10-80 ° to the longitudinal direction. Yes.
  • stretching can be performed by performing tenter stretching in biaxial stretching in different steps on the left and right.
  • the biaxial stretching is the same as the stretching method used in ordinary film formation.
  • the stretching is performed at different speeds on the left and right, the thickness of the binder film before stretching needs to be different on the left and right.
  • tapering the die can make the flow rate of the binder solution different between left and right.
  • the tilt angle is preferably extended so as to match the angle between the transmission axis of the two polarizing plates attached to both sides of the liquid crystal cell constituting the liquid crystal display device and the vertical or horizontal direction of the liquid crystal cell.
  • the normal tilt angle is 45 °.
  • a transmission type, a reflection type, and a transflective type liquid crystal display device which are not always at 45 ° have been developed, and it is preferable that the stretching direction can be arbitrarily adjusted according to the design of the liquid crystal display device.
  • a binder film that is stretched at an angle of 10 to 80 degrees with respect to the MD direction of the polarizing film is manufactured.
  • a rubbing treatment method widely used as a liquid crystal alignment treatment step of a liquid crystal display device can be applied. That is, the orientation is obtained by rubbing the surface of the film in a certain direction using paper, gauze, felt, rubber, nylon, or polyester fiber. In general, rubbing is performed several times using a cloth in which fibers of uniform length and thickness are planted on average. It is preferable to use a Rabinda roll in which the roundness, cylindricity, and runout (eccentricity) of the roll itself are all 30 ⁇ m or less.
  • the wrap angle of the film on the rubbing roll is preferably 0.1 to 90 °.
  • a stable rubbing process can be obtained by winding 360 ° or more.
  • the rubbing roll is preferably rotatable in the horizontal direction with respect to the film advancing direction to set an arbitrary rubbing angle. It is preferable to select an appropriate rubbing angle in the range of 0 to 60 °. When used in a liquid crystal display device, the angle is preferably 40-50 °. 45 ° is particularly preferred.
  • a protective film on both sides of the polarizing film. It is preferable to use a part of a roll-shaped optical compensation film as the system.
  • protective film Z polarizing film Z second optical anisotropic layer Z first optical anisotropic layer, or protective film Z polarizing film Z second optical anisotropic layer Z alignment film Z first optical anisotropic layer A laminated body is preferred.
  • the polarizing film and the surface side of the first optically anisotropic layer may be bonded together.
  • An adhesive can be used for bonding.
  • a polyvinyl alcohol-based resin (including a polyvinyl alcohol modified with an acetoacetyl group, a sulfonic acid group, a sulfoxyl group, or an oxyalkylene group) or an aqueous solution of a boron compound can be used as the adhesive.
  • Polyvinyl alcohol resins are preferred.
  • the thickness of the adhesive layer after drying is preferably in the range of 0.01 to 10 m, more preferably in the range of 0.05 to 5 m.
  • the transmittance of the polarizing film be higher, and that the degree of polarization be higher.
  • the transmittance of the polarizing film should preferably be in the range of 30-50% for light with a wavelength of 550nm, more preferably in the range of 35-50%, and in the range of 40-50%. Is most preferred.
  • the degree of polarization of light having a wavelength of 550 nm is preferably in the range of 90-100%, more preferably in the range of 95-100%, and most preferably in the range of 99-100%.
  • a light diffusion film or an antiglare film may be attached to the surface of the polarizing plate.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a typical form of the light diffusion film.
  • the light-diffusing film (9) shown in FIG. 7 includes, for example, a first light-transmitting fine particle (41) and a second light-transmitting fine particle in a transparent base film (20) and a light-transmitting resin (35). And a light diffusion layer (30) containing conductive fine particles (42).
  • a translucent fine particles having two peaks of particle size distribution (different in refractive index) will be described, but the peak of two particle size distribution lines of the same type (with the same refractive index) will be described.
  • the translucent fine particles may be used, or one type of translucent fine particles may be used.
  • the first light-transmitting fine particles (41) are made of a light-transmitting resin, for example, silica fine particles (average particle diameter: 1.0 ⁇ m, refractive index: 1.51), and the second light-transmitting fine particles (41)
  • the fine particles (42) are also composed of a translucent resin, for example, styrene beads (average particle diameter 3.5 / ⁇ , refractive index 1.61).
  • Light expansion is obtained by a difference in refractive index between the light-transmitting fine particles (41 and 42) and the light-transmitting resin (35).
  • the difference in the refractive index is preferably 0.02 or more and 0.15 or less. If the refractive index difference is less than 0.02, the light diffusion effect may not be obtained.
  • the difference in refractive index is more preferably 0.03 or more and 0.13 or less, and is most preferably 0.04 or more and 0.10 or less.
  • an antireflection layer on the viewing side surface of the polarizing film.
  • the antireflection layer may also be used as a protective layer on the viewing side of the polarizing film.
  • the internal haze of the antireflection layer is preferably set to 50% or more from the viewpoint of suppressing a change in tint due to the viewing angle of the liquid crystal display device.
  • the antireflection layer is described in JP-A Nos. 2001-33783, 2001-343646, and 2002-328228.
  • the rod-like liquid crystal molecules are aligned in the directions opposite to each other (symmetrically) in the upper and lower portions of the liquid crystal cell.
  • Liquid crystal display devices using bend alignment mode liquid crystal cells are disclosed in US Pat. Nos. 4,583,825 and 5,410,422. Since the rod-like liquid crystal molecules are symmetrically aligned at the upper and lower portions of the liquid crystal cell, the liquid crystal cell in the bend alignment mode has a self-optical compensation function. Therefore, this liquid crystal mode is also called an OCB (Optically Compensatory Bend) liquid crystal mode.
  • OCB Optically Compensatory Bend
  • the alignment state in the liquid crystal cell is such that the rod-like liquid crystal molecules rise in the center of the cell and the rod-like liquid crystal molecules are lying near the cell substrate.
  • An X d of the liquid crystal cell in the bend alignment mode is preferably from 100 to 1500 nm, more preferably from 500 to 100 nm.
  • rod-like liquid crystal molecules which are halved from the liquid crystal cell in the bend alignment mode, are homeotropically orientated at the upper part of the liquid crystal cell and homogenous at the lower part.
  • This is an alignment mode of hybrid alignment, and is preferably applied to a reflection type liquid crystal display device.
  • ⁇ nXd of the liquid crystal cell in the hybrid alignment mode is more preferably from 50 to 750 nm, and still more preferably from 250 to 500 nm, which is preferable to the force S.
  • the in-plane retardation value Re ( ⁇ ) x measured at the wavelength ⁇ was calculated by using KOBRA21ADH (manufactured by Oji Scientific Instruments) to convert the light having the wavelength ⁇ nm.
  • the film normal direction force is also a value measured by incidence.
  • Rth ( ⁇ ) the retardation value in the thickness direction measured by ⁇ , is the value of Re ( ⁇ )
  • the in-plane slow axis (the direction is determined by KOBRA21ADH) is the tilt axis (rotation axis).
  • Retardation value measured by injecting light of wavelength ⁇ nm from a direction inclined + 40 ° to the normal direction of the film, and the normal direction of the film with the in-plane slow axis as the tilt axis (rotation axis) The sum of the retardation values measured when light with a wavelength of ⁇ nm is incident from a direction inclined by 40 ° with respect to the three values of the retardation values measured in three directions, the assumed value of the average refractive index, and the input film thickness KOBR A21ADH is calculated from the value.
  • the assumed value of the average refractive index a value from a polymer handbook (JOHN WILEY & SONS, INC) or a catalog of various optical films can be used.
  • the average refractive index of the cellulose ester is 1.48.
  • a gelatin subbing layer having a thickness of 0.1 m was provided on the second optically anisotropic layer.
  • a coating liquid for an alignment film having the following composition was applied in a volume of 28 ml Zm 2 using a # 16 wire bar coater. It was dried with hot air at 60 ° C for 60 seconds and further with hot air at 90 ° C for 150 seconds. Next, a rubbing treatment was performed on the formed film in the direction of 45 ° with respect to the slow axis (measured at a wavelength of 632.8 nm) of the second optically anisotropic layer.
  • composition of coating solution for alignment film The following modified polyvinyl alcohol 10 parts by mass Water 37 1 part by mass Methanol 1 19 parts by mass Glutaraldehyde (crosslinking agent) 0.5 part by mass [0132] [Formula 13]
  • the laminate of the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer is vulcanized in an alkaline bath, and the polarizing film formed of polybutyl alcohol and iodine and the second optically anisotropic layer are bonded with an adhesive. Pasted.
  • the polarizing film was arranged such that the transmission axis was parallel to the slow axis of the second optically anisotropic layer.
  • a polyimide film was provided as an alignment film on a glass substrate with an ITO electrode, and a rubbing treatment was performed on the alignment film.
  • the two glass substrates thus obtained were aligned so that the rubbing directions were parallel to each other, and the cell gap was set to 3.5 m.
  • a liquid crystal conjugate having a ⁇ of 0.1396 (ZLI1132, manufactured by Merck) was injected into the cell gap to produce a bend-aligned liquid crystal cell.
  • a liquid crystal display device was manufactured by combining a liquid crystal cell and two polarizing plates.
  • the arrangement of the liquid crystal cell and the two polarizing plates is such that the polarizing plate faces the first optically anisotropic layer and the substrate of the liquid crystal cell, and the rubbing direction of the liquid crystal cell and the rubbing direction of the first optically anisotropic layer opposed thereto. And were placed in antiparallel.
  • the voltage was changed and the luminance in the vertical and horizontal directions of the screen was measured with a luminance meter (BM-5 made by TOPCON). The presence / absence of occurrence of key inversion was measured.
  • black luminance and white luminance (front luminance) at the center of the screen were measured using a luminance meter (BM-5 manufactured by TOPCON), and the contrast was calculated. Then, while adjusting the voltage, the voltage at which the black luminance (front luminance) became the smallest was determined. Further, the viewing angle was measured using a measuring instrument (EZ-CONTRAST). Table 3 shows the above results.
  • a polarizing plate was produced in the same manner as in Example 1.
  • a polyimide film was provided as an alignment film on a glass substrate with an ITO electrode, and a rubbing treatment was performed on the alignment film.
  • the two glass substrates thus obtained were aligned so that the rubbing directions were parallel to each other, and the cell gap was set to 6 m.
  • a liquid crystal compound having a ⁇ of 0.1396 (ZLI1132, manufactured by Merck) was injected into the cell gap to produce a bend-aligned liquid crystal cell.
  • a liquid crystal display device was manufactured by combining a liquid crystal cell and two polarizing plates.
  • the liquid crystal cell and the polarizing plate were arranged in the same manner as in Example 1.
  • a polarizing plate was produced in the same manner as in Example 1.
  • a polyimide film was provided as an alignment film on a glass substrate with an ITO electrode, and a rubbing treatment was performed on the alignment film.
  • the two glass substrates thus obtained were aligned so that the rubbing directions were parallel to each other, and the cell gap was set to 9 m.
  • a liquid crystal compound having a ⁇ of 0.1396 (ZLI1132, manufactured by Merck) was injected into the cell gap to produce a bend-aligned liquid crystal cell.
  • a liquid crystal display device was manufactured by combining a liquid crystal cell and two polarizing plates.
  • the liquid crystal cell and the polarizing plate were arranged in the same manner as in Example 1.
  • a polarizing plate was produced in the same manner as in Example 1.
  • a polyimide film was provided as an alignment film on a glass substrate with an ITO electrode, and a rubbing treatment was performed on the alignment film.
  • the two glass substrates thus obtained were aligned so that the rubbing directions were parallel to each other, and the cell gap was set to 2.
  • a liquid crystal conjugate having a ⁇ of 0.1396 (ZLI1132, manufactured by Merck) was injected into the cell gap to produce a bend-aligned liquid crystal cell.
  • a liquid crystal display device was manufactured by combining a liquid crystal cell and two polarizing plates.
  • the liquid crystal cell and the polarizing plate were arranged in the same manner as in Example 1.
  • a polarizing plate was produced in the same manner as in Example 1.
  • a polyimide film was provided as an alignment film on a glass substrate with an ITO electrode, and a rubbing treatment was performed on the alignment film.
  • the two glass substrates thus obtained were aligned so that the rubbing directions were parallel to each other, and the cell gap was set to 12 / zm.
  • a liquid crystal compound having a ⁇ of 0.1396 (ZLI1132, manufactured by Merck) was injected into the cell gap to produce a bend-aligned liquid crystal cell.
  • a liquid crystal display device was manufactured by combining a liquid crystal cell and two polarizing plates.
  • the liquid crystal cell and the polarizing plate were arranged in the same manner as in Example 1.
  • a gelatin subbing layer having a thickness of 0.1 m was provided on the second optically anisotropic layer.
  • the coating solution for the alignment film used in Example 1 was coated with 28 ml of ZmI 2 using a # 16 wire bar coater. It was dried with hot air at 60 ° C for 60 seconds and further with hot air at 90 ° C for 150 seconds. Next, a rubbing treatment was performed on the formed film in the direction of 45 ° with respect to the slow axis (measured at a wavelength of 632.8 nm) of the second optically anisotropic layer.
  • the laminate of the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer is vulcanized in an alkaline bath, and the polarizing film formed of polybutyl alcohol and iodine and the second optically anisotropic layer are bonded with an adhesive. Pasted.
  • the polarizing film was arranged such that the transmission axis was parallel to the slow axis of the second optically anisotropic layer.
  • a polyimide film was provided as an alignment film on a glass substrate with an ITO electrode, and a rubbing treatment was performed on the alignment film.
  • the two glass substrates thus obtained were aligned so that the rubbing directions were parallel to each other, and the cell gap was set to 6 m.
  • a liquid crystal compound having a ⁇ of 0.1396 (ZLI1132, manufactured by Merck) was injected into the cell gap to produce a bend-aligned liquid crystal cell.
  • a liquid crystal display device was manufactured by combining a liquid crystal cell and two polarizing plates.
  • the liquid crystal cell and the polarizing plate were arranged in the same manner as in Example 1.
  • a cellulose acetate solution was prepared.
  • Cellulose acetate solution composition Cellulose acetate with a degree of acetylation of 60.9% 100 parts by mass Triphenyl phosphate (plasticizer) 7.8 parts by mass Biphenyl diphenyl phosphate (plasticizer) 3.9 parts by mass Methylene chloride ( First solvent) 300 parts by mass Methanol (second solvent) 45 parts by mass Dye (360 FP, manufactured by Sumika Finechem Co., Ltd.) 0.0009 parts by mass
  • the obtained dope was cast using a casting machine having a band having a width of 2m and a length of 65m. After the film surface temperature on the band reached 40 ° C, the film was dried for 1 minute, peeled off, and stretched 28% in the width direction using a tenter with a drying air at 140 ° C. Thereafter, drying was performed for 20 minutes with a drying air at 135 ° C. to produce a second optically anisotropic layer (cellulose acetate film) having a residual solvent amount of 0.3% by mass.
  • the width of the second optically anisotropic layer was 1340 mm, and the thickness was 92 ⁇ m.
  • the retardation value (Re) at a wavelength of 590 nm was measured using KOBRA21ADH (manufactured by Oji Scientific Instruments), it was 38 nm. Further, when the retardation value (Rth) at a wavelength of 590 nm was measured, it was 175 nm.
  • an orientation film coating solution having the following composition was applied at a rate of 28 ml / m 2 using a # 16 wire bar coater.
  • the film was dried with hot air at 60 ° C for 60 seconds and further with hot air at 90 ° C for 150 seconds to form an alignment film.
  • the second optically anisotropic layer on which the alignment film is formed is conveyed at a speed of 20 mZ, and a rubbing roll (300 mm diameter) is set so as to be rubbed at 45 ° to the longitudinal direction, and rotated at 650 rpm. Rubbing treatment was performed on the surface of the transparent support on which the alignment film was provided. The contact length between the rabindarol and the transparent support was set to 18 mm.
  • a fluoroaliphatic group-containing copolymer (MegaFac F780, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) to prepare a coating solution.
  • the coating solution is conveyed at 20 mZ by rotating the # 3.2 wire bar in 391 rotations in the same direction as the film conveyance direction, and continuously applied to the alignment film surface of the second optically anisotropic layer. Applied.
  • the viscosity of the first optically anisotropic layer measured at a film surface temperature of 127 ° C was 695 cp.
  • the viscosity is the result of measuring a liquid crystal layer (excluding solvent) having the same composition as the first optically anisotropic layer using a heating type E-type viscosity system.
  • a part of the produced roll-shaped optical compensation film was cut out and used as a sample to measure optical characteristics.
  • the Re retardation values of the first optically anisotropic layer measured at a wavelength of 546 nm were Re (0) force 3 ⁇ 4 0.5 nm, Re (40) force 4.5 nm, and Re (-40) force 107.5 nm.
  • the angle (tilt angle) between the disc surface of the discotic liquid crystalline compound in the first optically anisotropic layer and the support surface changed continuously in the depth direction of the layer, and was 32 ° on average. .
  • the orientation of the first optically anisotropic layer was measured between a pair of polarizers (Glan Thompson prism).
  • the arrangement of each optical element is such that the transmission axis of the incident-side polarizer is 90 °, the slow axis of the transparent support is 20 °, and the slow axis of the optically anisotropic layer is 155, as observed from the output-side polarizer.
  • the transmittance the value of 100 ⁇ (T—C) Z (P—C)
  • an optical compensation film was attached to one side of the polarizing film on the transparent support surface.
  • a commercially available triacetyl cellulose film (TD-80U: manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) having a thickness of 80 m was subjected to a Ken-Dai treatment, and a polarizing film was formed using a polybutyl alcohol adhesive. Pasted on the side.
  • the longitudinal direction of the polarizing film, the longitudinal direction of the second optically anisotropic layer, and the longitudinal direction of a commercially available triacetyl cellulose film were all arranged in parallel. In this way, the optical compensation filter A polarizing plate having a film (only) was produced.
  • an optical compensation film was attached to one side of the polarizing film on the second optically anisotropic layer surface using a polyvinyl alcohol-based adhesive.
  • An anti-reflection film (Fuji Film CV Clearview UA, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) was saponified and attached to the opposite side of the polarizing film using a polybutyl alcohol-based adhesive.
  • the longitudinal direction of the polarizing film, the longitudinal direction of the transparent support, and the longitudinal direction of the commercially available triacetyl cellulose film were all arranged in parallel. Thus, a polarizing plate having the optical compensation film and the antireflection film was produced.
  • a polyimide film was provided as an alignment film on a glass substrate with an ITO electrode, and a rubbing treatment was performed on the alignment film.
  • the two glass substrates thus obtained were aligned so that the rubbing directions were parallel to each other, and the cell gap was set to 4.5 m.
  • a liquid crystal conjugate having a ⁇ of 0.1396 (ZLI1132, manufactured by Merck) was injected into the cell gap to produce a bend-aligned liquid crystal cell.
  • the size of the liquid crystal cell was 20 inches.
  • a polarizing plate having an optical compensation film (only) and a polarizing plate having an optical compensation film and an antireflection film were attached so as to sandwich the produced bend alignment cell.
  • the polarizing plate having the optical compensation film and the antireflection film is on the viewing side.
  • the first optically anisotropic layer of the polarizing plate was arranged so as to face the cell substrate, and the rubbing direction of the liquid crystal cell and the rubbing direction of the first optically anisotropic layer facing the liquid crystal cell were antiparallel.
  • a rectangular wave voltage of 55 Hz was applied to the liquid crystal cell.
  • Normal white mode with 2V white display and 5V black display.
  • the transmittance ratio white display Z black display
  • the viewing angle can be set in eight steps from black display (L1) to white display (L8). It was measured.
  • the front contrast CR: luminance of white display Z luminance of black display
  • liquid crystal display device was adjusted to a halftone over the entire surface, and unevenness was evaluated. As a result, which direction No irregularities were observed even when looking at the power.
  • Table 5 shows the values of (An x d) Z (Rel XRth2).
  • the cellulose acetate solution prepared in Example 5 and the retardation raising agent solution were mixed and sufficiently stirred to prepare a dope.
  • the addition amount of the letter Dane-yon raising agent was 7.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cellulose acetate.
  • the obtained dope was cast using a band casting machine in the same manner as in Example 5, and the draw ratio was set at 20%.
  • a second optically anisotropic layer (cellulose acetate film) having a residual solvent amount of 0.3% by mass was produced in the same manner as in Example 5.
  • the width of the second optically anisotropic layer was 1500 mm, and the thickness was 95 ⁇ m.
  • Rth was 200 nm.
  • the second optically anisotropic layer was immersed in 2. ON potassium hydroxide solution (25 ° C) for 2 minutes, neutralized with sulfuric acid, washed with pure water, and dried.
  • the surface energy of the transparent support determined by the contact angle method was 63 mNZm.
  • the second optical anisotropic layer, 28 m LZM was 2 coated with a wire barcode one coater coating solution # 16 of the following composition. It was dried with hot air at 60 ° C for 60 seconds and further with hot air at 90 ° C for 150 seconds.
