WO2006064903A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

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WO2006064903A1
WO2006064903A1 PCT/JP2005/023132 JP2005023132W WO2006064903A1 WO 2006064903 A1 WO2006064903 A1 WO 2006064903A1 JP 2005023132 W JP2005023132 W JP 2005023132W WO 2006064903 A1 WO2006064903 A1 WO 2006064903A1
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WO
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liquid crystal
refractive index
crystal display
display device
film
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/023132
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English (en)
French (fr)
Inventor
Masanori Yoshihara
Shuhei Okude
Tetsuya Toyoshima
Kohei Arakawa
Original Assignee
Zeon Corporation
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    • G02OPTICS
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    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0056Means for improving the coupling-out of light from the light guide for producing polarisation effects, e.g. by a surface with polarizing properties or by an additional polarizing elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • GPHYSICS
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    • G02F1/133502Antiglare, refractive index matching layers
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    • G02F2413/00Indexing 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
    • G02F2413/02Number of plates being 2

Definitions

  • the present invention relates to a reflective or transflective liquid crystal display device. More specifically, the present invention is excellent in antireflection and scratch resistance, prevents deterioration in contrast when the screen is viewed from an oblique direction without deteriorating the image characteristics from the front direction, and viewed from any direction.
  • the present invention also relates to a reflective or transflective liquid crystal display device having good black display quality and having a uniform and high contrast.
  • the present invention also relates to an OCB mode liquid crystal display device, and more particularly, the present invention relates to an OCB mode liquid crystal display device having excellent antiglare properties, high contrast, and excellent visibility even under strong external light.
  • a liquid crystal display device is used as a display of a portable electronic device because it is thin and lightweight. Since portable electronic devices are usually battery-powered, reducing power consumption is an important issue.
  • a transflective or reflective liquid crystal display device that does not use a backlight that consumes a large amount of power, or that is a low power consumption type that is not always used, is thin and lightweight, and is particularly reflective. Attention has been paid.
  • a reflection type liquid crystal display device takes in external light from a display surface and reflects it with a reflector on the back of the liquid crystal panel to display an image.
  • the transflective liquid crystal display device uses a transflective plate having a property of transmitting a part of incident light instead of the reflective plate, and includes a backlight.
  • a reflective type reflective mode
  • transmissive type transparent mode
  • Reflective or transflective liquid crystal display devices are also required to be colored and have high definition and high display quality, which efficiently captures light and improves brightness, and prevents white blurring due to light leakage. It is essential to improve the contrast. Even with these improvements, a part of the light incident from the outside is reflected on the surface of the display device. The display quality is inevitably lowered due to flickering and reflection.
  • a CB (Optically Compensated Birefringence) mode liquid crystal display device is a display device that utilizes the bend alignment of nematic liquid crystal.
  • the OCB mode liquid crystal display device is characterized by high-speed response and compatibility with moving images, and a wider viewing angle than conventional liquid crystal display devices can be obtained if ideal compensation is obtained. I have a secret. For this reason, the OCB mode liquid crystal display device is expected to have a future as a high-performance display device.
  • the OCB mode liquid crystal display device requires a compensation plate for color compensation and viewing angle compensation.
  • the liquid crystal cell in OCB mode is a system that displays black and white or halftones depending on the degree of bend alignment, so lettering occurs when viewed from the front in either state. The contrast ratio cannot be obtained.
  • a color compensator that can cancel out the in-plane letter expression of the liquid crystal cell during black display is required.
  • the OCB mode liquid crystal display device uses an anisotropic liquid crystal material and a polarizer, so that even when a good display is obtained when viewed from the front, the display performance is viewed from an oblique direction. There is a problem of the viewing angle that decreases. Therefore, a viewing angle compensator is required to improve display performance.
  • the director of the liquid crystal molecule In order to keep the vent alignment stable in the OCB mode liquid crystal cell, the director of the liquid crystal molecule must be at a large angle on the average with respect to the electrode substrate. It is smaller in the in-plane direction, which is larger in the thickness direction. Therefore, a compensation plate that can offset this anisotropy and has a negative uniaxial structure in which the refractive index in the film thickness direction is smaller than the refractive index in the in-plane direction is effective.
  • the refractive index in the thickness direction is higher than the in-plane refractive index.
  • the use of small biaxially stretched films has been proposed.
  • a biaxially stretched film may not achieve sufficient compensation depending on the orientation viewed from an oblique direction. This is because the liquid crystal director in the cell continuously changes in the film thickness direction, so that optical rotation dispersion may occur for light traveling obliquely.