  • the second optically anisotropic layer is conveyed at a speed of 20 mZ, and a rubbing direction (300 mm diameter) set at 45 ° to the longitudinal direction is rotated at 450 rpm to align the second optically anisotropic layer. Rubbing treatment was performed on the surface on which the film was installed.
  • the coating liquid was continuously applied to the alignment film surface of the second optically anisotropic layer transported at 20 mZ by rotating the # 2.7 wire bar in the same direction as the film transport direction at 391 rotations. .
  • the solvent is dried, and then about 90 mZ in the drying zone at 135 ° C so that the wind velocity hitting the first optically anisotropic layer is 1.5 mZsec. Heat was applied for 2 seconds to orient the disc-shaped conjugate.
  • the film is conveyed to a drying zone at 80 ° C, and the film surface temperature is about 100 ° C.
  • the UV irradiation device UV lamp: output 160WZcm, emission length 1.6m
  • UV light For 4 seconds to allow the cross-linking reaction to proceed, thereby fixing the discotic liquid crystalline compound to its orientation.
  • a roll-shaped optical compensation film was produced.
  • the viscosity of the first optically anisotropic layer measured at a film surface temperature of 131 ° C was 600 cp.
  • the viscosity is the result of measuring a liquid crystal layer (excluding solvent) having the same composition as the first optically anisotropic layer using a heating type E-type viscosity system.
  • a part of the roll-shaped optical compensation film was cut out and used as a sample to measure optical characteristics.
  • the Re retardation values of the first optically anisotropic layer measured at a wavelength of 546 nm were Re (0) of 34.3 nm, Re (40) force of 51.2 nm, and Re (--40) force of 120.5 mn.
  • the angle (tilt angle) between the disk surface of the discotic liquid crystalline compound in the first optically anisotropic layer and the support surface changed continuously in the depth direction of the layer, and was 33 ° on average. Furthermore, when only the first optically anisotropic layer was peeled off from the sample and the average direction of the molecular symmetry axis of the first optically anisotropic layer was measured, it was 45.5 ° with respect to the longitudinal direction of the optical compensation film. Was. [0191] The orientation of the first optically anisotropic layer was measured between a pair of polarizers (Glan Thompson prism).
  • Each optical element is placed at 90 ° transmission axis of the incident-side polarizer, 20 ° slow axis of the transparent support, and 155 ° slow axis of the optically anisotropic layer when observed from the output light side.
  • the transmittance (the value of 100 X (T ⁇ C) Z (P ⁇ C)) became the minimum and was 0.029.
  • an optical compensation film was attached to one side of the polarizing film on the second optically anisotropic layer surface.
  • a commercially available triacetyl cellulose film (TD-80U, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) having a thickness of 80 m is saponified, and the opposite of the polarizing film is performed using a polybutyl alcohol adhesive. Pasted on the side.
  • the longitudinal direction of the polarizing film, the longitudinal direction of the transparent support, and the longitudinal direction of a commercially available triacetyl cellulose film were all arranged in parallel. Thus, a polarizing plate was produced.
  • a polyimide film was provided as an alignment film on a glass substrate with an ITO electrode, and a rubbing treatment was performed on the alignment film.
  • the two glass substrates thus obtained were aligned so that the rubbing directions were parallel to each other, and the cell gap was set to 6 m.
  • a liquid crystal compound having a ⁇ of 0.1396 (ZLI1132, manufactured by Merck) was injected into the cell gap to produce a bend-aligned liquid crystal cell.
  • the size of the liquid crystal cell was 20 inches.
  • the first optically anisotropic layer of the polarizing plate was arranged so as to face the cell substrate, and the rubbing direction of the liquid crystal cell and the rubbing direction of the first optically anisotropic layer facing the liquid crystal cell were antiparallel.
  • a rectangular wave voltage of 55 Hz was applied to the liquid crystal cell. Normal white mode with 2V white display and 6V black display. Using the measuring device (EZ-Contrastl60D, manufactured by ELDIM) as the contrast ratio, the ratio of the transmittance (white display Z black display) to the black display (L1) to white display (L8) The viewing angle was measured in stages. In addition, the front contrast (CR: luminance of white display Z luminance of black display) was determined.
  • liquid crystal display device was adjusted to a halftone over the entire surface, and unevenness was evaluated. As a result, no unevenness was observed in any direction.
  • Table 5 shows the values of (AnXd) Z (RelXRth2).
  • Table 8 Table 4 Optical Compensation 100 X (TC) Front view angle (contrast> 10) Film PC Trust Upper / Lower Left / Right Example 5 0. 0033 480 80 °, 80. 80 ° / 80 ° Protrusion 6 0.0029 530 80 ° / 80 0 80 ° / 80 °
  • Example 5 0.1 1 0 .12 0.12
  • Example 6 0.11 0-12 0.12
  • a rubbing process is performed by providing a polyimide film as an alignment film on a glass substrate with ITO electrodes. It was. Separately, a SiO vapor deposition film was provided as an alignment film on a glass substrate with an ITO electrode. With the alignment films of the two glass substrates facing each other, the cell cap (d) was set to 4 m, and a rod-shaped liquid crystal (ZLI 1132, manufactured by Merck) was injected. Thus, a hybrid alignment (HAN type) liquid crystal cell was fabricated. ⁇ was 0.1396, and AnXdi was 558 nm.
  • Example 1 One optical compensation sheet produced in Example 1 was arranged on the near side of the produced hybrid alignment liquid crystal cell so that the first optically anisotropic layer was on the liquid crystal cell side.
  • the polarizing plate produced in Example 1 was further tilted so that the angle between the transmission axis of the polarizing plate and the rubbing direction of the liquid crystal cell was 45 °. It was arranged as follows. A light diffusion film shown in FIG. 7 was further arranged on the front side of the polarizing plate.
  • a mirror was arranged as a reflector on the opposite side of the liquid crystal cell (outside the glass substrate). Thus, a reflective liquid crystal display device was manufactured.
  • the light source was placed in a direction inclined by 20 ° from the normal direction on the near side of the reflective liquid crystal display device, and light was irradiated. A voltage of 55 Hz rectangular wave was applied to the liquid crystal cell.
  • Normal white (NW) mode with 2V white display and 6V black display.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the orientation of a liquid crystal compound in a bend alignment liquid crystal cell.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a polarizing plate.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a bend alignment type liquid crystal display device according to the present invention.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing a relationship of optical compensation in a bend alignment type liquid crystal display device.
  • FIG. 5 is a schematic view showing various aspects of a polarizing plate.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining an inspection device for an optical compensation film.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a typical form of a light diffusion film.

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Abstract

 ベンド配向モードまたはハイブリッド配向モードの液晶セルを適切に光学的に補償し、コントラストが高く、色味変化が小さく、階調反転の生じない良好な画像を表示する。  ベンド配向モードの液晶セルおよび一対の偏光板からなる液晶表示装置において、一方の偏光板を偏光膜および二層の光学異方層から構成する。第1光学異方層はハイブリット配向した円盤状化合物から形成し、第1光学異方層の面内の最大屈折率方向と偏光膜の面内の透過軸との角度が実質的に45゜に配置する。第2光学異方層はセルロースエステルフイルムで構成し、第2光学異方層の面内の最大屈折率方向と偏光膜の面内透過軸とが実質的に平行または実質的に垂直に配置する。ベンド配向モードの液晶セル、第1光学異方層および第2光学異方層の光学特性を、波長450nm、波長550nmおよび波長630nmのいずれの場合でも適正な値となるように調節する。同様の光学特性は、ハイブリッド配向モードの液晶セルを有する反射型液晶表示装置でも有効である。

Description

明 細 書
ベンド配向モードまたはハイブリッド配向モードの液晶セルを有する液晶 技術分野
[0001] 本発明は、ベンド配向モードまたはハイブリッド配向モードの液晶セル、偏光板およ び光学補償フィルムを有する液晶表示装置に関する。
背景技術
[0002] 液晶表示装置 (LCD)は、 CRT (Cathode Ray Tube)と比較して、薄型、軽量、低消 費電力との大きな利点を有する。液晶表示装置は、液晶セルおよび液晶セルの両側 に配置された一対の偏光板からなる。液晶セルは、棒状液晶性分子、それを封入す るための二枚の基板および棒状液晶性分子に電圧を加えるための電極層カゝらなる。 封入した棒状液晶性分子を配向させるため、二枚の基板には配向膜が設けられる。 液晶セルに表示される画像の着色を除去するため、液晶セルと偏光板との間に光学 補償フィルム (位相差板)を設けることが多 ヽ。偏光板 (偏光膜)と光学補償フィルムと の積層体は、楕円偏光板として機能する。光学補償フィルムに、液晶セルの視野角 を拡大する機能を付与する場合もある。延伸複屈折フィルムが、光学補償フィルムと して従来から使用されて 、る。
[0003] 延伸複屈折フィルムに代えて、円盤状化合物を含む光学異方層を有する光学補 償フィルムを使用することも提案されている (例えば、特許文献 1一 4参照)。光学異 方層は、円盤状ィ匕合物を配向させ、その配向状態を固定することにより形成する。円 盤状化合物は、一般に大きな複屈折率を有する。また、円盤状ィ匕合物には、多様な 配向形態がある。従って、円盤状ィ匕合物を用いることで、従来の延伸複屈折フィルム では得ることができない光学的性質を有する光学補償フィルムを製造することができ る。
[0004] 棒状液晶性分子を液晶セルの上部と下部とで実質的に逆の方向に (対称的に)配 向させるベンド配向モードの液晶セルを用いた液晶表示装置が提案されて 、る(例 えば、特許文献 5、 6参照)。棒状液晶性分子が液晶セルの上部と下部とで対称的に 配向しているため、ベンド配向モードの液晶セルは、自己光学補償機能を有する。そ のため、この液晶モードは、 OCB (Optically Compensatory Bend)液晶モードとも呼 ばれる。ベンド配向モードの液晶表示装置は、応答速度が速いとの利点がある。
ノ、イブリツド配向モードの液晶セルを反射型液晶表示装置に使用しても、ベンド 配向モードの液晶表示装置と同様の自己光学補償効果が得られる。ハイブリッド配 向モードは、 HAN (Hybrid- alignment- nematic)モードとも呼ばれる。
[0005] ベンド配向モードやハイブリッド配向モードには、一般的な液晶モード (TNモード、 STNモード)と比較すると、視野角が広ぐ応答速度が速いとの特徴がある。しかし、 CRTと比較すると、さらに改良が必要である。ベンド配向モードゃノ、イブリツド配向の 液晶表示装置をさらに改良するため、一般的な液晶モードと同様に光学補償フィル ムを用いることが考えられる。しかし、従来の延伸複屈折フィルム力もなる光学補償フ イルムは、ベンド配向モードゃノヽイブリツド配向の液晶表示装置では、光学補償機能 が不充分であった。前述したように、延伸複屈折フィルムに代えて、円盤状化合物を 含む光学的異方性層と透明支持体とを有する光学補償フィルムを使用することが提 案されている。さら〖こ、円盤状化合物を含む光学補償フィルムを使用したベンド配向 モードの液晶表示装置も提案されている (例えば、特許文献 7、 8参照)。円盤状化合 物を含む光学補償フィルムを使用することで、ベンド配向モードの液晶表示装置の 視野角は著しく改善される。
[0006] ベンド配向モードの液晶表示装置に円盤状化合物を含む光学補償フィルムを使用 すると、特定の波長の光が漏れて、表示画像に着色を生じる問題が指摘されている( 例えば、特許文献 9参照)。この着色の原因は、楕円偏光板 (偏光膜と光学補償フィ ルムとの積層体)の透過率の波長依存性にある旨が記載されている。そして、円盤状 化合物の円盤面の法線の光学異方層への正射影の平均方向と偏光膜の面内透過 軸との角度が実質的に 45°になるように光学異方層と偏光膜とを配置することで、ベ ンド配向モードの液晶セルに対する最大の光学補償効果が得られることが報告され ている。
円盤状ィ匕合物を含む光学補償フィルムを使用したベンド配向液晶装置について、 色味変化を低減し、階調反転を防止するために、様々な方法が提案されている (例 えば、特許文献 10、 11参照)。
[0007] 特許文献 1 :特開平 6— 214116号公報
特許文献 2:米国特許第 5583679号明細書
特許文献 3:米国特許第 5646703号明細書
特許文献 4:独国特許出願公開第 3911620A1号明細書
特許文献 5:米国特許第 4583825号明細書
特許文献 6:米国特許第 5410422号明細書
特許文献 7:特開平 9— 197397号公報
特許文献 8:国際公開第 96Z37804号パンフレット
特許文献 9:特開平 11 - 316378号公報
特許文献 10:特許第 3056997号公報
特許文献 11:特開 2002— 40429号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] 円盤状ィ匕合物を含む光学補償フィルムを使用しても、ベンド配向モードゃノヽイブリ ッド配向モードの液晶表示装置の階調反転を防止しながら、視野角特性とコントラス ト特性を満足できる程度に改善することは困難であった。
本発明の目的は、ベンド配向モードまたはやハイブリッド配向モードの液晶セルを 適切に光学的に補償し、コントラストが高ぐ色味変化が小さぐ階調反転の生じない 良好な画像を表示することである。
また、本発明の目的は、液晶表示装置に使用する光学補償フィルムが適切な光学 規定を有しているかどうか簡単に検査できる方法を提供することでもある。
さらに、本発明の目的は、光学補償フィルムの検査装置を提供することでもある。 課題を解決するための手段
[0009] 本発明の目的は、下記 [1]一 [14]の液晶表示装置、 [15]、 [16]の光学補償フィ ルムの検査方法、 [17]、 [18]の光学補償フィルムの検査装置により達成された。
[0010] [1]ベンド配向モードの液晶セルおよび液晶セルの両側に配置された一対の偏光 板力 なる液晶表示装置であって、少なくとも一方の偏光板が偏光膜および偏光膜 より液晶セル側に配置された少なくとも二層の光学異方層からなる光学補償フィルム 力もなり、該偏光板において第 1光学異方層がハイブリット配向した円盤状ィ匕合物か ら形成されており、第 2光学異方層がセルロースエステルフィルム力 なり、第 1光学 異方層の面内の最大屈折率方向と偏光膜の面内の透過軸との角度が実質的に 45° であり、第 2光学異方層の面内の最大屈折率方向と偏光膜の面内透過軸とが実質的 に平行または実質的に垂直となるように偏光膜、第 1光学異方層および第 2光学異 方層が配置されており、さらに、ベンド配向モードの液晶セル、第 1光学異方層およ び第 2光学異方層が、波長 450nm、波長 550nmおよび波長 630nmのいずれの測 定においても、下記式(1)を満足する光学特性を有することを特徴とする液晶表示装
(1) 0.05< (AnXd)/(RelXRth2)<0.20
[式中、 Δηは液晶セル中の棒状液晶性分子の固有複屈折率であり; dは nmを単位 とする液晶セルの液晶層の厚さであり; Re 1は第 1光学異方層の面内レターデーショ ン値であり; Rth2は第 2光学異方層の厚み方向のレターデーシヨン値である]。
[0011] [2]波長 450nm、波長 550nmおよび波長 630nmのいずれの測定においても、 Δ n X dが下式(2)を満足する [1]に記載の液晶表示装置。
(2) 100nm< AnXd<1500nm
[3]波長 450nm、波長 550nmおよび波長 630nmのいずれの測定においても、 R e 1が下式 ( 3)を満足する [ 1 ]に記載の液晶表示装置。
(3) 10nm<Rel<50nm
[4]波長 450nm、波長 550nmおよび波長 630nmのいずれの測定においても、 R th2が下式 (4)を満足する [1]に記載の液晶表示装置。
(4) 70nm<Rth2<400nm
[0012] [5]光学補償フィルムの波長 546nmにおける Re (0° )、Re(40° )、Re (— 40° ) 値がそれぞれ 30±10nm、 50±10nm、 115±10nmの範囲にある [1]に記載の液 ここで、 Re (0° ),Re(40° ),Re(-40° )は、該光学補償フィルムの面内屈折率 が最小となる面内の方向と該光学補償フィルムの法線とを含む平面内で、法線方向 、法線力 該面内屈折率が最小となる面内の方向に 40° 傾いた方向、法線から逆 に 40° 傾 、た方向力 測定した該光学補償フィルムのレターデーシヨン値を表す。
[6]光学補償フィルムの面内屈折率が最小となる面内の方向力 光学補償フィル ムの製造における長手方向に対して実質的に 45° の方向である [5]に記載の液晶
[7]光学補償フィルムと偏光膜とが、ロール ·ツー ·ロールで貼合されて 、る [ 1]に 記載の液晶表示装置。
[0013] [8]反射板、ハイブリッド配向モードの液晶セル、そして偏光板をこの順序で有する 反射型液晶表示装置であって、偏光板が偏光膜および偏光膜より液晶セル側に配 置された少なくとも二層の光学異方層からなる光学補償フィルムからなり、該偏光板 において第 1光学異方層がハイブリット配向した円盤状ィ匕合物力 形成されており、 第 2光学異方層がセルロースエステルフィルム力 なり、第 1光学異方層の面内の最 大屈折率方向と偏光膜の面内の透過軸との角度が実質的に 45°であり、第 2光学異 方層の面内の最大屈折率方向と偏光膜の面内透過軸とが実質的に平行または実質 的に垂直となるように偏光膜、第 1光学異方層および第 2光学異方層が配置されて おり、さらに、ハイブリッド配向モードの液晶セル、第 1光学異方層および第 2光学異 方層が、波長 450nm、波長 550nmおよび波長 630nmのいずれの測定においても 、下記式 (5)を満足する光学特性を有することを特徴とする液晶表示装置:
(5) 0. 025< ( A n X d) / (Rel XRth2) < 0. 10
[式中、 Δ ηは液晶セル中の棒状液晶性分子の固有複屈折率であり; dは nmを単位 とする液晶セルの液晶層の厚さであり; Re 1は第 1光学異方層の面内レターデーショ ン値であり; Rth2は第 2光学異方層の厚み方向のレターデーシヨン値である]。
[0014] [9]波長 450nm、波長 550nmおよび波長 630nmのいずれの測定においても、 Δ n X dが下式 (6)を満足する [8]に記載の液晶表示装置。
(6) 50nm< Δ n X d< 750nm
[10]波長 450nm、波長 550nmおよび波長 630nmのいずれの測定においても、 R elが下式(7)を満足する [8]に記載の液晶表示装置。
(7) 10nm<Rel < 50nm [11]波長 450nm、波長 550nmおよび波長 630nmのいずれの測定においても、 Rt h2が下式 (8)を満足する [8]に記載の液晶表示装置。
(8) 70nm<Rth2<400nm
[0015] [12]光学補償フィルムの波長 546nmにおける Re (0° )、Re (40° )、Re (— 40° ) 値がそれぞれ 30± 10nm、 50± 10nm、 115± 10nmの範囲にある [8]に記載の液 ここで、 Re (0° ) , Re (40° ) , Re (-40° )は、該光学補償フィルムの面内屈折率 が最小となる面内の方向と該光学補償フィルムの法線とを含む平面内で、法線方向 、法線力 該面内屈折率が最小となる面内の方向に 40° 傾いた方向、法線から逆 に 40° 傾 、た方向力 測定した該光学補償フィルムのレターデーシヨン値を表す。
[13]光学補償フィルムの面内屈折率が最小となる面内の方向力 光学補償フィル ムの製造における長手方向に対して実質的に 45° の方向である [12]に記載の液
[14]光学補償フィルムと偏光膜とが、ロール'ツー ·ロールで貼合されて 、る [8]に 記載の液晶表示装置。
[0016] [15]液晶性化合物から形成した光学異方層および透明支持体を有する光学補償フ イルムの検査方法であって、光学補償フィルムを一対のグラン トンプソンプリズム( Glan-Tompson prism)の間に挟み、光学補償フィルムと一対のグラン トンプソンプリ ズムを光透過率が最小となるように配置した状態で光透過率を測定し、下記式で表さ れる値が一定値以下であることを確認する光学補償フィルムの検査方法:
100 X (T-C) / (P-C)
[式中、 Tは光学補償フィルムと一対のグラン トンプソンプリズムを光透過率が最小 となるように配置した状態での光透過率であり; Pは一対のグラン トンプソンプリズム のみをパラ-コル配置とした状態での光透過率であり; Cは一対のグラン トンプソン プリズムのみをクロス-コル配置とした状態での光透過率である]。
[16]上記一定値が、 0. 005である [15]に記載の検査方法。
[0017] [17]液晶性化合物から形成した光学異方層および透明支持体を有する光学補償フ イルムの検査装置であって、光源、一対のグラン トンプソンプリズム、プリズム間の空 間に光学補償フィルムを配置するための光学補償フィルムのホルダー、一対のダラ ンートンプソンプリズムを、光路を軸として、それぞれ独立に回転させる回転機構、お よび光源の光が一対のグラン トンプソンプリズムおよび光学補償フィルムを通過して 到達した光の量を測定できる受光部力 なることを特徴とする光学補償フィルムの検
[18]光学補償フィルムのホルダーを、光路を軸として回転させる回転機構を有する [ 17]に記載の検査装置。
発明の効果
[0018] 本発明者は研究の結果、(A nX d)Z(Rel XRth2)の値が大きくなると、視野角 が拡大するが階調反転が発生し、比が小さくなると視野角が低下するが階調反転は 起こらないことを見出した。(A n X d)ZRelを黒表示における液晶セルの配向状態 を表すパラメータとして、それを補償する第 2光学異方層の光学特性 Rth2との比が 一定範囲に入るように光学設計することで、ベンド配向モードまたはハイブリッド配向 モードの液晶セルが適切に光学補償される。
[0019] 光学補償フィルム (第 1光学異方層および第 2光学異方層)を構成する素材によつ ては、測定波長により(A n X d)Z(Rel XRth2)の値が変動する場合もある。本発 明では、可視領域全体でベンド配向モードの液晶セルを適切に光学補償するため、 波長 450nm、波長 550nmおよび波長 630nmのいずれの測定においても、(Δ ηΧ d) / (Rel XRth2)の値が最適な範囲、すなわち前記式(1)または(5)の値となるよ うに調整する。
[0020] さらに本発明者が研究を進めた結果、前記式(1)の値を満足する第 2光学異方層 を一枚のセルロースエステルフィルムで実現できることが判明した。セルロースエステ ルフィルムは、第 1光学異方層(ハイブリット配向した円盤状ィ匕合物力も形成した層) の支持体としても機能する。よって、第 2光学異方層がセルロースエステルフィルムで あると、従来の光学補償フィルムと同様の構成(セルロースエステルフィルム +ハイブ リット配向した円盤状ィ匕合物から形成した層)で、前記式(1)または (5)の値を満足す ることがでさる。
[0021] なお、ベンド配向モードおよびハイブリッド配向モードに代表される複屈折モードの 液晶表示装置は、液晶セル内部での液晶分子の配列が非常に複雑であり、視野角 補償に最適な光学補償フィルムを、従来のような屈折率楕円体では表すことができ ない。
そこで、本発明者が研究した結果、光学補償フィルムの様々な視角においてのレタ 一デーシヨン値と、液晶表示装置のコントラスト視野角に相関のあることが判明した。 さらに、本発明者は、光学補償フィルムの面内屈折率が最小となる面内の方向と光 学補償フィルムの法線とを含む平面内で、法線方向、法線から面内屈折率が最小と なる面内の方向に 40° 傾いた方向、法線力 逆に 40° 傾いた方向力 測定した光 学補償フィルムのレターデーシヨン値と、液晶表示装置の視野角とが非常によく相関 することをつきとめた。光学補償フィルムの面内屈折率が最小となる面内の方向と光 学補償フィルムの法線とを含む平面は、一般に、ロール状の長尺光学補償フィルム( 光学補償フィルムの製造段階)において、長手方向に対して面内屈折率が小さくな る方向に 45° となる方向と法線を含む平面に対応する。
[0022] 具体的に、ベンド配向モードおよびノヽイブリツド配向モードの液晶表示装置の視野 角を改良するためには、 KOBRA21ADH (王子計測機器 (株)製)で測定した波長 5 46nmにおける Re (0° )、 Re (40° )、 Re (—40° )の値力 それぞれ 30± 10nm、 5 0± 10nm、 115± 10nmの範囲にあることが好ましいことが判明した。 Re (0° )、Re (40° )、 Re (— 40° )は、上記のように、法線方向、法線力も面内屈折率が最小とな る面内の方向に 40° 傾いた方向、法線力 逆に 40° 傾いた方向力 測定した光学 補償フィルムのレターデーシヨン値である。 KOBRA21ADH (王子計測機器 (株)製 )に代えて、エリプソメーター(M— 150、日本分光 (株)製)を用いて測定しても、実質 的に同じレターデーシヨン値が得られる。
発明を実施するための最良の形態
[0023] [液晶表示装置および偏光板]
図 1は、ベンド配向液晶セル内の液晶性ィ匕合物の配向を模式的に示す断面図であ る。図 1に示すように、ベンド配向液晶セルは、上基板(14a)と下基板(14b)の間に 液晶性ィ匕合物(11)を封入した構造を有する。ベンド配向液晶セルに使用する液晶 性ィ匕合物(11)は、一般に正の誘電率異方性を有する。液晶セルの上基板(14a)と 下基板(14b)は、それぞれ、配向膜(12a、 12b)と電極層(13a、 13b)を有する。配 向膜は棒状液晶性分子(11a— l lj)を配向させる機能を有する。 RDは配向膜のラ ビング方向である。電極層は棒状液晶性分子(11a— l lj)に電圧を印加する機能を 有する。
[0024] ベンド配向液晶セルの印加電圧が低い時、図 1の offに示すように、液晶セルの上 基板 (14a)側の棒状液晶性分子( 1 la— 1 le)と下基板 (14b)側の棒状液晶性分子 (l lf一 l lj)とは、逆向きに(上下対称に)に配向する。また、基板(14a、 14b)近傍 の棒状液晶性分子(l la、 l ib, l li、 l lj)は、ほぼ水平方向に配向し、液晶セル中 央部の棒状液晶性分子(l id— l lg)は、ほぼ垂直方向に配向する。
[0025] 図 1の onに示すように、印加電圧が高いと、基板(14a、 14b)近傍の棒状液晶性分 子(l la、 l lj)は、ほぼ水平に配向したままである。また、液晶セル中央部の棒状液 晶性分子(l le、 l lf)は、ほぼ垂直に配向したままである。電圧の増加により配向が 変化するのは、基板と液晶セル中央部との中間に位置する棒状液晶性分子( 1 lb、 l lc、 l ld、 l lg、 l lh、 l li)であり、これらは offの状態よりも垂直に配向する。しかし 、液晶セルの上基板(14a)側の棒状液晶性分子(11a— l ie)と下基板(14b)側の 棒状液晶性分子(l lf一 l lj)とが、逆向きに(上下対称に)に配向することは、 offの 状態と同様である。
[0026] 図 2は、偏光板を示す模式図である。図 2に示す偏光板は、円盤状化合物(31a— 31e)を含む第 1光学異方層(31)、少なくとも 1枚のセルロースエステルフィルムを含 む第 2光学異方層(33)および偏光膜 (34)の積層体力もなる。図 2に示す偏光板は 、第 1光学異方層(31)と第 2光学異方層(33)との間に配向膜 (32)を有する。第 1光 学異方層(31)の円盤状ィ匕合物(31a— 31e)は、平面分子である。円盤状化合物(3 la— 31e)は、分子中にはただ一個の平面、すなわち円盤面を持つ。円盤面は、第 2光学異方層(33)の面に対して傾斜している。円盤面と第 2光学異方層面との間の 角度 (傾斜角)は、円盤状ィ匕合物と配向膜からの距離が増加するに伴って増カロして いる。平均傾斜角は、 15乃至 50° の範囲であることが好ましい。図 2に示すように傾 斜角を変化させると、偏光板の視野角拡大機能が著しく向上する。また、傾斜角を変 ィ匕させた偏光板には、表示画像の反転、階調変化あるいは着色の発生を防止する 機能もある。円盤状化合物(31a— 31e)の円盤面の法線 (NL)を第 2光学異方層(3 3)へ正射影した方向(PL)の平均は、配向膜 (32)のラビング方向 (RD)と反平行の 関係になる。
[0027] 本発明では、円盤状化合物の円盤面の法線の第 2光学異方層への正射影の平均 方向と、第 2光学異方層(33)の面内遅相軸(SA)との角度を実質的に 45°にする。 よって、偏光板の製造工程では、配向膜 (32)のラビング方向 (RD)と第 2光学異方 層の面内遅相軸(SA)との角度( Θ )が実質的に 45°になるように調節すればよい。さ らに本発明では、第 2光学異方層の面内遅相軸 (SA)と偏光膜 (34)の面内透過軸( TA)とが実質的に平行または実質的に垂直になるように第 2光学異方層と偏光膜と を配置する。図 2に示す偏光板では、一枚の第 2光学異方層を平行に配置している。 第 2光学異方層(33)の面内遅相軸 (SA)は、原則として第 2光学異方層の延伸方向 に相当する。偏光膜 (34)の面内透過軸 (TA)は、原則として偏光膜の延伸方向に 垂直な方向に相当する。
[0028] 図 3は、本発明に従うベンド配向型液晶表示装置を示す模式図である。図 3に示す 液晶表示装置は、ベンド配向液晶セル(10)、液晶セルの両側に配置された一対の 偏光板(31A— 34A、 31B— 34B)およびバックライト(BL)力もなる。ベンド配向液 晶セル(10)は、図 1に示した液晶セルに相当する。液晶セル(10)の上下のラビング 方向(RD2、 RD3)は、同一方向(平行)である。偏光板は、液晶セル(10)側から、 第 1光学異方層(31A、 31B)、第 2光学異方層(33A、 33B)および偏光膜 (34A、 3 4B)がこの順に積層されている。第 1光学異方層(31A、 3 IB)の円盤状ィ匕合物のラ ビング方向(RD1、 RD4)は、対面する液晶セルのラビング方向(RD2、 RD3)とは反 平行の関係にある。前述したように、円盤状ィ匕合物のラビング方向(RD1、 RD4)は、 円盤面の法線を第 2光学異方層へ正射影した平均方向と反平行になる。第 2光学異 方層(33A、 33B)の面内遅相軸(SA1、 SA2)および偏光膜(34A、 34B)の面内透 過軸 (TA1、 TA2)は、円盤状ィ匕合物のラビング方向(RD1、 RD4)と同一平面では 実質的に 45°の角度になる。そして、二枚の偏光膜 (34A、 34B)は、面内透過軸 (T Al、 TA2)が互いに直交するよう(クロス-コル)に配置されて 、る。
[0029] 図 4は、ベンド配向型液晶表示装置における光学補償の関係を示す概念図である 。図 4に示すように、本発明に従う液晶表示装置では、ベンド配向液晶セル(10)を、 第 1光学異方層(31A、 31B)と第 2光学異方層(33A、 33B)とが協調して、光学的 に補償する。第 1光学異方層(31A、 31B)の円盤状ィ匕合物のラビング方向 (RD1、 RD4)を、液晶セルのラビング方向(RD2、 RD3)とは反平行の関係に設定したこと により、ベンド配向液晶セル(10)の液晶性分子と第 1光学異方層(31A、 31B)の円 盤状化合物とが対応 (a— c、 e— g)して、光学的に補償する。そして、ベンド配向液 晶セル(10)中央部の実質的に垂直に配向している液晶性分子には、第 2光学異方 層(33A、 33B)が対応 (d、 h)するように設計されている。なお、第 2光学異方層(33 A、 33B)に記入した楕円は、光学異方性により生じる屈折率楕円である。
図 5は、偏光板の様々な態様を示す模式図である。
図 5の alの態様は、図 2で示した最も基本的な偏光板に相当する。 alの態様の偏 光板は、第 1光学異方層(31)、第 2光学異方層(33)および偏光膜 (34)がこの順に 積層されて!、る。円盤状ィ匕合物のラビング方向 (RD)と第 2光学異方層(33)の遅相 軸(SA)との角度は実質的に 45°であり、第 2光学異方層(33)の遅相軸(SA)と偏光 膜 (34)の透過軸 (TA)は実質的に平行である。
図 5の a2の態様も、第 1光学異方層(31)、第 2光学異方層(33)および偏光膜 (34 )がこの順に積層されている。円盤状ィ匕合物のラビング方向 (RD)と第 2光学異方層( 33)の遅相軸(SA)との角度は実質的に 45°であり、第 2光学異方層(33)の遅相軸( SA)と偏光膜 (34)の透過軸 (TA)は実質的に垂直である。
図 5の blに記載の態様の偏光板は、第 2光学異方層(33)、第 1光学異方層(31) および偏光膜 (34)がこの順に積層されている。円盤状ィ匕合物のラビング方向 (RD) と第 2光学異方層(33)の遅相軸(SA)との角度は実質的に 45°であり、第 2光学異 方層(33)の遅相軸(SA)と偏光膜 (34)の透過軸 (TA)は実質的に平行である。 図 5の b2の態様も、第 2光学異方層(33)、第 1光学異方層(31)および偏光膜 (34 )がこの順に積層されている。円盤状ィ匕合物のラビング方向 (RD)と第 2光学異方層( 33)の遅相軸(SA)との角度は実質的に 45°であり、第 2光学異方層(33)の遅相軸( SA)と偏光膜 (34)の透過軸 (TA)は実質的に垂直である。
第 2光学異方層は、セルロースエステルフィルム力もなる。 [0031] ハイブリッド配向モードの反射型液晶表示装置は、反射板、ハイブリッド配向モード の液晶セル、光学補償フィルム、そして偏光板をこの順序で有する。偏光板側から入 射した光は、偏光板、光学補償フィルム、液晶セル、反射板、液晶セル、光学補償フ イルム、偏光板の順序で通過する。反射板を介してハイブリッド配向モードの液晶セ ルを二回通過する光は、ベンド配向モードの液晶セルと一回通過する光と同じ自己 光学補償効果が得られる。そのため、ハイブリッド配向モードの反射型液晶表示装置 は、偏光板、光学補償フィルム、ベンド配向モードの液晶セル、光学補償フィルム、 偏光板をこの順序で有するベンド配向型液晶表示装置と同様の光学的効果を得るこ とがでさる。
[0032] [光学補償フィルムの光学的性質]
本発明において、ベンド配向モードの液晶表示装置の液晶セル、第 1光学異方層 および第 2光学異方層は、波長 450nm、波長 550nmおよび波長 630nmのいずれ の測定においても、下記式(1)を満足する光学特性を有する。
(1) 0.05< (AnXd)/(RelXRth2)<0.20
式(1)において、 Δηは液晶セル中の棒状液晶性分子の固有複屈折率である。 d は nmを単位とする液晶セルの液晶層の厚さである。 Re 1は第 1光学異方層の面内レ ターデーシヨン値である。 Rth2は第 2光学異方層の厚み方向のレターデーシヨン値 である。
また、ハイブリッド配向モードの液晶表示装置の液晶セル、第 1光学異方層および 第 2光学異方層は、波長 450nm、波長 550nmおよび波長 630nmのいずれの測定 においても、下記式 (5)を満足する光学特性を有する。
(5) 0.025< (AnXd)/(RelXRth2)<0. 10
式(5)において、 Δη、 d、 Rel、 Rth2は、式(1)と同様の定義を有する。 Δη、 d、 Rel、 Rth2の詳細(好ましい値)については、 Δηと dは [液晶表示装置]、 Relは [第 1光学異方層]、 Rth2は [第 2光学異方層]において説明する。
[0033] 光学補償フィルムは、波長 546nmにおける Re(0° )、Re(40° )、Re (— 40° )の 値がそれぞれ 30±10nm、 50±10nm、 115± lOnmの範囲にあることが好ましい。 より好ましくは、それぞれ、 30±5nm、 50±5nm、 115±5nmの範囲である。 ここで Re (0° ) , Re (40° ) , Re (-40° )は、光学補償フィルムの面内屈折率が 最小となる面内の方向と光学補償フィルムの法線とを含む平面(実質的には、光学 補償フィルムの長手方向に対して、面内屈折率が小さくなる方向に 45° となる方向 と法線を含む平面と同じ)内で、法線方向、法線カも該 45° の方向に 40° 傾いた方 向、法線から逆に 40° 傾いた方向力 測定した光学補償フィルムのレターデーショ ン値を表す。
光学補償フィルムは、どの方向からレターデーシヨン値を測定しても、ゼロになる方 向は存在せず、光軸を持たないことが好ましい。
[0034] [光学補償フィルムの検査方法および検査装置]
光学補償フィルムは、一般に、液晶性化合物から形成した光学異方層および透明 支持体を有する。光学異方層の遅相軸は、通常、液晶性化合物の分子対称軸の支 持体面への正射影の平均方向と一致、もしくは直交している。透明支持体の遅相軸 と光学異方層の遅相軸とが直交でも、平行でもな ヽ光学補償フィルムに直線偏光を 入射すると、出射光は楕円偏光となるため、単にクロスニコル配置の(一対の)偏光子 の間に挿入した場合の透過率と液晶表示装置に実装した際のコントラストとは必ずし も一致しない。
[0035] 本発明者は、研究の結果、一対の偏光子と光学補償フィルムを特定の配置にする ことで、光学補償フィルムの透過率と液晶表示装置に実装した際のコントラストとが相 関することを見出した。
液晶性化合物から形成した光学異方層を有する光学補償フィルムの場合、液晶性 化合物の配向乱れがコントラスト低下の原因になると推定されている。液晶性ィ匕合物 の配向乱れは、互いに遅相軸が直交でも平行でもない光学補償フィルムの場合、検 出することが困難であった。これは、光学補償フィルムに直線偏光を入射しても、出 射光が楕円偏光となるためである。
[0036] 本発明者は、入射側の偏光子、光学補償フィルム、および出射側の偏光子を特定 の配置とすることで、出射光が非常に直線偏光に近くなることを突き止めた。そして、 このときの透過率が、液晶性ィ匕合物の配向性を示していることを発見した。光透過率 が高くなると、液晶性ィ匕合物の配向乱れは大きくなり、光透過率力 、さくなると、液晶 性ィ匕合物の配向乱れは小さくなる。
光透過率は、偏光子と光学補償フィルムの配置により変化するが、最小の光透過 率で代表させれば良い。例えば、面内レターデーシヨン値力 Onmの透明支持体と、 面内レターデーシヨン値が 30nmの光学異方層とを互いの遅相軸が 45° となるよう に配置した光学補償フィルムでは、出射光側から観察して、入射光側偏光子の透過 軸を 90° 、透明支持体の遅相軸を 20° 、光学異方層の遅相軸を 155° に配置し、 出射光側偏光子の透過軸を 182° とした時に、光透過率が最小になる。
[0037] 具体的には、液晶性化合物から形成した光学異方層および透明支持体を有する 光学補償フィルムを一対のグラン トンプソンプリズムの間に挟み、光学補償フィルム と一対のグラン トンプソンプリズムを光透過率が最小となるように配置した状態で光 透過率を測定し、下記式で表される値が一定値以下であることを確認することで、光 学補償フィルムを検査することができる。下記式で表される値が一定値以下であれば 、良好な製品であると判断できる。
100 X (T-C)/(P-C)
上記式にぉ 、て、 Tは光学補償フィルムと一対のグラン トンプソンプリズムを光透 過率が最小となるように配置した状態での光透過率である。 Pは一対のグラン トンプ ソンプリズムのみをパラ-コル配置とした状態での光透過率である。 Cは一対のグラン トンプソンプリズムのみをクロス-コル配置とした状態での光透過率である。 上記一定値は、一般に、 0. 005に設定できる。 100 X (T— C)Z(P—C)の値は、 0 . 004以下であることが好ましぐ 0. 003以下であることがさらに好ましい。
特定の配置における光透過率が低い、具体的には一対の偏光子の間に挟んだ状 態での最小の光透過率が 0. 005%以下である光学補償フィルムを用いる液晶表示 装置は、動画適性 (特に応答速度)、視野角および正面コントラストについて良好な 結果が得られる。
[0038] 図 6は、光学補償フィルムの検査装置を説明するための模式図である。
図 6に示す検査装置は、光源、一対のグラン トンプソンプリズム (偏光子)、プリズ ム間の空間に光学補償フィルムを配置するための光学補償フィルムのホルダー、一 対のグラン トンプソンプリズム (偏光子)を、光路を軸として、それぞれ独立に回転さ せる回転機構、および光源の光が一対のグラン トンプソンプリズムおよび光学補償 フィルムを通過して到達した光の量を測定できる受光部(フォトマル)からなる。
図 6に示すように、光学補償フィルムのホルダーについても、プリズムと同様に、光 路を軸として回転させる回転機構を有することが好ましい。
[0039] [第 2光学異方層]
ベンド配向モードまたはノ、イブリツド配向モードの液晶セルを有する液晶表示装置 において、第 2光学異方層の厚み方向のレターデーシヨン値 (Rth2)は、 70乃至 40 Onmであることが好ましぐ 150乃至 250nmであることがさらに好ましい。
第 2光学異方層の面内レターデーシヨン値 (Re2)は、偏光膜透過軸との配置により 好ましい範囲が異なる。第 2光学異方層の面内遅相軸が透過軸と実質的に直交して いる場合、 Re2は、 1乃至 20nmであることが好ましぐ 1乃至 15nmであることがさら に好ましい。第 2光学異方層の遅相軸が透過軸と実質的に平行である場合、 Re2は 、 20乃至 lOOnmであることが好ましぐ 30乃至 60nmであることがさらに好ましい。 第 2光学異方層の面内複屈折率(Δ η:ηχ ny)は、 0. 00025乃至 0. 00088であ ることが好ましい。第 2光学異方層の厚み方向の複屈折率 { (nx+ny) Z2-nz}は、 0 . 00088乃至 0. 005であること力好まし!/ヽ。
[0040] 第 2光学異方層はセルロースエステルフィルムからなる。
セルロースエステルフィルムは、光透過率が 80%以上であることが好まし!/、。
セルロースエステルは、セルロースの低級脂肪酸エステルが好ましい。低級脂肪酸 とは、炭素原子数が 6以下の脂肪酸を意味する。炭素原子数が 2乃至 4の脂肪酸が 好ましぐ酢酸(セルロースアセテート)が特に好ましい。セルロースアセテートプロピ ォネートやセルロースアセテートブチレートのような混合脂肪酸エステルを用いてもよ い。
セルロースアセテートの粘度平均重合度(DP)は、 250以上であることが好ましぐ 290以上であることがさらに好ましい。セルロースアセテートは、ゲルパーミエーシヨン クロマトグラフィーによる MwZMn (Mwは質量平均分子量、 Mnは数平均分子量) の分子量分布が狭いことが好ましい。具体的な Mw/Mnの値は、 1. 0乃至 3である ことが好ましぐ 1. 0乃至 1. 7であることがさらに好ましい。 [0041] セルロースアセテートの酢化度は、 55. 0乃至 62. 5%が好ましぐ 57. 0乃至 62. 0%がさらに好ましい。
酢ィ匕度は、セルロース単位質量当たりの結合酢酸量を意味する。酢化度は、 AST M : D-817-91 (セルロースアセテート等の試験法)におけるァセチル化度の測定お よび計算によって求められる。
セルロースアセテートでは、セルロースの 2位、 3位、 6位のヒドロキシルが均等に置 換されるのではなぐ 6位の置換度が小さくなる傾向がある。第 2光学異方層に用いる セルロースアセテートでは、セルロースの 6位置換度力 2位、 3位に比べて同程度ま たは多い方が好ましい。
2位、 3位、 6位の置換度の合計に対する、 6位の置換度の割合は、 30乃至 40%で あることが好ましぐ 31乃至 40%であることがさらに好ましぐ 32乃至 40%であること が最も好ましい。 6位の置換度は、 0. 88以上であることが好ましい。
セルロースエステルおよびその合成方法は、発明協会公開技報公技番号 2001— 1 745号の 9頁に記載されて!、る。
[0042] セルロースエステルフィルムのレターデーシヨンを調整するためには、延伸のような 外力を与える方法が一般的である。レターデーシヨン上昇剤を、光学異方性を調節 するために添加してもよい。レターデーシヨン上昇剤は、芳香族環を少なくとも二つ有 する芳香族化合物が好ましい。芳香族化合物は、ポリマー 100質量部に対して、 0. 01— 20質量部の範囲で使用することが好ましい。また、二種類以上の芳香族化合 物を併用してもよい。芳香族化合物の芳香族環には、芳香族炭化水素環に加えて、 芳香族性へテロ環を含む。
レターデーシヨン上昇剤については、欧州特許出願公開第 0911656号明細書、 特開 2000— 111914号、同 2000— 275434号の各公報に記載力 Sある。
[0043] セルロースエステルの吸湿膨張係数は、 30 X 10— 5Z%RH以下が好ましぐ 15 X 1 0—5Z%RH以下がさらに好ましぐ 10 X 10— 5Z%RH以下が最も好ましい。吸湿膨 張係数は小さい方が好ましいが、通常は、 1. 0 X 10— 5Z%RH以上の値になる。吸 湿膨張係数は、一定温度下において相対湿度を変化させた時の試料の長さの変化 量を示す。吸湿膨張係数を調節することで、光学補償フィルムの光学補償機能を維 持したまま、額縁状の透過率上昇 (歪みによる光漏れ)を防止することができる。 吸湿膨張係数の測定では、まず、セルロースエステルから幅 5mm、長さ 20mmの 試料を切り出し、片方の端を固定して 25°C、 20%RH (R0)の雰囲気下にぶら下げる 。他方の端に 0. 5gの重りをぶら下げて、 10分間放置し長さ (LO)を測定する。次に、 温度は 25°Cのまま、湿度を 80%RH (R1)にして、長さ(L1)を測定する。吸湿膨張 係数は下式により算出する。測定は同一試料につき 10サンプルで行い、平均値を採 用する。
吸湿膨張係数 [Z%RH] = { (L1-L0) /L0}/ (R1-R0)
[0044] セルロースエステルの吸湿による寸度変化を小さくするには、疎水性化合物を添加 することが好ましい。疎水性化合物は、微粒子の状態であってもよい。疎水性化合物 は、可塑剤または劣化防止剤力も選択して用いることが好ましい。疎水性化合物は、 疎水性基として炭化水素基 (脂肪族基、芳香族基)を有することが好ましい。疎水性 化合物の添加量は、調製するポリマー溶液 (ドープ)の 0. 01乃至 10質量%が好まし い。
セルロースエステルフィルムの吸湿による寸度変化を小さくするには、セルロースェ ステルフィルム中の自由体積を小さくする方法も有効である。例えば、後述するソル ベントキャスト法における残留溶剤量を少なくすると、自由体積が小さくなる。セル口 ースエステルフィルムに対する残留溶剤量が 0. 01乃至1. 00質量%となる条件で、 セルロースエステルフィルムを乾燥することが好ましい。
[0045] セルロースエステルフィルムの添加剤の例には、紫外線防止剤、剥離剤、帯電防 止剤、劣化防止剤 (例、酸化防止剤、過酸化物分解剤、ラジカル禁止剤、金属不活 性化剤、酸捕獲剤、ァミン)、赤外吸収剤が含まれる。
セルロースエステルフィルムが多層カゝら形成される場合、各層における添加剤の種 類や添加量が異なってもよい。添加剤については、発明協会公開技報公技番号 20 01— 1745号の 16頁一 22頁に記載がある。添加剤の使用量は、一般に、セルロース エステルフィルムの 0. 001乃至 25質量%の範囲である。
[0046] セルロースエステルフィルムは、ソルベントキャスト法によりを製造することが好まし い。ソルベントキャスト法では、セルロースエステルを有機溶媒に溶解した溶液 (ドー プ)を用いてフィルムを製造する。
ドープは、ドラムまたはバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフィルムを形成する。 流延前のドープは、固形分量が 18乃至 35%となるように濃度を調整することが好ま しい。ドラムまたはバンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。
ドープは、表面温度が 10°C以下のドラムまたはバンド上に流延することが好ましい 。流延してから 2秒以上風に当てて乾燥することが好ましい。得られたフィルムをドラ ムまたはバンド力も剥ぎ取り、さらに 100から 160°Cまで逐次温度を変えた高温風で 乾燥して残留溶剤を蒸発させることもできる。以上の方法は、特公平 5— 17844号公 報に記載がある。この方法によると、流延から剥ぎ取りまでの時間を短縮することが可 能である。この方法を実施するためには、流延時のドラムまたはバンドの表面温度に おいてドープがゲルイ匕することが必要である。
[0047] 流延工程では、 2種類以上のセルロースエステル溶液を同時または逐次、共流延し てもよい。
複数のセルロースエステル溶液を共流延する方法には、支持体の進行方向に間隔 を置 、て設けた複数の流延口力もセルロースエステルを含む溶液をそれぞれ流延さ せて積層させる方法 (特開平 11—198285号公報記載)、 2つの流延口力もセルロー スエステル溶液を流延する方法 (特開平 6— 134933号公報記載)、高粘度セルロー スエステル溶液の流れを低粘度のセルロースエステル溶液で包み込み、その高、低 粘度のセルロースエステル溶液を同時に押出す方法 (特開昭 56— 162617号公報 記載)がある。
[0048] ソルベントキャスト方法の製造工程、溶解、流延 (共流延を含む)、金属支持体、乾 燥、剥離、延伸については、発明協会公開技報公技番号 2001 - 1745号の 22頁一 30頁に記載がある。
セルロースエステルフィルムの厚さは、 15乃至 120 mであること力 S好ましく、 30乃 至 80 μ mがさらに好ましい。
[0049] セルロースエステルフィルムには、表面処理を施すことが好ましい。表面処理には、 コロナ放電処理、グロ一放電処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理および紫外線 照射処理が含まれる。表面処理は、発明協会公開技報公技番号 2001 - 1745号の 30頁一 32頁に記載がある。
アルカリ処理が好ましい。アルカリ処理は、セルロースエステルフィルムに対して、 ケン化処理 (アルカリ鹼ィ匕処理)として機能する。
[0050] アルカリ鹼ィ匕処理は、セルロースエステルフィルムを鹼ィ匕液中に浸漬する力 鹼ィ匕 液をセルロースエステルフィルム〖こ塗布することにより実施する。塗布による方法が 好ましい。塗布方法には、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エタスト ルージョンコーティング法、バーコーティング法、 E型塗布法がある。アルカリは、アル カリ金属(例、カリウム、ナトリウム)の水酸ィ匕物が好ましい。すなわち、アルカリ処理液 は、アルカリ金属の水酸ィ匕物の溶液であることが好ましい。溶液中の水酸化イオンの 規定濃度は、 0. 1乃至 3. ONであることが好ましい。
アルカリ処理液には、フィルムに対する濡れ性が良好な溶媒、界面活性剤、湿潤 剤(例、ジオール、グリセリン)を添加し、アルカリ処理液の第 2光学異方層に対する 濡れ性や処理液の安定性を改善できる。フィルムに対する濡れ性が良好な溶媒は、 アルコール(例、イソプロピルアルコール、ブタノール、メタノール、エタノール)が好ま しい。アルカリ処理液の添加剤は、特開 2002-82226号公報、国際公開第 02/46 809号パンフレットに記載がある。
[0051] 表面処理に代えて、または表面処理に加えて、下塗り層(特開平 7— 333433号公 報記載)を設けてもよい。複数の下塗り層を設けてもよい。例えば、疎水性基と親水 性基との両方を含有するポリマー層を第 1下塗り層として設け、その上に配向膜とよく 密着する親水性のポリマー層を第 2下塗り層として設けること (特開平 11— 248940 号公報記載)もできる。
[0052] S向膜]
配向膜は、第 1光学異方層の円盤状ィ匕合物の配向方向を規定する機能を有する。 従って、配向膜は、第 1光学異方層を形成するために必須である。円盤状化合物を 配向後に配向状態を固定すれば、配向膜はその役割を終了するため、製造後の液 晶表示装置の構成要素として配向膜は必須ではない。例えば、配向状態が固定さ れた第 1光学異方層を、第 2光学異方層上に転写して、第 1光学異方層と第 2光学異 方層との間に、配向膜がない液晶表示装置を作製することもできる。ただし、一般に は、第 1光学異方層と第 2光学異方層との間に、配向膜を設ける。
[0053] 配向膜は、有機化合物 (好ましくはポリマー)のラビング処理、無機化合物の斜方蒸 着、マイクログループを有する層の形成、あるいはラングミュア'プロジェット法 (LB膜 )による有機化合物(例、 ω—トリコサン酸、ジォクタデシルメチルアンモ -ゥムクロライ ド、ステアリル酸メチル)の累積のような手段で設けることができる。さらに、電場の付 与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。
[0054] 配向膜は、ポリマーのラビング処理により形成することが好ましい。配向膜に使用す るポリマーは、原則として、液晶性分子を配向させる機能のある分子構造を有する。 配向膜に用いるポリマーには、液晶性分子を配向させる機能に加えて、液晶性分 子の配向を固定する機能を有することが好ましい。例えば、架橋性官能基 (例、二重 結合)を有する側鎖をポリマーの主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性分子を配向 させる機能を有する架橋性官能基をポリマーの側鎖に導入することが好ましい。 配向膜に使用されるポリマーは、それ自体架橋可能である力、あるいは架橋剤の使 用により架橋可能になることが好ましい。架橋可能なポリマーは、特開平 8-338913 号公報の段落番号 0022に記載がある。架橋可能なポリマーの例には、ポリメタクリレ ート、ポリスチレン、ポリオレフイン、ポリビュルアルコール、変性ポリビュルアルコール 、ポリ(Ν—メチロールアクリルアミド)、ポリエステル、ポリイミド、ポリ酢酸ビュル、カル ボキシメチルセルロース、ポリカーボネートおよびこれらの共重合体が含まれる。 シランカップリング剤をポリマーとして用いることもできる。水溶性ポリマー(例、ポリ( Ν—メチロールアクリルアミド)、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルァ ルコール、変性ポリビュルアルコール)が好ましぐゼラチン、ポリビュルアルコールお よび変性ポリビュルアルコールがさらに好ましく、ポリビュルアルコールおよび変性ポ リビュルアルコールが最も好まし 、。重合度が異なるポリビニルアルコールまたは変 性ポリビニルアルコールを 2種類以上併用することが特に好ましい。
[0055] ポリビュルアルコールの鹼化度は、 70乃至 100%力 子ましく、 80乃至 100%がさら に好ましい。ポリビュルアルコールの重合度は、 100乃至 5000であること力 子ましい 液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖は、一般に疎水性基を官能基として有 する。具体的な官能基の種類は、液晶性分子の種類および必要とする配向状態に 応じて決定する。
変性ポリビニルアルコールの変性基は、共重合変性、連鎖移動変性またはブロック 重合変性により導入できる。変性基の例は、親水性基 (例、カルボン酸基、スルホン 酸基、ホスホン酸基、アミ入アンモ-ォ、アミド、チオール)、炭素原子数 10乃至 100 の炭化水素基、フッ素原子置換の炭化水素基、アルキルチオ基、重合性基 (例、不 飽和重合性基、エポキシ基、アジリニジル基)、アルコキシシリル基(トリアルコキシシリ ル、ジアルコキシシリル、モノアルコキシシリル)を含む。
変性ポリビュルアルコールは、特開 2000— 155216号、同 2002— 62426号の各公 報に記載がある。
[0056] 特に好ま 、変性ポリビニルアルコールは、下記式 (I)または (II)で表される化合物 とポリビュルアルコールとの反応生成物である。
[0057] [化 1]
©
Figure imgf000023_0001
[0058] 式 (I)にお 、て、 R1はアルキル基、ある 、はアタリロイル基、メタクリロイル基または エポキシ基で置換されたアルキル基である。 Wはハロゲン原子、アルキル基またはァ ルコキシ基である。 Xは活性エステル、酸無水物または酸ハロゲンィ匕物を形成するた めに必要な原子団である。 1は 0または 1である。 nは 0乃至 4の整数である。 [0059] [化 2]
Figure imgf000024_0001
[0060] 式 (π)において、 χ1は活性エステル、酸無水物または酸ハロゲンィ匕物を形成するた めに必要な原子団である。 mは 2乃至 24の整数である。
[0061] 架橋性官能基を有する側鎖を配向膜ポリマーの主鎖に結合させるか、あるいは、液 晶性分子を配向させる機能を有する側鎖に架橋性官能基を導入すると、配向膜のポ リマーと第 1光学異方層に含まれる多官能モノマーとを共重合させることができる。そ の結果、多官能モノマーと多官能モノマーとの間だけではなぐ配向膜ポリマーと配 向膜ポリマーとの間、そして多官能モノマーと配向膜ポリマーとの間も共有結合で強 固に結合される。従って、架橋性官能基を配向膜ポリマーに導入することで、光学補 償フィルムの強度を著しく改善することができる。
配向膜ポリマーの架橋性官能基は、多官能モノマーと同様に、重合性基が好まし い架橋性官能基は、特開 2000-155216号公報の段落番号 0080— 0100に記載 がある。
[0062] 配向膜ポリマーは、架橋性官能基とは別に、架橋剤を用いて架橋させることもでき る。架橋剤は、アルデヒド、 N—メチロール化合物、ジォキサン誘導体、カルボキシル 基を活性ィ匕することにより作用する化合物、活性ビニル化合物、活性ハロゲン化合物 、イソォキサゾールおよびジアルデヒド澱粉が含む。二種類以上の架橋剤を併用して もよい。架橋剤は、特開 2002-62426号公報に記載がある。反応活性の高いアル デヒド、特にダルタルアルデヒドが好まし 、。
架橋剤の添加量は、ポリマーに対して 0. 1乃至 20質量%が好ましぐ 0. 5乃至 15 質量%がさらに好ましい。配向膜に残存する未反応の架橋剤の量は、 1. 0質量%以 下であることが好ましぐ 0. 5質量%以下であることがさらに好ましい。架橋剤の残留 量を削減することで、液晶表示装置を長期使用する場合、あるいは液晶表示装置を 高温高湿の雰囲気下に長期間放置する場合でも、レチキユレーシヨン発生のない充 分な耐久性が得られる。
ラビング工程において、配向膜の発塵を抑制するために、架橋度を上げておくこと が好ましい。塗布液中に添加する架橋剤の量 (Mb)に対して、架橋後に残存してい る架橋剤の量 (Ma)の比率 (MaZMb)を 1から引いた値(1 (Ma/Mb) )を架橋度 と定義すると、架橋度は 50%— 100%が好ましぐ 65%— 100%がさらに好ましぐ 7 5 %— 100%が最も好まし ヽ。
[0063] 配向膜は、上記ポリマーおよび架橋剤を含む塗布液を、第 2光学異方層上に塗布 した後、加熱乾燥 (架橋させ)し、ラビング処理することにより形成できる。架橋反応は 、第 2光学異方層上に塗布した後に行なう。ポリビュルアルコールのような水溶性ポリ マーを配向膜形成材料として用いる場合には、塗布液は消泡作用のある有機溶媒( 例、メタノール)と水の混合溶媒とすることが好ましい。水とメタノールの混合溶媒の場 合、溶媒全体に対してメタノールが 1質量%以上含まれることが好ましぐ 9質量%以 上含まれることがさらに好ましい。有機溶媒を加えることで、泡の発生が抑えられ、配 向膜および第 1光学異方層の表面の欠陥が著しく減少する。
[0064] 配向膜の塗布方法は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコ 一ティング法、エタストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法またはロールコ 一ティング法が好まし 、。特にロッドコーティング法が好ま U、。
配向膜にポリビュルアルコールのような親水性ポリマーを使用する場合、硬膜度の 観点から、含水率を制御することが好ましい。含水率は、 0. 4乃至 2. 5%が好ましぐ 0. 6乃至 1. 6%がさらに好ましい。含水率は、市販のカールフィッシャー法の水分率 測定器で測定することができる。
[0065] 乾燥後の膜厚は 0. 1乃至 10 /z mが好ましい。
加熱乾燥は、 20乃至 110°Cで行なうことができる。充分な架橋を形成するためには 60乃至 100°C力 S好ましく、 80乃至 100°Cがさらに好ましい。乾燥時間は 1分乃至 36 時間で行なうことができる。好ましくは 1乃至 30分である。 pHは、使用する架橋剤に 最適な値に設定することが好ましい。ダルタルアルデヒドを使用する場合、好ましい p Hは 4. 5乃至 5. 5である。 [0066] 配向膜は、ポリマー層を架橋したのち、表面をラビング処理することにより得ることが できる。
ラビング処理は、 LCDの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法と 同様である。すなわち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイ口 ン、ポリエステル繊維を用いて一定方向に擦ることにより、配向を得る。一般には、長 さおよび太さが均一な繊維を平均的に植毛した布を用いて、数回程度ラビングを行う
[0067] [第 1光学異方層]
第 1光学異方層は、円盤状化合物から形成する。
第 1光学異方層の面内レターデーシヨン値 (Rel)は、 10乃至 50nmであることが好 ましぐ 25乃至 37nmであることが更に好ましい。
第 1光学異方層は、液晶表示装置の黒表示における液晶セル中の液晶化合物を 補償するように設計することが好ましい。液晶セル中の液晶化合物の配向状態に関 しては、 IDW,00、 FMC7— 2、 P411— 414に記載がある。
円盤状ィ匕合物は、液晶性を有することが好ましい。円盤状の分子構造を含む高分 子液晶でもよい。低分子円盤状液晶を重合または架橋することにより、液晶性を示さ なくなったィ匕合物を用いてもょ 、。
[0068] 円盤状化合物は、ベンゼン誘導体(C. Destmdeらの研究報告、 Mol. Cryst. 71 卷、 111頁(1981年)に記載)、トルキセン誘導体 (C. Destmdeらの研究報告、 Mol . Cryst. 122卷、 141頁(1985年)、 Physics lett, A, 78卷、 82頁(1990)に記載 )、シクロへキサン誘導体(B. Kohneらの研究報告、 Angew. Chem. 96卷、 70頁( 1984年)に記載)およびァザクラウン系またはフエ-ルアセチレン系のマクロサイクル (J. M. Lehnらの研究報告、 J. Chem. Commun. , 1794頁(1985年)、 J. Zhang らの研究報告、 J. Am. Chem. Soc. 116卷、 2655頁(1994年)記載)を含む。
[0069] 液晶性を示す円盤状ィ匕合物は、一般に、分子中心の母核に対して、直鎖のアルキ ル基、アルコキシ基または置換べンゾィルォキシ基が母核の側鎖として放射線状に 置換した構造を有する。分子または分子の集合体が、回転対称性を有し、一定の配 向を付与できることが好ましい。第 1光学異方層は円盤状化合物から形成するが、最 終的に第 1光学異方層に含まれる化合物が円盤状化合物である必要はない。例え ば、低分子の液晶性円盤状化合物が熱や光で反応する基を有しており、結果的に 熱、光で反応により重合または架橋し、高分子量化し液晶性を失った化合物も含ま れる。円盤状ィ匕合物は、特開平 8- 50206号公報に記載されている。円盤状化合物 の重合にっ 、ては、特開平 8— 27284公報に記載がある。
[0070] 円盤状ィ匕合物を重合により固定するためには、円盤状化合物の円盤状コアに、置 換基として重合性基を結合させる必要がある。円盤状コアと重合性基は、連結基を介 して結合することにより、重合反応後も配向状態を保つことができる。重合性基を有 する円盤状化合物は、特開 2000— 155216号公報の段落番号 0151— 0168に記 載がある。
[0071] 重合性基を有する円盤状ィ匕合物は、下記式で表わされる化合物であることが好ま しい。
D (-L-Q) n
式中、 Dは円盤状コアであり、 Lは二価の連結基であり、 Qは重合性基であり、 nは 4 一 12の整数である。
[0072] 円盤状コア(D)の例を以下に示す。以下の各例において、 LQ (または QL)は、二 価の連結基 (L)と重合性基 (Q)との組み合わせを意味する。
[0073] [化 3]
Figure imgf000027_0001
Figure imgf000028_0001
[e^ ] [ezoo]
Figure imgf000028_0002
(εα)
剛 [woo]
U09請 OOZdf/ェ:) d 93 C060170/S00Z OAV
Figure imgf000029_0001
Figure imgf000029_0002
Figure imgf000029_0003
[9^ ] [9Z00] /^00Zdf/X3d LZ C060t^0/S00Z OAV
Figure imgf000030_0001
[8^ ] [8Z00]
U09請 OOZdf/ェ:) d 83 C060170/S00Z OAV
Figure imgf000031_0001
[Οΐ^ ] [0800]
Figure imgf000031_0002
[6^ ] [6 00]
U09請 OOZdf/ェ:) d 63 C060170/S00Z OAV [0081] [化 11]
Figure imgf000032_0001
[0082] 前記式にお!、て、二価の連結基(L)は、アルキレン基、ァルケ-レン基、ァリーレン 基、 CO NH O S—およびそれらの組み合わせ力 なる群より選ばれる 二価の連結基であることが好ましい。二価の連結基 (L)は、アルキレン基、ァリーレン 基、 CO— NH O—および S—からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも 二つ組み合わせた二価の連結基であることがさらに好ましい。二価の連結基 (L)は、 アルキレン基、ァリーレン基、 CO—および O—からなる群より選ばれる二価の基を 少なくとも二つ組み合わせた二価の連結基であることが最も好まし 、。前記アルキレ ン基の炭素原子数は、 1一 12であることが好ましい。前記ァルケ-レン基の炭素原子 数は、 2— 12であることが好ましい。前記ァリーレン基の炭素原子数は、 6— 10であ ることが好ましい。
[0083] 二価の連結基 (L)の例を以下に示す。左側が円盤状コア (D)に結合し、右側が重 合性基 (Q)に結合する。 ALはアルキレン基またはァルケ-レン基、 ARはァリーレン 基を意味する。なお、アルキレン基、ァルケ-レン基およびァリーレン基は、置換基( 例、アルキル基)を有して 、てもよ 、。
L1 - AL— CO— O— AL—
L2 - AL— CO— O— AL— O—
L3 - AL— CO— O— AL— O— AL- L4 - AL— CO— O— AL— O— CO- L5: -CO-AR-O- -AL-
L6: -CO-AR-O- -AL-O-
L7: -CO-AR-O- -AL-O- -CO—
L8: -CO-NH-AL-
L9: -NH-AL-O-
L10: -NH-AL-O- _CO—
[0084] Lll: 「ヽ
— AL-
L12: — AL- - O—
L13: — AL- - O— CO-
L14: — AL- - O— CO- -J rl" - AL—
L15: — o- - AL- - S— AL—
L16: — o- - co- -AR- -o- - AL- -CO—
L17: — o- - co- -AR- -o- - AL- - O— CO-
L18: — o- - co- -AR- -o- - AL- - O— AL- - O- -CO—
L19: — o- - co- -AR- -o- - AL- - O— AL- - O- -AL-O-CO
L20: -s- - AL-
L21: -s- - AL- - O—
L22: -s- - AL- - O— CO—
L23: -s- - AL- S-AL-
L24: -s- -AR- -AL-
[0085] 前記式の重合性基 (Q)は、重合反応の種類に応じて決定する。重合性基 (Q)は、 不飽和重合性基またはエポキシ基であることが好ましく、不飽和重合性基であること 力 Sさらに好ましぐエチレン性不飽和重合性基であることが最も好ましい。
前記式において、 nは 4一 12の整数である。具体的な数字は、円盤状コア(D)の種 類に応じて決定される。なお、複数の Lと Qの組み合わせは、異なっていてもよいが、 同一であることが好ましい。
[0086] 円盤状化合物の配向は、第 1光学異方層における分子対称軸の平均方向が、長 手方向に対して 43° — 47° となることが好ましい。 円盤状ィ匕合物のハイブリッド配向では、円盤状化合物の円盤面と偏光膜の面との 角度が、第 1光学異方層の深さ方向でかつ偏光膜の面力 の距離の増加と共に増 加または減少している。角度は、距離の増加と共に減少することが好ましい。角度の 変化は、連続的増加、連続的減少、間欠的増加、間欠的減少、連続的増加と連続 的減少を含む変化、あるいは、増加及び減少を含む間欠的変化が可能である。間欠 的変化は、厚さ方向の途中で傾斜角が変化しない領域を含んでいる。角度が変化し ない領域を含んでいても、角度が全体として増加または減少していればよい。ただし 、角度は連続的に変化する方が好ましい。
[0087] 偏光膜側の円盤状化合物の円盤面の平均方向は、円盤状化合物あるいは配向膜 の材料を選択することにより、またはラビング処理方法を選択することにより、調整で きる。また、表面側 (空気側)の円盤状化合物の円盤面方向は、円盤状化合物あるい は円盤状化合物と共に使用する添加剤の種類を選択することにより調整できる。 円盤状ィ匕合物と共に使用する添加剤の例は、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマ 一、重合性ポリマーを含む。長軸の配向方向の変化の程度は、円盤状化合物と添加 剤との選択により調整できる。可塑剤、界面活性剤、重合性モノマーにより、層の均 一性、層の強度、円盤状ィ匕合物の配向性を改善することもできる。添加剤は、円盤状 化合物と相溶性を有し、円盤状化合物の傾斜角を変化させ、その配向を阻害しない ことが好ましい。
[0088] 重合性モノマーは、ラジカル重合性ィ匕合物とカチオン重合性ィ匕合物を含む。多官 能性ラジカル重合性モノマーが好ましい。モノマーの重合性基は、円盤状化合物の 重合性基と共重合することが好ましい。重合性モノマーは、特開 2002-296423号 公報の段落番号 0018— 0020に記載がある。重合性モノマーの添加量は、円盤状 化合物に対して 1乃至 50質量%が好ましぐ 5乃至 30質量%がさらに好ましい。
[0089] 界面活性剤は、フッ素系化合物が好ましい。界面活性剤は、特開 2001-330725 号公報に記載がある。
ポリマーは、円盤状化合物の傾斜角に変化を与えることが好ましい。
ポリマーは、セルロースエステルおよびセルロースエーテルが好ましく、セノレロース エステルがさらに好ましい。セルロースエステルは、特開 2000— 155216号公報の段 落番号 0178に記載がある。円盤状ィ匕合物の配向を阻害しないようにポリマーの添カロ 量は、円盤状ィ匕合物に対して 0. 1乃至 10質量%が好ましぐ 0. 1乃至 8質量%がさ らに好ましぐ 0. 1乃至 5質量%が最も好ましい。
円盤状ィ匕合物のディスコティックネマティック液晶相—固相転移温度は、 70乃至 30 0°Cが好ましく、 70乃至 170°Cがさらに好まし!/、。
[0090] 第 1光学異方層は、円盤状化合物および必要に応じて後述の重合性開始剤や任 意の成分を含む塗布液を、配向膜の上に塗布することで形成できる。
塗布液の調製に使用する溶媒は、有機溶媒が好ましい。有機溶媒の例には、アミド (例、 N, N—ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ 環化合物 (例、ピリジン)、炭化水素 (例、ベンゼン、へキサン)、アルキルハライド (例 、クロ口ホルム、ジクロロメタン、テトラクロロェタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブ チル)、ケトン(例、アセトン、メチルェチルケトン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、 1
, 2—ジメトキシェタン)が含まれる。アルキルノヽライドおよびケトンが好ましい。二種類 以上の有機溶媒を併用してもよい。
[0091] 塗布液の塗布は、公知の方法 (例、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティ ング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコー ティング法)により実施できる。
第 1光学異方層の厚さは、 0. 1乃至 20 mであることが好ましぐ 0. 5乃至 15 m であることがさらに好ましぐ 1乃至 10 μ mであることが最も好ましい。
[0092] 配向させた円盤状ィ匕合物を、配向状態を維持して固定することができる。固定化は
、重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱 重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好まし ヽ 光重合開始剤の例には、 α -カルボ二ルイ匕合物(米国特許第 2367661号、同 236 7670号の各明細書記載)、ァシロインエーテル (米国特許第 2448828号明細書記 載)、 α—炭化水素置換芳香族ァシロインィ匕合物 (米国特許第 2722512号明細書記 載)、多核キノンィ匕合物 (米国特許第 3046127号、同 2951758号の各明細書記載) 、トリアリールイミダゾールダイマーと ρ—ァミノフエ-ルケトンとの組み合わせ(米国特 許第 3549367号明細書記載)、アタリジンおよびフエナジンィ匕合物(特開昭 60-10 5667号公報、米国特許第 4239850号明細書記載)およびォキサジァゾ一ルイ匕合 物 (米国特許第 4212970号明細書記載)が含まれる。
[0093] 光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の 0. 01乃至 20質量%の範囲にある ことが好ましぐ 0. 5乃至 5質量%の範囲にあることがさらに好ましい。
液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。 照射エネルギーは、 20mi/cm2乃至 50j/cm2が好ましぐ 20乃至 5000mjZcm 2がさらに好ましぐ 100乃至 800mjZcm2が最も好ましい。光重合反応を促進するた め、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
保護層を、第 1光学異方層の上に設けてもよい。
[0094] [光学補償フィルムの製造工程]
光学補償フィルムは、一般に、ロール状で製造される。ロール状の光学補償フィル ムは、下記(1)一(4)の工程を連続して実施することにより製造することが好ましい。
(1)長手方向に搬送される長尺状のセルロースエステルフィルム (第 2光学異方層) の表面またはセルロースエステルフィルム上に形成された配向膜の表面に、ラビング ローラによりラビング処理を施す工程;
(2)円盤状化合物を含む塗布液を前記ラビング処理面に塗布する工程;
(3)塗布された塗布液を乾燥するのと同時にまたは乾燥した後に、液晶転移温度 以上の温度で前記円盤状化合物を配向させ、その配向を固定して第 1光学異方層 を形成する工程;および
(4)第 1光学異方層が形成された長尺状の積層体を巻き取る工程。
[0095] (3)の工程において液晶転移温度以上の温度で円盤状ィ匕合物を配向させる間に、 ラビング処理された方向以外の方向に吹く円盤状ィ匕合物表面の膜面風速が、下記 数式を満たすことが好ましい。最も好ましくは、 Vが 0乃至 2. 5 X 10— 3 X r?である。
0<V< 5. 0 X 10— 3 Χ η
式中、 Vは円盤状ィ匕合物表面の膜面風速 (mZsec)であり、 ηは円盤状化合物の 配向温度での第 1光学異方層の粘度 (cp)である。
[0096] (1)一(4)の工程によれば、円盤状ィ匕合物の分子対称軸のセルロースエステルフィ ルム (第 2光学異方層)面への正射影の平均方向 (第 1光学異方層の分子対称軸の 平均方向)と、セルロースエステルフィノレムの面内遅相軸(セルロースエステノレフィノレ ムの長手方向)とが異なり、さらに分子対称軸の平均方向とラビング方向の間の角度 力 S— 2° — 2° 、好ましくは 1° 一 1° 、実質的に 0° である光学補償フィルムを連続 的に安定に製造することができる。すなわち、(1)一 (4)の工程力もなる製造方法は、 大量生産に適している。
OCBモードの液晶表示装置に光学補償フィルムを適用する場合は、分子対称軸 の平均方向とセルロースエステルフィノレムの面内遅相軸(セル口ースエステルフィノレ ムの長手方向)との角度が、実質的に 45° であることが好ましい。
[0097] (2)の工程において、円盤状化合物として架橋性官能基を有する重合性円盤状ィ匕 合物を用い、(3)の工程において、連続的に塗布層を光照射して重合性円盤状ィ匕 合物を重合により硬化させて配向状態に固定し、その後、連続的に (4)の工程を実 施できる。
(1)の工程において、セルロースエステルフィルムまたは配向膜の表面を除塵しな がら、ラビングローラでラビング処理することができる。
(2)の工程の前に、ラビング処理したセルロースエステルフィルムまたは配向膜の 表面を除塵する工程を実施してもよい。
(4)の工程の前に、形成した第 1光学異方層の光学特性を連続的に測定すること により検査する検査工程を実施してもよ 、。
(1)一(4)の各工程は、特開平 9— 73081号公報に記載されて 、る。
[0098] (1)の工程に用いるラビングローラの直径は、ノ、ンドリング適性、および布寿命の観 点から、 100mm— 500mmであることが好ましぐ 200mm— 400mmであることがさ らに好ましい。ラビングローラの幅は、搬送するフィルムの幅よりも広いことが必要で あり、フィルム幅 X 2以上であることが好ましい。ラビングローラの回転数は、発塵の 観点から低く設定することが好ましぐ円盤状ィ匕合物の配向性に応じて、 lOOrpm— lOOOrpmであることが好ましぐ 250rpm— 850rpmであることがさらに好ましい。
[0099] ラビンダロールの回転数を低くしても円盤状ィ匕合物の配向性を維持するため、ラビ ング時にセルロースエステルフィルム (第 2光学異方層)または配向膜を加熱すること が好ましい。加熱温度は、セルロースエステルフィルムまたは配向膜表面の膜面温 度で、(素材のガラス転移温度- 50°C)—(素材のガラス転移温度 + 50°C)の範囲内 であることが好ましい。ポリビニルアルコール力もなる配向膜を使用する場合は、ラビ ングの環境湿度も制御することが好ましい。 25°Cの相対湿度は、 25— 70%が好まし く、 30— 60%がさらに好ましぐ 35— 55%が最も好ましい。
[0100] セルロースエステルフィルムの搬送速度は、生産性の観点と液晶の配向性の観点 から、 10mZ分一 lOOmZ分であることが好ましぐ 15mZ分一 80mZ分であること 力 Sさらに好ましい。搬送は、従来力もフィルムの搬送に用いられる種々の装置を用い ることができる。搬送方式について、特に制限はない。
[0101] 配向膜は、ポリビュルアルコールのような素材を水または有機溶媒に溶解した塗布 液を、セルロースエステルフィルム (第 2光学異方層)の表面に塗布して、乾燥するこ とによって形成することができる。配向膜の作製は、上記一連の工程の前に行うこと ができる。搬送される長尺状のセルロースエステルフィルム (第 2光学異方層)の表面 に配向膜を連続的に形成してもよい。
[0102] (2)の工程では、円盤状化合物を含む塗布液をラビング処理面に塗布する。塗布 液の溶媒としては、有機溶媒が好ましい。有機溶媒の例には、アミド (例、 N, N-ジメ チルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピ リジン)、炭化水素(例、ベンゼン、へキサン)、アルキルハライド(例、クロ口ホルム、ジ クロロメタン、テトラクロロェタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例 、アセトン、メチルェチルケトン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、 1, 2—ジメトキシェ タン)が含まれる。アルキルハライドおよびケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒 を併用してもよい。
[0103] 均一性の高い第 1光学異方層を形成するためには、塗布液の表面張力は、 25mN Zm以下であることが好ましぐ 22mNZm以下であることがさらに好ましい。
低表面張力を実現するには、第 1光学異方層の塗布液に、界面活性剤を添加する ことが好ましい。界面活性剤は、フッ素系界面活性剤が好ましぐフッ素含有ポリマー 力 なる界面活性剤がさらに好ましぐフルォロ脂肪族基含有ポリマー力もなる界面 活性剤が最も好ましい。フッ素含有ポリマーは、フッ素を含む繰り返し単位と、他の繰 り返し単位 (例えば、ポリオキシアルキレン (メタ)アタリレートから誘導される繰り返し 単位)との共重合体であってもよ 、。
[0104] フッ素含有ポリマーの質量平均分子量は、 3000乃至 100000力好ましく、 6000乃 至 80000がさらに好ましい。フッ素含有ポリマーの添加量は、円盤状化合物を主とす る塗布組成物 (溶媒を除いた塗布成分)に対して 0. 005乃至 8質量%が好ましぐ 0 . 01乃至 1質量%がさらに好ましぐ 0. 05乃至 0. 5質量%が最も好ましい。
[0105] 塗布液のラビング処理面への塗布は、公知の方法 (例、ワイヤーバーコーティング 法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコー ティング法、ダイコーティング法)〖こより実施することができる。塗布量は、第 1光学異 方層の厚みに基づいて、適宜決定することができる。
[0106] (3)の工程では、塗布された塗布液を乾燥するのと同時にまたは乾燥した後に、液 晶転移温度以上の温度で前記円盤状化合物を配向させ、その配向を固定して第 1 光学異方層を形成する。円盤状化合物は、乾燥時の加熱によってもしくは乾燥後の 加熱によって、所望の配向となる。乾燥温度は、塗布液に用いた溶媒の沸点ならび にセルロースエステルフィルム (第 2光学異方層)および配向膜の素材を考慮して決 定することができる。円盤状化合物の配向温度は、用いる円盤状ィ匕合物の液晶相 固相転移温度に応じて決定することができる。円盤状化合物の配向温度は、一般に 、 70— 300°Cが好ましぐ 70— 170°Cがさらに好ましい。
[0107] 液晶状態の粘度は、 10cp乃至 lOOOOcpであることが好ましぐ 100cp乃至 1000c pであることが更に好ましい。粘度が低すぎると、配向時の風の影響を受けやすぐ連 続生産のために、非常に高精度の風速と風向の制御が必要となる。一方、粘度が高 いと風の影響は受けにくいが、液晶の配向が遅くなり、生産性が非常に悪ィ匕すること となる。
液晶層の粘度は、円盤状ィ匕合物の分子構造によって制御できる。また、第 1光学異 方層の添加剤(例、セルロースエステル、セルロースエーテル)、およびゲル化剤を 適量使用することでも、粘度を調整できる。
加熱は、所定の温度の温風を送風することによって、または所定の温度に維持され た加熱室内を搬送することによって実施できる。 [0108] 配向させた円盤状化合物を、配向状態を維持して固定し、第 1光学異方層を形成 する。配向状態の固定方法は、第 1光学異方層について説明した通りである。
(4)の工程に移行する前に、(3)の工程で作製した第 1光学異方層の上に、保護 層を設けることもできる。例えば、あらかじめ作製した保護フィルムを、長尺状に作製 された第 1光学異方層の表面に連続的にラミネートしてもよい。
[0109] (4)の工程では、第 1光学異方層が形成された長尺状の積層体を巻き取る。巻き取 りは、例えば、連続的に搬送される第 1光学異方層と第 2光学異方層との積層体を、 円筒状の芯に巻きつけることによって行ってもょ 、。
(4)の工程により得られる光学補償フィルムは、ロール形態であるので、大量に製 造した場合にもその取り扱 、が容易である。そのままの形態で保管および搬送できる
[0110] [偏光板]
第 2光学異方層と第 1光学異方層は、偏光膜と貼り合せて偏光板として使用する。 第 1光学異方層は、偏光膜上に直接円盤状ィ匕合物力も形成するか、もしくは偏光 膜上の配向膜の上に円盤状ィ匕合物力 形成することもできる。すなわち、塗布液を、 偏光膜 (またはその上の配向膜)の表面に塗布することにより第 1光学異方層を形成 できる。第 2光学異方層ではなぐ偏光膜の側から第 1光学異方層を形成すると、偏 光膜と光学異方層との間にポリマーフィルムを使用することなぐ偏光膜の寸度変化 にともなう応力(歪み X断面積 X弾性率)が小さ!、薄 、偏光板を作製できる。応力が 小さい偏光板は、大型の液晶表示装置に取り付けると、光漏れなどの問題を生じるこ となぐ表示品位の高 、画像を表示できるとの利点がある。
[0111] 偏光膜は、配向型偏光膜または塗布型偏光膜 (Optiva Inc.製)を含む。配向型偏 光膜は、バインダーとヨウ素もしくは二色性色素とからなる。ヨウ素および二色性色素 は、バインダー中で配向することで偏向性能を発現する。ヨウ素および二色性色素は 、ノインダー分子に沿って配向する力、もしくは二色性色素が液晶のような自己組織 化により一方向に配向することが好ま 、。
市販の配向型偏光膜は、延伸したポリマーを、浴槽中のヨウ素もしくは二色性色素 の溶液に浸漬し、バインダー中にヨウ素、もしくは二色性色素をバインダー中に浸透 させることで作製されている。また、市販の偏光膜は、ポリマー表面力も 4 m程度( 両側合わせて 程度)にヨウ素もしくは二色性色素が分布しており、充分な偏光 性能を得るためには、少なくとも 10 mの厚みが必要である。浸透度は、ヨウ素もしく は二色性色素の溶液濃度、浴槽温度および浸漬時間により制御することができる。 偏光膜の厚みは、現在市販の偏光板 (約 30 m)以下であることが好ましぐ 25 m以下がさらに好ましぐ 20 m以下が最も好ましい。 以下であると、光漏れ 現象が、 17インチの液晶表示装置では観察されなくなる。
[0112] 偏光膜のバインダーは架橋していてもよい。偏光膜のバインダーとして、それ自体 架橋可能なポリマーを用いてもよい。官能基を有するポリマー、またはポリマーに官 能基を導入して得られたポリマーに、光、熱あるいは pH変化を与えて、官能基を反 応させてポリマー間を架橋させ、偏光膜を形成することができる。また、架橋剤により ポリマーに架橋構造を導入してもよ ヽ。反応活性の高 ヽィ匕合物である架橋剤を用い てノインダー間に架橋剤に由来する結合基を導入して、バインダー間を架橋すること により形成することができる。
架橋は一般に、架橋可能なポリマーまたはポリマーと架橋剤との混合物を含む塗 布液を、セルロースエステルフィルム (第 2光学異方層)上に塗布した後、加熱するこ とにより実施できる。最終商品の段階で耐久性が確保できればよいため、架橋させる 処理は、最終の偏光板を得るまでの!/、ずれの段階で行なってもよ 、。
[0113] 偏光膜のバインダーとして、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架 橋されるポリマーを使用できる。ポリマーの例には、ポリメチルメタタリレート、ポリアタリ ル酸、ポリメタクリル酸、ポリスチレン、ポリビュルアルコール、変性ポリビュルアルコー ル、ポリ(N—メチロールアクリルアミド)、ポリビュルトルエン、クロロスルホン化ポリェチ レン、ニトロセルロース、塩素化ポリオレフイン(例、ポリ塩化ビュル)、ポリエステル、ポ リイミド、ポリ酢酸ビュル、ポリエチレン、カルボキシメチルセルロース、ポリプロピレン、 ポリカーボネートおよびそれらのコポリマー(例、アクリル酸 Zメタクリル酸共重合体、 スチレン Zマレインイミド共重合体、スチレン Zビュルトルエン共重合体、酢酸ビュル
Z塩化ビュル共重合体、エチレン Z酢酸ビュル共重合体)が含まれる。シランカップ リング剤をポリマーとして用いてもよい。水溶性ポリマー(例、ポリ(N—メチローノレアタリ ルアミド)、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルアルコールおよび変性 ポリビュルアルコール)が好ましぐゼラチン、ポリビュルアルコールおよび変性ポリビ -ルアルコールがさらに好ましく、ポリビュルアルコールおよび変性ポリビュルアルコ ールが最も好ましい。
[0114] ポリビュルアルコールおよび変性ポリビュルアルコールのケン化度は、 70— 100% が好ましぐ 80— 100%がさらに好ましぐ 95— 100%が最も好ましい。ポリビニルァ ルコールの重合度は、 100— 5000力 子ましい。
変性ポリビニルアルコールは、ポリビュルアルコールに対して、共重合変性、連鎖 移動変性あるいはブロック重合変性により変性基を導入して得られる。共重合で導入 する変性基の例は、 COONa、 -Si (OX) (Xは、水素原子またはアルキル基)、
N (CH ) -CU -C H
3 9 19、 -COO, -SO Na C H を含む。連鎖移動で導入する
3 3 12 25
変性基の例は、 COONa、— SH、— SC H を含む。変性ポリビュルアルコールの
12 25
重合度は、 100— 3000力 S好ましい。変性ポリビュルアルコールについては、特開平 8— 338913号、同 9 152509号および同 9 316127号の各公報に記載力 Sある。 ケン化度が 85— 95 %の未変性ポリビュルアルコールおよびアルキルチオ変性ポリ ビュルアルコールが特に好まし 、。
ポリビュルアルコールおよび変性ポリビュルアルコールは、二種以上を併用しても よい。
[0115] 架橋剤については、米国再発行特許第 23297号明細書に記載がある。ホウ素化 合物(例、ホウ酸、硼砂)も、架橋剤として用いることができる。
バインダーの架橋剤は、多く添加すると、偏光膜の耐湿熱性を向上させることがで きる。ただし、バインダーに対して架橋剤を 50質量%以上添加すると、ヨウ素、もしく は二色性色素の配向性が低下する。架橋剤の添加量は、バインダーに対して、 0. 1 一 20質量%が好ましぐ 0. 5— 15質量%がさらに好ましい。バインダーは、架橋反 応が終了した後でも、反応しな力つた架橋剤をある程度含んでいる。ただし、残存す る架橋剤の量は、バインダー中に 1. 0質量%以下であることが好ましぐ 0. 5質量% 以下であることがさらに好ましい。バインダー中に 1. 0質量%を超える量で架橋剤が 含まれていると、耐久性に問題が生じる場合がある。すなわち、架橋剤の残留量が多 い偏光膜を液晶表示装置に組み込み、長期使用、あるいは高温高湿の雰囲気下に 長期間放置した場合に、偏光度の低下が生じることがある。
[0116] 二色性色素は、ァゾ系色素、スチルベン系色素、ピラゾロン系色素、トリフエ-ルメ タン系色素、キノリン系色素、ォキサジン系色素、チアジン系色素あるいはアントラキ ノン系色素を含む。二色性色素は、水溶性であることが好ましい。二色性色素は、親 水性置換基 (例、スルホ、アミ入ヒドロキシル)を有することが好ましい。二色性色素 の例には、 C. I.ダイレクト 'イェロー 12、 C. I.ダイレクト 'オレンジ 39、 C. I.ダイレク ト.オレンジ 72、 C. I.ダイレクト.レッド 39、 C. I.ダイレクト.レッド 79、 C. I.ダイレクト 'レッド 81、 C. I.ダイレクト 'レッド 83、 C. I.ダイレクト 'レッド 89、 C. I.ダイレクト'ノ ィォレット 48、 C. I.ダイレクト 'ブルー 67、 C. I.ダイレクト 'ブルー 90、 C. I.ダイレク ト 'グリーン 59、 C. I.アシッド 'レッド 37が含まれる。二色性色素については、特開平 1—161202号、同 1—172906号、同 1—172907号、同 1—183602号、同 1—2481 05号、同 1 265205号、同 7— 261024号の各公報に記載力 Sある。
[0117] 二色性色素は、遊離酸または塩 (例、アルカリ金属塩、アンモ-ゥム塩もしくはァミン 塩)として用いられる。二種類以上の二色性色素を配合することにより、各種の色相を 有する偏光膜を製造することができる。偏光軸を直交させた時に黒色を呈する化合 物 (色素)を用いた偏光膜、あるいは黒色を呈するように各種の二色性分子を配合し た偏光膜は、単板透過率および偏光率が優れて 、る。
[0118] 偏光膜は、バインダーを偏光膜の長手方向(MD方向)に対して延伸する (延伸法) 。あるいは、ラビングした後に、ヨウ素、二色性染料で染色する(ラビング法)。
延伸法の場合、延伸倍率は 2. 5— 30. 0倍が好ましぐ 3. 0— 10. 0倍がさらに好 ましい。延伸は、空気中でのドライ延伸で実施できる。また、水に浸漬した状態でのゥ エツト延伸を実施してもよい。ドライ延伸の延伸倍率は、 2. 5-5. 0倍が好ましぐゥェ ット延伸の延伸倍率は、 3. 0— 10. 0倍が好ましい。延伸工程は、数回に分けて行つ てもよい。数回に分けることによって、高倍率延伸でもより均一に延伸することができ る。延伸前に、横あるいは縦に若干の延伸(幅方向の収縮を防止する程度)を行って ちょい。
[0119] 歩留まりの観点から、長手方向に対して 10— 80° 傾斜して延伸することが好まし い。その場合は、延伸は、二軸延伸におけるテンター延伸を左右異なる工程で行うこ とによって実施できる。上記二軸延伸は、通常のフィルム製膜において行われている 延伸方法と同様である。二軸延伸では、左右異なる速度によって延伸されるため、延 伸前のバインダーフィルムの厚みが左右で異なるようにする必要がある。流延製膜で は、ダイにテーパーを付けることにより、バインダー溶液の流量に左右の差をつけるこ とがでさる。
傾斜角度は、液晶表示装置を構成する液晶セルの両側に貼り合わされる 2枚の偏 光板の透過軸と液晶セルの縦または横方向のなす角度にあわせるように延伸するこ とが好ましい。通常の傾斜角度は 45°である。しかし、最近は、透過型、反射型およ び半透過型液晶表示装置において必ずしも 45°でない装置が開発されており、延伸 方向は液晶表示装置の設計にあわせて任意に調整できることが好ましい。
以上のように、偏光膜の MD方向に対して 10— 80度斜め延伸されたバインダーフ イルムが製造される。
[0120] ラビング法では、液晶表示装置の液晶配向処理工程として広く採用されているラビ ング処理方法を応用することができる。すなわち、膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト 、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維を用いて一定方向に擦ることにより配向を 得る。一般には、長さおよび太さが均一な繊維を平均的に植毛した布を用いて数回 程度ラビングを行うことにより実施される。ロール自身の真円度、円筒度、振れ (偏芯) がいずれも 30 μ m以下であるラビンダロールを用いて実施することが好ましい。ラビ ングロールへのフィルムのラップ角度は、 0. 1— 90°が好ましい。ただし、特開平 8— 160430号公報に記載されているように、 360°以上巻き付けることで、安定なラビン グ処理を得ることもできる。
長尺フィルムをラビング処理する場合は、フィルムを搬送装置により一定張力の状 態で 1一 lOOmZminの速度で搬送することが好ましい。ラビンダロールは、任意のラ ビング角度設定のためフィルム進行方向に対し水平方向に回転自在とされることが 好ましい。 0— 60°の範囲で適切なラビング角度を選択することが好ましい。液晶表 示装置に使用する場合は、 40— 50°が好ましい。 45°が特に好ましい。
[0121] 偏光膜の両面には、保護フィルムを配置するのが好ましぐ一方の面の保護フィル ムとして、ロール状光学補償フィルムの一部を用いるのが好ましい。例えば、保護フ イルム Z偏光膜 Z第 2光学異方層 Z第 1光学異方層、または保護フィルム Z偏光膜 Z第 2光学異方層 Z配向膜 Z第 1光学異方層の順に積層された積層体が好ましい。 偏光膜と第 1光学異方層の表面側とを貼りあわせてもよい。貼り合せには接着剤を用 いることができる。ポリビニルアルコール系榭脂(ァセトァセチル基、スルホン酸基、力 ルポキシル基、ォキシアルキレン基による変性ポリビニルアルコールを含む)やホウ 素化合物水溶液を接着剤として用いることができる。ポリビニルアルコール系榭脂が 好ましい。
接着剤層の厚みは、乾燥後に 0. 01— 10 mの範囲が好ましぐ 0. 05— 5 mの 範囲がさらに好ましい。
[0122] 液晶表示装置のコントラスト比を高めるためには、偏光膜の透過率は高い方が好ま しぐ偏光度も高い方が好ましい。偏光膜の透過率は、波長 550nmの光において、 3 0— 50%の範囲にあることが好ましぐ 35— 50%の範囲にあることがさらに好ましぐ 40— 50%の範囲にあることが最も好ましい。偏光度は、波長 550nmの光において、 90— 100%の範囲にあることが好ましぐ 95— 100%の範囲にあることがさらに好ま しぐ 99一 100%の範囲にあることが最も好ましい。
偏光板の表面には、光拡散フィルムまたは防眩性フィルムを貼り合わせてもよ 、。
[0123] [光拡散または防眩性フィルム]
図 7は、光拡散フィルムの代表的な形態を示す断面模式図である。
図 7に示す光拡散フィルム(9)は、透明基材フィルム(20)と、透光性榭脂 (35)中 に、例えば、第 1の透光性微粒子 (41)及び第 2の透光性微粒子 (42)とを含む光拡 散層(30)とを積層してなる。ここでは 2種類の(屈折率が異なり)二つの粒径分布の ピークを有する透光性微粒子にて説明を行なうが、同じ種類で (屈折率が同じで)二 つの粒径分布線のピークを有する透光性微粒子を用いてもょ ヽし、一種類の透光性 微粒子を用いてもよい。
[0124] 第 1の透光性微粒子 (41)は、透光性榭脂、例えばシリカ微粒子 (平均粒子径 1. 0 μ m、屈折率 1. 51)から構成され、第 2の透光性微粒子 (42)は、透光性榭脂、例え ばスチレンビーズ (平均粒子径 3. 5 /ζ πι、屈折率 1. 61)力も構成されている。光拡 散機能は、透光性微粒子 (41及び 42)と透光性榭脂 (35)との屈折率の差によって 得られる。屈折率の差は、 0. 02以上、 0. 15以下であることが好ましい。屈折率差が 0. 02未満であると、光拡散効果を得られない場合がある。屈折率差が 0. 15よりも大 きい場合は、光拡散性が高すぎて、フィルム全体が白化する場合がある。屈折率差 は、 0. 03以上、 0. 13以下がより好ましぐ 0. 04以上、 0. 10以下が最も良い。
[0125] 偏光膜の視認側表面に反射防止層を設置することも好ましい。反射防止層を偏光 膜の視認側の保護層と兼用してもよい。液晶表示装置の視角による色味変化抑制の 観点から、反射防止層の内部ヘイズを 50%以上にすることが好ましい。反射防止層 は、特開 2001— 33783号、同 2001— 343646号および同 2002— 328228号の各 公報に記載がある。
[0126] [液晶表示装置]
ベンド配向モードの液晶セルは、棒状液晶性分子を液晶セルの上部と下部とで実 質的に逆の方向に(対称的に)配向させる。ベンド配向モードの液晶セルを用いた液 晶表示装置は、米国特許第 4583825号、同 5410422号の各明細書に開示されて いる。棒状液晶性分子が液晶セルの上部と下部とで対称的に配向しているため、ベ ンド配向モードの液晶セルは、自己光学補償機能を有する。そのため、この液晶モ ードは、 OCB(Optically Compensatory Bend)液晶モードとも呼ばれる。
OCBモードの液晶セルは、黒表示においては、液晶セル中の配向状態は、セル中 央部で棒状液晶性分子が立ち上がり、セルの基板近傍では棒状液晶性分子が寝た 配向状態にある。
ベンド配向モードの液晶セルの A n X dの値は、 100乃至 1500nmであることが好 ましぐ 500乃至 lOOOnmであることがさらに好ましい。
ハイブリッド配向モードの液晶セルは、ベンド配向モードの液晶セルを半分にしたよ うな棒状液晶性分子が液晶セルの上部でホメオト口ピック配向し、下部でホモジ-ァ ス配向しており、全体としてはハイブリット配向した配向様式であり、反射型液晶表示 装置に好ましく適用されている。
ハイブリッド配向モードの液晶セルの Δ n X dの値は、 50乃至 750nmであること力 S 好ましぐ 250乃至 500nmであることがさらに好ましい。 実施例
[0127] 以下の実施例において、波長 λで測定した面内のレターデーシヨン値である Re ( λ ) xは、 KOBRA21ADH (王子計測機器 (株)製)を用いて、波長 λ nmの光をフィ ルム法線方向力も入射して測定した値である。 λで測定した厚さ方向のレターデー シヨン値である Rth ( λ )は、 Re ( λ )の値、面内の遅相軸(方向は、 KOBRA21ADH により判断される)を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して +40° 傾斜し た方向から波長 λ nmの光を入射させて測定したレターデーシヨン値、および面内の 遅相軸を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して 40° 傾斜した方向から 波長 λ nmの光を入射させて測定したレターデーシヨン値の合計 3方向で測定した 3 種のレターデーシヨン値、平均屈折率の仮定値および入力した膜厚値から、 KOBR A21ADHが算出する。平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック (JOHN WILEY&SONS, INC)や各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。例 えば、セルロースエステルの平均屈折率は、 1. 48である。
[0128] [実施例 1]
(第 2光学異方層の形成)
室温において、平均酢化度 60. 9%のセルロースアセテート 45質量部、下記のレタ 一デーシ 3ン上昇剤 2. 25質量部、メチレンクロジド 232. 72質量部、メタノール 42. 5 7質量部および n-ブタノール 8. 50質量部を混合して、溶液 (ドープ)を調製した。得 られたドープを、有効長 6mのバンド流延機を用いて、乾燥膜厚が 100 /z mになるよう に流延して乾燥した。
[0129] [化 12] レターデーシヨン上昇剤
Figure imgf000048_0001
[0130] (配向膜の形成)
第 2光学異方層に厚さ 0. 1 mのゼラチン下塗り層を設けた。ゼラチン下塗り層の 上に、下記の組成の配向膜塗布液を # 16のワイヤーバーコ一ターで 28mlZm2塗 布した。 60°Cの温風で 60秒、さらに 90°Cの温風で 150秒乾燥した。次に、第 2光学 異方層の遅相軸(波長 632. 8nmで測定)と 45°の方向に、形成した膜にラビング処 理を実施した。
[0131] [表 1]
配向膜塗布液組成 下記の変性ポリビニルアルコール 1 0質量部 水 3 7 1質量部 メタノール 1 1 9質量部 グルタルアルデヒド (架橋剤) 0 . 5質量部 [0132] [化 13]
変性ポリビニルアルコール
-(CH2— Η) 87 8一 -(CH 2— CH) 0 2― — (CH2-CH) 12 0
OH 0 O
CO CO CH3
O一 (CH 2)4— O-CO— CH二 CH 2
[0133] (第 1光学異方層の形成)
配向膜上に、下記の円盤状ィ匕合物 41. 01g、エチレンオキサイド変性トリメチロー ルプロパントリアタリレート (V # 360、大阪有機化学 (株)製) 4. 06g、セルロースァセ テートブチレート(CAB551— 0. 2、イーストマンケミカル社製) 0. 90g、セルロースァ セテートプチレート (CAB531— 1、イーストマンケミカル社製) 0. 23g、光重合開始剤 (ィルガキュア一 907、チバガイギ一社製) 1. 35g、増感剤(カャキュア一 DETX、 日 本化薬 (株)製) 0. 45gを、 102gのメチルェチルケトンに溶解した塗布液を、 # 3. 2 のワイヤーバーで塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、 130°Cの恒温槽中で 2分 間加熱し、円盤状ィ匕合物を配向させた。次に、 130°Cで 120WZcm高圧水銀灯を 用いて、 4秒間紫外線照射し円盤状ィ匕合物を重合させた。その後、室温まで放冷し た。このようにして、第 1光学異方層を形成した。
[0134] [化 14]
0-(CH2)4-0-CO-CH =CH2
Figure imgf000050_0001
[0135] (偏光板の作製)
第 1光学異方層と第 2光学異方層との積層体をアルカリ浴槽中で鹼化処理し、ポリ ビュルアルコールとヨウ素力 なる偏光膜と第 2光学異方層面とを接着剤を介して貼 り合わせた。偏光膜の透過軸が、第 2光学異方層の遅相軸と平行になるように配置し た。
[0136] (ベンド配向液晶セルの作製)
ITO電極付きのガラス基板に、ポリイミド膜を配向膜として設け、配向膜にラビング 処理を行った。得られた二枚のガラス基板をラビング方向が平行となる配置で向力 ヽ 合わせ、セルギャップを 3. 5 mに設定した。セルギャップに Δ ηが 0. 1396の液晶 性ィ匕合物 (ZLI1132、メルク社製)を注入し、ベンド配向液晶セルを作製した。
[0137] (液晶表示装置の作製および評価)
KOBRA21ADH (王子計測機器 (株)製)を用いて、レターデーシヨン値 (Rel、 Rt h2)および Δ n X dを測定した。波長 550nmで測定した Rel、 Rth2および Δ n X dの 値は第 1表に示す。波長 450nm、 550nm、 630nmで測定した( A n X d)Z(Rel X Rth2)の値は第 2表に示す。
液晶セルと偏光板二枚を組み合わせて液晶表示装置を作製した。液晶セルと二枚 の偏光板との配置は、偏光板が第 1光学異方層および液晶セルの基板が対面し、液 晶セルのラビング方向とそれに対抗する第 1光学異方層のラビング方向とが反平行 になるように配置した。 [0138] 液晶表示装置のベンド配向液晶セルに、 55Hz矩形波で電圧を印加しながら、電 圧を変えて画面の上下左右方向の輝度を輝度計 (TOPCON製 BM— 5)で測定し、 階調反転の発生の有無を測定した。次に、同様に輝度計 (TOPCON製 BM— 5)を 用い、画面中央での黒輝度と白輝度 (正面輝度)を測定し、コントラストを算出した。 そして、電圧を調整しながら黒輝度 (正面輝度)が最も小さくなる電圧を判定した。さ らに、測定機 (EZ— CONTRAST)を用い、視野角測定を行った。以上の結果を第 3 表に示す。
[0139] [実施例 2]
実施例 1と同様に偏光板を作製した。
[0140] (ベンド配向液晶セルの作製)
ITO電極付きのガラス基板に、ポリイミド膜を配向膜として設け、配向膜にラビング 処理を行った。得られた二枚のガラス基板をラビング方向が平行となる配置で向力 ヽ 合わせ、セルギャップを 6 mに設定した。セルギャップに Δ ηが 0. 1396の液晶性 化合物 (ZLI1132、メルク社製)を注入し、ベンド配向液晶セルを作製した。
[0141] (液晶表示装置の作製および評価)
KOBRA21ADH (王子計測機器 (株)製)を用いて、レターデーシヨン値 (Rel、 Rt h2)および Δ n X dを測定した。波長 550nmで測定した Rel、 Rth2および Δ n X dの 値は第 1表に示す。波長 450nm、 550nm、 630nmで測定した( A n X d)Z(Rel X Rth2)の値は第 2表に示す。
液晶セルと偏光板二枚を組み合わせて液晶表示装置を作製した。液晶セルと偏光 板とは、実施例 1と同様に配置した。
[0142] 液晶表示装置のベンド配向液晶セルに、 55Hz矩形波で電圧を印加しながら、電 圧を変えて画面の上下左右方向の輝度を輝度計 (TOPCON製 BM— 5)で測定し、 階調反転の発生の有無を測定した。次に、同様に輝度計 (TOPCON製 BM— 5)を 用い、画面中央での黒輝度と白輝度 (正面輝度)を測定し、コントラストを算出した。 そして、電圧を調整しながら黒輝度 (正面輝度)が最も小さくなる電圧を判定した。さ らに、測定機 (EZ— CONTRAST)を用い、視野角測定を行った。以上の結果を第 3 表に示す。 [0143] [実施例 3]
実施例 1と同様に偏光板を作製した。
[0144] (ベンド配向液晶セルの作製)
ITO電極付きのガラス基板に、ポリイミド膜を配向膜として設け、配向膜にラビング 処理を行った。得られた二枚のガラス基板をラビング方向が平行となる配置で向力 ヽ 合わせ、セルギャップを 9 mに設定した。セルギャップに Δ ηが 0. 1396の液晶性 化合物 (ZLI1132、メルク社製)を注入し、ベンド配向液晶セルを作製した。
[0145] (液晶表示装置の作製および評価)
KOBRA21ADH (王子計測機器 (株)製)を用いて、レターデーシヨン値 (Rel、 Rt h2)および Δ n X dを測定した。波長 550nmで測定した Rel、 Rth2および Δ n X dの 値は第 1表に示す。波長 450nm、 550nm、 630nmで測定した( A n X d)Z(Rel X Rth2)の値は第 2表に示す。
液晶セルと偏光板二枚を組み合わせて液晶表示装置を作製した。液晶セルと偏光 板とは、実施例 1と同様に配置した。
[0146] ベンド配向液晶セルに、 55Hz矩形波で電圧を印加しながら、電圧を変えて画面の 上下左右方向の輝度を輝度計 (TOPCON製 BM - 5)で測定し、階調反転の発生の 有無を測定した。次に、同様に輝度計 (TOPCON製 BM— 5)を用い、画面中央での 黒輝度と白輝度 (正面輝度)を測定し、コントラストを算出した。そして、電圧を調整し ながら黒輝度 (正面輝度)が最も小さくなる電圧を判定した。さらに、測定機 (EZ— CO NTRAST)を用い、視野角測定を行った。以上の結果を第 3表に示す。
[0147] [比較例 1]
実施例 1と同様に偏光板を作製した。
[0148] (ベンド配向液晶セルの作製)
ITO電極付きのガラス基板に、ポリイミド膜を配向膜として設け、配向膜にラビング 処理を行った。得られた二枚のガラス基板をラビング方向が平行となる配置で向力 ヽ 合わせ、セルギャップを 2. に設定した。セルギャップに Δ ηが 0. 1396の液晶 性ィ匕合物 (ZLI1132、メルク社製)を注入し、ベンド配向液晶セルを作製した。
[0149] (液晶表示装置の作製および評価) KOBRA21ADH (王子計測機器 (株)製)を用いて、レターデーシヨン値 (Rel、 Rt h2)および Δ n X dを測定した。波長 550nmで測定した Rel、 Rth2および Δ n X dの 値は第 1表に示す。波長 450nm、 550nm、 630nmで測定した( A n X d)Z(Rel X Rth2)の値は第 2表に示す。
液晶セルと偏光板二枚を組み合わせて液晶表示装置を作製した。液晶セルと偏光 板とは、実施例 1と同様に配置した。
[0150] ベンド配向液晶セルに、 55Hz矩形波で電圧を印加しながら、電圧を変えて画面の 上下左右方向の輝度を輝度計 (TOPCON製 BM - 5)で測定し、階調反転の発生の 有無を測定した。次に、同様に輝度計 (TOPCON製 BM— 5)を用い、画面中央での 黒輝度と白輝度 (正面輝度)を測定し、コントラストを算出した。そして、電圧を調整し ながら黒輝度 (正面輝度)が最も小さくなる電圧を判定した。さらに、測定機 (EZ— CO NTRAST)を用い、視野角測定を行った。以上の結果を第 3表に示す。
[0151] [比較例 2]
実施例 1と同様に偏光板を作製した。
[0152] (ベンド配向液晶セルの作製)
ITO電極付きのガラス基板に、ポリイミド膜を配向膜として設け、配向膜にラビング 処理を行った。得られた二枚のガラス基板をラビング方向が平行となる配置で向力 ヽ 合わせ、セルギャップを 12 /z mに設定した。セルギャップに Δ ηが 0. 1396の液晶性 化合物 (ZLI1132、メルク社製)を注入し、ベンド配向液晶セルを作製した。
[0153] (液晶表示装置の作製および評価)
KOBRA21ADH (王子計測機器 (株)製)を用いて、レターデーシヨン値 (Rel、 Rt h2)および Δ n X dを測定した。波長 550nmで測定した Rel、 Rth2および Δ n X dの 値は第 1表に示す。波長 450nm、 550nm、 630nmで測定した( A n X d)Z(Rel X Rth2)の値は第 2表に示す。
液晶セルと偏光板二枚を組み合わせて液晶表示装置を作製した。液晶セルと偏光 板とは、実施例 1と同様に配置した。
[0154] ベンド配向液晶セルに、 55Hz矩形波で電圧を印加しながら、電圧を変えて画面の 上下左右方向の輝度を輝度計 (TOPCON製 BM - 5)で測定し、階調反転の発生の 有無を測定した。次に、同様に輝度計 (TOPCON製 BM— 5)を用い、画面中央での 黒輝度と白輝度 (正面輝度)を測定し、コントラストを算出した。そして、電圧を調整し ながら黒輝度 (正面輝度)が最も小さくなる電圧を判定した。さらに、測定機 (EZ— CO NTRAST)を用い、視野角測定を行った。以上の結果を第 3表に示す。
[0155] [実施例 4]
(第 2光学異方層の形成)
室温において、平均酢化度 60. 9%のセルロースアセテート 45質量部、実施例 1で 用いたレターデーシヨン上昇剤 2. 25質量部、メチレンクロリド 232. 72質量部、メタノ ール 42. 57質量部および n—ブタノール 8. 50質量部を混合して、溶液(ドープ)を調 製した。得られたドープを、有効長 6mのバンド流延機を用いて、乾燥膜厚が 100 mになるように流延して乾燥した。
[0156] (配向膜の形成)
第 2光学異方層に厚さ 0. 1 mのゼラチン下塗り層を設けた。ゼラチン下塗り層の 上に、実施例 1で用いた配向膜塗布液を # 16のワイヤーバーコ一ターで 28mlZm I2塗布した。 60°Cの温風で 60秒、さらに 90°Cの温風で 150秒乾燥した。次に、第 2 光学異方層の遅相軸 (波長 632. 8nmで測定)と 45°の方向に、形成した膜にラビン グ処理を実施した。
[0157] (第 1光学異方層の形成)
配向膜上に、実施例 1で用いた円盤状ィ匕合物 41. 01g、エチレンオキサイド変性ト リメチロールプロパントリアタリレート (V # 360、大阪有機化学 (株)製) 4. 06g、セル ロースアセテートブチレート(CAB551—0. 2、イーストマンケミカル社製) 0. 90g、セ ルロースアセテートブチレート(CAB531— 1、イーストマンケミカル社製) 0. 23g、光 重合開始剤 (ィルガキュア一 907、チバガイギ一社製) 1. 35g、増感剤 (カャキュア一 DETX、 日本化薬 (株)製) 0. 45gを、 102gのメチルェチルケトンに溶解した塗布液 を、 # 3のワイヤーバーで塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、 130°Cの恒温槽 中で 2分間加熱し、円盤状ィ匕合物を配向させた。次に、 130°Cで 120WZcm高圧水 銀灯を用いて、 4秒間 UV照射し円盤状ィ匕合物を重合させた。その後、室温まで放冷 した。このようにして、第 1光学異方層を形成した。 [0158] (偏光板の作製)
第 1光学異方層と第 2光学異方層との積層体をアルカリ浴槽中で鹼化処理し、ポリ ビュルアルコールとヨウ素力 なる偏光膜と第 2光学異方層面とを接着剤を介して貼 り合わせた。偏光膜の透過軸が、第 2光学異方層の遅相軸と平行になるように配置し た。
[0159] (ベンド配向液晶セルの作製)
ITO電極付きのガラス基板に、ポリイミド膜を配向膜として設け、配向膜にラビング 処理を行った。得られた二枚のガラス基板をラビング方向が平行となる配置で向力 ヽ 合わせ、セルギャップを 6 mに設定した。セルギャップに Δ ηが 0. 1396の液晶性 化合物 (ZLI1132、メルク社製)を注入し、ベンド配向液晶セルを作製した。
[0160] (液晶表示装置の作製および評価)
KOBRA21ADH (王子計測機器 (株)製)を用いて、レターデーシヨン値 (Rel、 Rt h2)および Δ n X dを測定した。波長 550nmで測定した Rel、 Rth2および Δ n X dの 値は第 1表に示す。波長 450nm、 550nm、 630nmで測定した( A n X d)Z(Rel X Rth2)の値は第 2表に示す。
液晶セルと偏光板二枚を組み合わせて液晶表示装置を作製した。液晶セルと偏光 板とは、実施例 1と同様に配置した。
[0161] ベンド配向液晶セルに、 55Hz矩形波で電圧を印加しながら、電圧を変えて画面の 上下左右方向の輝度を輝度計 (TOPCON製 BM - 5)で測定し、階調反転の発生の 有無を測定した。次に、同様に輝度計 (TOPCON製 BM— 5)を用い、画面中央での 黒輝度と白輝度 (正面輝度)を測定し、コントラストを算出した。そして、電圧を調整し ながら黒輝度 (正面輝度)が最も小さくなる電圧を判定した。さらに、測定機 (EZ— CO NTRAST)を用い、視野角測定を行った。以上の結果を第 3表に示す。
[0162] [表 2] 第 1表 液晶表示装置 厶 n X d R e 1 R t 2 比較例 1 280 35 200 実施例 1 490 35 200 実施例 2 840 35 200 実施例 3 260 55 200 比較例 2 680 35 200 実施例 4 840 28 200
[0163] [表 3] 第 2表
(厶 nXd) / (R e 1 XR t h 2) 液晶表示装置 d ( nm) 450 nm 550 nm 630 nm 比較例 1 2000 0. 04 0. 04 0. 04 実施例 1 3500 0. 07 0. 07 0. 07 実施例 2 6000 0. 1 1 0. 12 0. 1 実施例 3 9000 0. 17 0. 18 0. 18 比較例 2 12000 0. 22 0. 24 0. 24 実施例 4 6000 0. 14 0. 15 0. 15
[0164] [表 4]
第 3表 液晶表 装置 視野角 (上下左右) 画像反 fe コン卜ラス卜 比較例 1 60° 以下 なし 300 実施例 1 70° なし 300 実施例 2 80 ° 以上 なし 300 実施例 3 80° 以上 なし (ただし、 つぶれ気味) 300 比較例 2 80° 以上 あり 300 実施例 4 80 ° 以上 なし 500
[0165] [実施例 5]
(第 2光学異方層の形成)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し
、セルロースアセテート溶液を調製した。
[0166] [表 5]
セルロースァセテ一ト溶液組成 酢化度 60. 9 %のセルロースアセテート 100質鼂部 トリフエニルホスフェート (可塑剤) 7. 8質量部 ビフエニルジフエニルホスフェート (可塑剤) 3. 9質量部 メチレンクロライド (第 1溶媒) 300質量部 メタノール (第 2溶媒) 45質量部 染料 (住化ファインケム (株) 製 360 FP) 0. 0009質量部
[0167] 別のミキシングタンクに、実施例 1で用いたレターデーシヨン上昇剤 16質量部、メチ レンク口ライド 80質量部およびメタノール 20質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、 レターデーシヨン上昇剤溶液を調製した。 セルロースアセテート溶液 464質量部に、実施例 1で用いたレターデーシヨン上昇 剤溶液 36質量部およびシリカ微粒子 (R972、アイ口ジル社製) 1. 1質量部を混合し 、充分に攪拌してドープを調製した。レターデーシヨン上昇剤の添加量は、セルロー スアセテート 100質量部に対して、 5. 0質量部であった。また、シリカ微粒子の添カロ 量は、セルロースアセテート 100質量部に対して、 0. 15質量部であった。
[0168] 得られたドープを、幅 2mで長さ 65mの長さのバンドを有する流延機を用いて流延 した。バンド上での膜面温度が 40°Cとなってから、 1分乾燥し、剥ぎ取った後、 140°C の乾燥風で、テンターを用いて幅方向に 28%延伸した。この後、 135°Cの乾燥風で 20分間乾燥し、残留溶剤量が 0. 3質量%の第 2光学異方層(セルロースアセテート フィルム)を製造した。
[0169] 第 2光学異方層の幅は 1340mmであり、厚さは 92 μ mであった。 KOBRA21AD H (王子計測機器 (株)製)を用いて、波長 590nmにおけるレターデーシヨン値 (Re) を測定したところ、 38nmであった。また、波長 590nmにおけるレターデーシヨン値( Rth)を測定したところ、 175nmであった。
第 2光学異方層のバンド面側に、 1. ONの水酸ィ匕カリウム溶液 (溶媒:水 Zイソプロ ピルアルコール Zプロピレングリコール =69. 2質量部 Z15質量部 Z15. 8質量部) を lOccZm2塗布し、約 40°Cの状態で 30秒間保持した後、アルカリ液を搔き取り、純 水で水洗し、エアーナイフで水滴を削除した。その後、 100°Cで 15秒間乾燥した。 アルカリ処理面の純水に対する接触角を測定したところ、 42° であった。
[0170] (配向膜の形成)
第 2光学異方層のアルカリ処理面に、下記の組成の配向膜塗布液を # 16のワイヤ 一バーコ一ターで 28ml/m2塗布した。 60°Cの温風で 60秒、さらに 90°Cの温風で 1 50秒乾燥し、配向膜を形成した。
[0171] [表 6] 配向膜塗布液組成 実施例 1で用いた変性ポリビニルアルコール 1 0質量部 水 3 7 1質量部 メタノール 1 1 9質量部 グルタルアルデヒド (架橋剤) 0 . 5質量部 クェン酸エステル (A S 3、 三協化学 (株) 製) 0 . 3 5質量部
[0172] (ラビング処理)
配向膜を形成した第 2光学異方層を速度 20mZ分で搬送し、長手方向に対して 4 5° にラビング処理されるようにラビングロール(300mm直径)を設定し、 650rpmで 回転させて、透明支持体の配向膜設置表面にラビング処理を施した。ラビンダロール と透明支持体の接触長は、 18mmとなるように設定した。
[0173] (第 1光学異方層の形成)
102Kgのメチルェチルケトンに、実施例 1で用いた円盤状液晶性ィ匕合物 41. 01K g、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアタリレート (V # 360、大阪有機 化学 (株)製) 4. 06Kg、セルロースアセテートブチレート(CAB531—1、イーストマン ケミカル社製) 0. 35Kg、光重合開始剤 (ィルガキュア一 907、チバガイギ一社製) 1 . 35Kg、増感剤 (カャキュア一 DETX、 日本化薬 (株)製) 0. 45Kgを溶解した。溶 液に、フルォロ脂肪族基含有共重合体 (メガファック F780 大日本インキ (株)製) 0. lKgを加え、塗布液を調製した。塗布液を、 # 3. 2のワイヤーバーを 391回転でフィ ルムの搬送方向と同じ方向に回転させて、 20mZ分で搬送されて 、る第 2光学異方 層の配向膜面に連続的に塗布した。
[0174] 室温から 100°Cに連続的に加温し、溶媒を乾燥させ、その後、 130°Cの乾燥ゾーン で第 1光学異方層の膜面風速が、 2. 5mZsecとなるように、約 90秒間加熱し、円盤 状液晶性化合物を配向させた。次に、 80°Cの乾燥ゾーンに搬送させて、フィルムの 表面温度が約 100°Cの状態で、紫外線照射装置 (紫外線ランプ:出力 160WZcm、 発光長 1. 6m)により、照度 600mWの紫外線を 4秒間照射し、架橋反応を進行させ て、円盤状液晶性ィ匕合物をその配向に固定した。その後、室温まで放冷し、円筒状 に巻き取ってロール状の形態にした。このようにして、ロール状光学補償フィルムを 作製した。
[0175] 127°Cの膜面温度で第 1光学異方層の粘度を測定したところ、 695cpであった。粘 度は、第 1光学異方層と同じ組成の液晶層 (溶媒は除く)を加熱型の E型粘度系で測 定した結果である。
作製したロール状光学補償フィルムの一部を切り取り、サンプルとして用いて、光 学特性を測定した。波長 546nmで測定した第 1光学異方層の Reレターデーション 値は、 Re (0)力 ¾0. 5nm、 Re (40)力 4. 5nm、 Re (—40)力 107. 5nmであった。 また、第 1光学異方層中の円盤状液晶性化合物の円盤面と支持体面との角度 (傾 斜角)は、層の深さ方向で連続的に変化し、平均で 32°であった。さらに、サンプルか ら第 1光学異方層のみを剥離し、第 1光学異方層の分子対称軸の平均方向を測定し たところ、光学補償フィルムの長手方向に対して、 45° となっていた。
[0176] 第 1光学異方層の配向性を一対の偏光子 (グラントンプソンプリズム)間で測定した 。各光学要素の配置は、出射光側偏光子から観察して、入射側偏光子の透過軸を 9 0° 、透明支持体の遅相軸を 20° 、光学異方層の遅相軸を 155° に配置し、出射 光側の偏光子を 182° とした時に、透過率(100 X (T— C)Z(P— C)の値)は最小と なり、 0. 0033であった。
偏光子をクロス-コル配置とし、光学補償フィルムのムラを観察したところ、正面、お よび法線から 60° まで傾けた方向カゝら見ても、ムラは検出されなカゝつた。
[0177] (偏光板の作製)
ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、光学補償フィルムを透明支持体面で、偏 光膜の片側に貼り付けた。また、厚さ 80 mの市販のトリァセチルセルロースフィル ム (TD— 80U:富士写真フィルム (株)製)にケンィ匕処理を行 、、ポリビュルアルコー ル系接着剤を用いて、偏光膜の反対側に貼り付けた。
偏光膜の長手方向、第 2光学異方層の長手方向、市販のトリァセチルセルロースフ イルムの長手方向は、全て平行になるように配置した。このようにして、光学補償フィ ルム(のみ)を有する偏光板を作製した。
また、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、光学補償フィルムを第 2光学異方 層面で偏光膜の片側に貼り付けた。また、反射防止フィルム(富士フィルム CVクリア ビュー UA、富士写真フィルム (株)製)にケン化処理を行い、ポリビュルアルコール 系接着剤を用いて、偏光膜の反対側に貼り付けた。
偏光膜の長手方向、透明支持体の長手方向、市販のトリァセチルセルロースフィル ムの長手方向は、全て平行になるように配置した。このようにして、光学補償フィルム と反射防止フィルムとを有する偏光板を作製した。
[0178] (ベンド配向液晶セルの作製)
ITO電極付きのガラス基板に、ポリイミド膜を配向膜として設け、配向膜にラビング 処理を行った。得られた二枚のガラス基板をラビング方向が平行となる配置で向力 ヽ 合わせ、セルギャップを 4. 5 mに設定した。セルギャップに Δ ηが 0. 1396の液晶 性ィ匕合物 (ZLI1132、メルク社製)を注入し、ベンド配向液晶セルを作製した。液晶 セルの大きさは 20インチであった。
[0179] (液晶表示装置の作製)
作製したベンド配向セルを挟むように、光学補償フィルム(のみ)を有する偏光板と 、光学補償フィルムと反射防止フィルムとを有する偏光板を貼り付けた。光学補償フ イルムと反射防止フィルムとを有する偏光板が視認側である。偏光板の第 1光学異方 層がセル基板に対面し、液晶セルのラビング方向とそれに対面する第 1光学異方層 のラビング方向とが反平行となるように配置した。
[0180] (液晶表示装置の評価)
液晶セルに 55Hzの矩形波電圧を印加した。白表示 2V、黒表示 5Vのノーマリーホ ワイトモードとした。透過率の比(白表示 Z黒表示)をコントラスト比として、測定機 (E Z— Contrastl60D、 ELDIM社製)を用いて、黒表示(L1)から白表示(L8)までの 8 段階で視野角を測定した。また、正面コントラスト (CR:白表示の輝度 Z黒表示の輝 度)を求めた。
結果を第 4表に示す。
また、液晶表示装置を全面中間調に調整し、ムラを評価した。その結果、どの方向 力も見てもムラは観察されな力つた。
[0181] さらに、 KOBRA21ADH (王子計測機器 (株)製)を用いて、レターデーシヨン値(
Rel、 Rth2)および A nX dを測定した。波長 450nm、 550nm、 630nmで測定した
( A n X d) Z (Rel XRth2)の値を、第 5表に示す。
[0182] [実施例 6]
(第 2光学異方層の形成)
実施例 5で調製したセルロースアセテート溶液とレターデーシヨン上昇剤溶液とを 混合し、充分に攪拌してドープを調製した。レターデーンヨン上昇剤の添加量は、セ ルロースアセテート 100質量部に対して、 7. 5質量部であった。
[0183] 得られたドープを、実施例 5と同様にバンド流延機を用いて流延し、延伸倍率を 20
%とする以外は、実施例 5と同様にして、残留溶剤量が 0. 3質量%の第 2光学異方 層(セルロースアセテートフィルム)を製造した。
第 2光学異方層の幅は 1500mmであり、厚さは、 95 μ mであった。 KOBRA21A
DH (王子計測機器 (株)製)を用いて、波長 590nmにおけるレターデーシヨン値 (Re
)を測定したところ、 35nmであった。また、波長 590nmにおけるレターデーシヨン値(
Rth)を測定したところ、 200nmであった。
第 2光学異方層を、 2. ONの水酸ィ匕カリウム溶液(25°C)に 2分間浸漬した後、硫酸 で中和し、純水で水洗、乾燥した。透明支持体の表面エネルギーを接触角法により 求めたところ、 63mNZmであった。
[0184] (配向膜の形成)
第 2光学異方層上に、下記の組成の塗布液を # 16のワイヤーバーコ一ターで 28m lZm2塗布した。 60°Cの温風で 60秒、さらに 90°Cの温風で 150秒乾燥した。
[0185] [表 7] 配向膜塗布液組成 実施例 1で用いた変性ポリビニルアルコール 1 0質量部
水 3 7 1質量部
メタノール 1 1 9質量部
ダルタルアルデヒド (架橋剤) 0 . 5質量部
[0186] (ラビング処理)
第 2光学異方層を速度 20mZ分で搬送し、長手方向に対して、ラビング方向が 45 ° になるように設定したラビンダロール(300mm直径)を 450rpmで回転させて第 2 光学異方層の配向膜設置表面にラビング処理を施した。
[0187] (第 1光学異方層の形成)
102Kgのメチルェチルケトンに、実施例 1で用いた円盤状液晶性ィ匕合物 41. 01K g、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアタリレート (V # 360、大阪有機 化学 (株)製) 4. 06Kg、セルロースアセテートブチレート(CAB531—1、イーストマン ケミカル社製) 0. 29Kg、光重合開始剤 (ィルガキュア一 907、チバガイギ一社製) 1 . 35Kg、増感剤 (カャキュア一 DETX、日本化薬 (株)製) 0. 45Kg、タエン酸エステ ル (AS3、三協化学 (株)製) 0. 45Kgを溶解した。溶液に、下記のフルォロ脂肪族基 含有共重合体 0. lKgを加え、塗布液を調製した。塗布液を、 # 2. 7のワイヤーバー を 391回転でフィルムの搬送方向と同じ方向に回転させて、 20mZ分で搬送されて いる第 2光学異方層の配向膜面に連続的に塗布した。
[0188] [化 15]
フルォロ脂肪族基含有共重合体
― (CH2— CH) so―
CO-O— (CH2)2— C6F12—H
Figure imgf000064_0001
2— CH— 0)广 Η
CH3
[0189] 室温から 100°Cに連続的に加温する工程で、溶媒を乾燥させ、その後、 135°Cの 乾燥ゾーンで第 1光学異方層にあたる風速が 1. 5mZsecとなるように約 90秒間加 熱し、円盤状ィ匕合物を配向させた。次に、 80°Cの乾燥ゾーンに搬送させて、フィルム の表面温度が約 100°Cの状態で、紫外線照射装置 (紫外線ランプ:出力 160WZc m、発光長 1. 6m)により、照度 600mWの紫外線を 4秒間照射し、架橋反応を進行 させ、円盤状液晶性ィ匕合物をその配向に固定した。その後、室温まで放冷し、円筒 状に巻き取ってロール状の形態にした。このようにして、ロール状光学補償フィルム を作製した。
[0190] 131°Cの膜面温度で第 1光学異方層の粘度を測定したところ、 600cpであった。粘 度は、第 1光学異方層と同じ組成の液晶層 (溶媒は除く)を加熱型の E型粘度系で測 定した結果である。
ロール状光学補償フィルムの一部を切り取り、サンプルとして用いて、光学特性を 測定した。
波長 546nmで測定した第 1光学異方層の Reレターデーシヨン値は Re (0)が 34. 3 nm, Re (40)力 51. 2nm, Re (一 40)力 120. 5mnであった。
また、第 1光学異方層中の円盤状液晶性化合物の円盤面と支持体面と角度 (傾斜 角)は、層の深さ方向で連続的に変化し、平均で 33°であった。さらに、サンプルから 第 1光学異方層のみを剥離し、第 1光学異方層の分子対称軸の平均方向を測定した ところ、光学補償フィルムの長手方向に対して、 45. 5° となっていた。 [0191] 第 1光学異方層の配向性を一対の偏光子 (グラントンプソンプリズム)間で測定した 。各光学要素の配置は、出射光側から観察して、入射側偏光子の透過軸を 90° 、 透明支持体の遅相軸を 20° 、光学異方層の遅相軸を 155° に配置し、出射光側偏 光子を 181° とした時に、透過率(100 X (T— C)Z(P— C)の値)は最小となり、 0. 0 029であった。
偏光子をクロス-コル配置とし、得られた光学補償シートのムラを観察したところ、正 面、および法線から 60° まで傾けた方向力も見ても、ムラは検出されな力つた。
[0192] (偏光板の作製)
ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、光学補償フィルムを第 2光学異方層面で 偏光膜の片側に貼り付けた。また、厚さ 80 mの市販のトリァセチルセルロースフィ ルム(TD— 80U、富士写真フィルム (株)製)にケン化処理を行い、ポリビュルアルコ ール系接着剤を用いて、偏光膜の反対側に貼り付けた。
偏光膜の長手方向と透明支持体の長手方向、市販のトリァセチルセルロースフィル ムの長手方向とが全て平行になるように配置した。このようにして偏光板を作製した。
[0193] (ベンド配向液晶セルの作製)
ITO電極付きのガラス基板に、ポリイミド膜を配向膜として設け、配向膜にラビング 処理を行った。得られた二枚のガラス基板をラビング方向が平行となる配置で向力 ヽ 合わせ、セルギャップを 6 mに設定した。セルギャップに Δ ηが 0. 1396の液晶性 化合物 (ZLI1132、メルク社製)を注入し、ベンド配向液晶セルを作製した。液晶セ ルの大きさは 20インチであつた。
[0194] (液晶表示装置の作製)
作製したベンド配向セルを挟むように、偏光板を二枚貼り付けた。偏光板の第 1光 学異方層がセル基板に対面し、液晶セルのラビング方向とそれに対面する第 1光学 異方層のラビング方向とが反平行となるように配置した。
[0195] (液晶表示装置の評価)
液晶セルに 55Hzの矩形波電圧を印加した。白表示 2V、黒表示 6Vのノーマリーホ ワイトモードとした。透過率の比(白表示 Z黒表示)をコントラスト比として、測定機 (E Z— Contrastl60D、 ELDIM社製)を用いて、黒表示(L1)から白表示(L8)までの 8 段階で視野角を測定した。また、正面コントラスト (CR:白表示の輝度 Z黒表示の輝 度)を求めた。
結果を第 4表に示す。
また、液晶表示装置を全面中間調に調整し、ムラを評価した。その結果、どの方向 力も見てもムラは観察されな力つた。
[0196] さらに、 KOBRA21ADH (王子計測機器 (株)製)を用いて、レターデーシヨン値(
Rel、 Rth2)および AnXdを測定した。波長 450nm、 550nm、 630nmで測定した
(AnXd)Z(RelXRth2)の値を、第 5表に示す。
[0197] [表 8] 第 4表 光学補償 100 X (T-C) 正面コン 視野角 (コントラスト >10) フィルム P-C 卜ラス卜 上ノ下 左/右 実施例 5 0. 0033 480 80° ,80。 80° /80 ° 突施例 6 0. 0029 530 80° /800 80° /80 °
[0198] [表 9] 第 5表
(Δ n X d) / (R e 1 X R t h 2)
液晶表示装置 450 n m 550 nm 630 nm 実施例 5 0. 1 1 0. 12 0. 12 実施例 6 0. 1 1 0 - 12 0. 12
[0199] [実施例 7]
(ハイブリッド配向液晶セルの作製)
ITO電極付きのガラス基板にポリイミド膜を配向膜として設け、ラビング処理を行つ た。別に、 ITO電極付きのガラス基板に SiO蒸着膜を配向膜として設けた。二枚のガ ラス基板の配向膜を向き合わせて、セルキャップ (d)を 4 mに設定し、棒状液晶 (メ ルク社製、 ZLI 1132)を注入した。このようにして、ハイブリッド配向(HAN型)液晶セ ノレを作製した。 Δηίま 0.1396、 AnXdiま 558nmであった。
[0200] (液晶表示装置の作製)
作製したハイブリッド配向液晶セルの手前側に、実施例 1で作製した光学補償シー トを一枚、第 1光学異方層が液晶セル側となるように配置した。その手前側 (光学補 償シートの第 1光学異方層の側)に、さらに実施例 1で作製した偏光板を、偏光板の 透過軸と液晶セルのラビング方向との角度が 45° となるように配置した。偏光板の手 前側に、さらに図 7に示す光拡散フィルムを配置した。
ノ、イブリツド配向液晶セルの反対側の面 (ガラス基板の外側)には、鏡を反射板とし て配置した。このようにして、反射型液晶表示装置を作製した。
反射型液晶表示装置の手前側の法線方向から 20° 傾けた方向に光源を置き、光 を照射した。液晶セルには、 55Hz矩形波で電圧を印加した。白表示 2V、黒表示 6V のノーマリーホワイト(NW)モードとした。
その結果、コントラストが高い画像が表示された。
[0201] さらに、 KOBRA21ADH (王子計測機器 (株)製)を用いて、 (AnXd)/(RelX Rth2)の値を測定した。波長 450nm、 550nm、 630nmで測定した( AnXd)Z(R elXRth2)の値を、第 6表に示す。
[0202] [表 10] 第 6表
(Δ n X d) / (R e 1 X R t h 2)
液晶表示装置 450 nm 550 630 n m 実施例 7 0. 05 0. 05 0. 05 図面の簡単な説明 [0203] [図 1]ベンド配向液晶セル内の液晶性ィ匕合物の配向を模式的に示す断面図である。
[図 2]偏光板を示す模式図である。
[図 3]本発明に従うベンド配向型液晶表示装置を示す模式図である。
[図 4]ベンド配向型液晶表示装置における光学補償の関係を示す概念図である。
[図 5]偏光板の様々な態様を示す模式図である。
[図 6]光学補償フィルムの検査装置を説明するための模式図である。
[図 7]光拡散フィルムの代表的な形態を示す断面模式図である。
符号の説明
[0204] 9 光拡散フィルム
10 ベンド配向液晶セル
11、 21 液晶性化合物
11a— l lj、 21a— 21j 棒状液晶性分子
12a, 12b、 22a, 22b 配向膜
13a, 13b、 23a, 23b 電極層
14a、 24a 上基板
14b、 24b 下基板
20 透明基材フィルム
30 光拡散層
31 第 1光学異方層
31a— 31e 円盤状化合物
32 配向膜
33 第 2光学異方層
34 偏光膜
35 透光性榭脂
41、 42 透光性微粒子
NL 円盤状化合物の円盤面の法線
PL 円盤面の法線を第 2光学異方層面へ正射影した方向
RD ラビング方向 SA 面内遅相軸 TA 面内透過軸 BL /ックライト a— h 光学補償の関係

Claims

請求の範囲 [1] ベンド配向モードの液晶セルおよび液晶セルの両側に配置された一対の偏光板か らなる液晶表示装置であって、少なくとも一方の偏光板が偏光膜および偏光膜より液 晶セル側に配置された少なくとも二層の光学異方層からなる光学補償フィルム力 な り、該偏光板において第 1光学異方層がハイブリット配向した円盤状ィ匕合物から形成 されており、第 2光学異方層がセルロースエステルフィルムからなり、第 1光学異方層 の面内の最大屈折率方向と偏光膜の面内の透過軸との角度が実質的に 45°であり、 第 2光学異方層の面内の最大屈折率方向と偏光膜の面内透過軸とが実質的に平行 または実質的に垂直となるように偏光膜、第 1光学異方層および第 2光学異方層が 配置されており、さらに、ベンド配向モードの液晶セル、第 1光学異方層および第 2光 学異方層が、波長 450nm、波長 550nmおよび波長 630nmのいずれの測定におい ても、下記式 (1)を満足する光学特性を有することを特徴とする液晶表示装置:
(1) 0.05< (AnXd)/(RelXRth2)<0.20
[式中、 Δηは液晶セル中の棒状液晶性分子の固有複屈折率であり; dは nmを単位 とする液晶セルの液晶層の厚さであり; Re 1は第 1光学異方層の面内レターデーショ ン値であり; Rth2は第 2光学異方層の厚み方向のレターデーシヨン値である]。
[2] 波長 450nm、波長 550nmおよび波長 630nmのいずれの測定においても、 ΔηΧ dが下式 (2)を満足する請求項 1に記載の液晶表示装置。
(2) 100nm< AnXd<1500nm
[3] 波長 450nm、波長 550nmおよび波長 630nmのいずれの測定においても、 Rel が下式 (3)を満足する請求項 1に記載の液晶表示装置。
(3) 10nm<Rel<50nm
[4] 波長 450nm、波長 550nmおよび波長 630nmのいずれの測定においても、 Rth2 が下式 (4)を満足する請求項 1に記載の液晶表示装置。
(4) 70nm<Rth2<400nm
[5] 光学補償フィルムの波長 546nmにおける Re(0° ;)、 Re (40° ),Re(-40° )値が それぞれ 30±10nm、 50±10nm、 115± 10nmの範囲にある請求項 1に記載の液 ここで、 Re (0° ) , Re (40° ) , Re (-40° )は、該光学補償フィルムの面内屈折率 が最小となる面内の方向と該光学補償フィルムの法線とを含む平面内で、法線方向 、法線力 該面内屈折率が最小となる面内の方向に 40° 傾いた方向、法線から逆 に 40° 傾 、た方向力 測定した該光学補償フィルムのレターデーシヨン値を表す。
[6] 光学補償フィルムの面内屈折率が最小となる面内の方向力 光学補償フィルムの 製造における長手方向に対して実質的に 45° の方向である請求項 5に記載の液晶
[7] 光学補償フィルムと偏光膜とが、ロール ·ツー ·ロールで貼合されて 、る請求項 1に 記載の液晶表示装置。
[8] 反射板、ハイブリッド配向モードの液晶セル、そして偏光板をこの順序で有する反 射型液晶表示装置であって、偏光板が偏光膜および偏光膜より液晶セル側に配置 された少なくとも二層の光学異方層からなる光学補償フィルム力 なり、該偏光板に おいて第 1光学異方層がハイブリット配向した円盤状ィ匕合物力 形成されており、第 2光学異方層がセル口ースエステルフィルム力 なり、第 1光学異方層の面内の最大 屈折率方向と偏光膜の面内の透過軸との角度が実質的に 45°であり、第 2光学異方 層の面内の最大屈折率方向と偏光膜の面内透過軸とが実質的に平行または実質的 に垂直となるように偏光膜、第 1光学異方層および第 2光学異方層が配置されており 、さらに、ハイブリッド配向モードの液晶セル、第 1光学異方層および第 2光学異方層 1S 波長 450nm、波長 550nmおよび波長 630nmのいずれの測定においても、下 記式 (5)を満足する光学特性を有することを特徴とする液晶表示装置:
(5) 0. 025< ( A n X d) / (Rel XRth2) < 0. 10
[式中、 Δ ηは液晶セル中の棒状液晶性分子の固有複屈折率であり; dは nmを単位 とする液晶セルの液晶層の厚さであり; Re 1は第 1光学異方層の面内レターデーショ ン値であり; Rth2は第 2光学異方層の厚み方向のレターデーシヨン値である]。
[9] 波長 450nm、波長 550nmおよび波長 630nmのいずれの測定においても、 Δ η Χ dが下式 (6)を満足する請求項 8に記載の液晶表示装置。
(6) 50nm< Δ n X d< 750nm
[10] 波長 450nm、波長 550nmおよび波長 630nmのいずれの測定においても、 Rel が下式 (7)を満足する請求項 8に記載の液晶表示装置。
(7) 10nm<Rel < 50nm
[11] 波長 450nm、波長 550nmおよび波長 630nmのいずれの測定においても、 Rth2 が下式 (8)を満足する請求項 8に記載の液晶表示装置。
(8) 70nm<Rth2<400nm
[12] 光学補償フィルムの波長 546nmにおける Re (0° )、Re (40° )、Re (— 40° M直が それぞれ 30± 10nm、 50± 10nm、 115± lOnmの範囲にある請求項 8に記載の液 ここで、 Re (0° ) , Re (40° ) , Re (-40° )は、該光学補償フィルムの面内屈折率 が最小となる面内の方向と該光学補償フィルムの法線とを含む平面内で、法線方向 、法線力 該面内屈折率が最小となる面内の方向に 40° 傾いた方向、法線から逆 に 40° 傾 、た方向力 測定した該光学補償フィルムのレターデーシヨン値を表す。
[13] 光学補償フィルムの面内屈折率が最小となる面内の方向力 光学補償フィルムの 製造における長手方向に対して実質的に 45° の方向である請求項 12に記載の液
[14] 光学補償フィルムと偏光膜とが、ロール'ツー ·ロールで貼合されて 、る請求項 8に 記載の液晶表示装置。
[15] 液晶性ィ匕合物カゝら形成した光学異方性層および透明支持体を有する光学補償フ イルムの検査方法であって、光学補償フィルムを一対のグラン トンプソンプリズムの 間に挟み、光学補償フィルムと一対のグラン トンプソンプリズムを光透過率が最小と なるように配置した状態で光透過率を測定し、下記式で表される値が一定値以下で あることを確認する光学補償フィルムの検査方法:
100 X (T-C) / (P-C)
[式中、 Tは光学補償フィルムと一対のグラン トンプソンプリズムを光透過率が最小 となるように配置した状態での光透過率であり; Pは一対のグラン トンプソンプリズム のみをパラ-コル配置とした状態での光透過率であり; Cは一対のグラン トンプソン プリズムのみをクロス-コル配置とした状態での光透過率である]。
[16] 上記一定値が、 0. 005である請求項 15に記載の検査方法。
[17] 液晶性ィ匕合物カゝら形成した光学異方性層および透明支持体を有する光学補償フ イルムの検査装置であって、光源、一対のグラン トンプソンプリズム、プリズム間の空 間に光学補償フィルムを配置するための光学補償フィルムのホルダー、一対のダラ ンートンプソンプリズムを、光路を軸として、それぞれ独立に回転させる回転機構、お よび光源の光が一対のグラン トンプソンプリズムおよび光学補償フィルムを通過して 到達した光の量を測定できる受光部力 なることを特徴とする光学補償フィルムの検
[18] 光学補償フィルムのホルダーを、光路を軸として回転させる回転機構を有する請求 項 17に記載の検査装置。
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