  • the biaxially stretched film does not change the refractive index in the thickness direction, the effect of optical rotatory dispersion is canceled by the biaxially stretched film. I can't do it.
  • the refractive index in the thickness direction is in-plane refractive index.
  • the requirement that the refractive index continuously changes in the thickness direction must be satisfied.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-32822 discloses a discotic liquid crystal alignment mode made of a discotic liquid crystal material.
  • a fixed liquid crystal optical film, the director of which is oriented as a discotic liquid crystal has an angle of 60 ° or more and 90 ° or less with the final plane on one side of the film.
  • a compensation film for a liquid crystal display element having a hybrid orientation having an angle of 0 ° or more and 50 ° or less has been proposed.
  • JP-A-9 197397 (US Pat. No. 5,805,253) comprises an optically anisotropic layer comprising a transparent support and a compound having a discotic structural unit provided thereon, and the optically anisotropic layer.
  • the disc surface of the discotic structural unit of the lateral layer is inclined with respect to the transparent support surface, and the angle between the disc surface of the discotic structural unit and the transparent support surface is the depth direction of the optical anisotropic layer.
  • the transparent support has an optical axis in the normal direction of the transparent support surface, and the following condition: 20 ⁇ ⁇ (n + n) / 2 -n ⁇
  • n and n are the main refractive indices in the plane of the support, and n is the thickness
  • the main refractive index in the direction, d represents the thickness in nm of the support
  • a method of providing an antireflection film by a method such as an antiglare treatment or an antireflection treatment is known.
  • an antireflection film composed of a plurality of inorganic oxides has been reported (Japanese Unexamined Patent Publication Nos. 2000-47187 and 2001-74910).
  • this antireflection treatment has the ability to color the reflected light blue-purple.
  • this antireflection film can be combined with a convex antiglare layer.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2002-318383 has been reported (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-318383).
  • the convex shape of the anti-glare layer caused light scattering to the back, which could cause white blurring and affect the contrast.
  • Patent Document 1 JP-A-8-327822
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 9-197397
  • Patent Document 3 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-47187
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-74910
  • Patent Document 5 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-318383
  • An object of the present invention is to prevent back light from being scattered without deteriorating the image characteristics from the front direction, so that the contrast of the screen is not lowered and the image is reflected on the screen from any direction. It is another object of the present invention to provide a reflective or transflective liquid crystal display device that does not have any concavities.
  • the present inventor has a reflective or transflective liquid crystal cell, an optical anisotropic body, and an exit-side polarizer, and the optical anisotropic body has an in-plane letter value (Re ( 550)] and the in-plane letter value (Re (450)) measured at a wavelength of 450 nm, Re (450) / Re (550) is 1.007 or less, and the liquid crystal cell force of the output polarizer is Refractive index containing aerogel on the far side 1.
  • the inventor of the present invention provides: CB mode liquid crystal cell, a pair of upper and lower polarizers sandwiching the liquid crystal cell, and at least one optical compensator provided between the liquid crystal cells.
  • an anti-reflection film comprising a low refractive index layer having a refractive index of 1.37 or less, comprising air gel on the side far from the liquid crystal cell of the exit side polarizer, and the optical compensator comprising: In-plane letter A liquid crystal display device that has one Re and has an average refractive index in the thickness direction that is smaller than the average refractive index in the plane.
  • the liquid crystal display device has a high contrast even under strong external light. Based on this finding, the present invention has been completed based on the finding that it can be visually recognized, has a wide viewing angle, and is excellent in scratch resistance.
  • a reflective or transflective liquid crystal cell, an optical anisotropic body, and an exit side polarizer are provided, and the exit side polarizer is a surface on the side far from the liquid crystal cell.
  • the antireflective film is a laminate including a low refractive index layer having a refractive index of 1.37 or less and containing an air mouth gel, and the optical anisotropic body has a wavelength of 550 nm. Ratio of measured in-plane letter value (Re (550)) to in-plane letter value measured at a wavelength of 450 nm (Re (450)) Re (450) / Re (550) is less than 1.007 A liquid crystal display device.
  • an OCB mode liquid crystal cell a pair of an exit side polarizer and an entrance side polarizer sandwiching the liquid crystal cell, and an optical compensator, and an exit side polarizer
  • the optical compensator is a laminate including a low refractive index layer having a refractive index of 1.37 or less, and the optical compensator is disposed between the exit side polarizer and the liquid crystal cell or between the entrance side polarizer and the liquid crystal cell.
  • a liquid crystal display device provided in between, having an in-plane letter Re and having an average refractive index in the thickness direction smaller than the average refractive index in the plane, and the refractive index changing in the thickness direction.
  • the reflective or transflective liquid crystal display device of the present invention has an antireflective film having an optically anisotropic body having specific in-plane lettering characteristics and a low refractive index layer containing an air mouth gel. In combination with the above, it is excellent in scratch resistance with a wide viewing angle, no reflection, good black display quality from any direction, uniform and high contrast.
  • the liquid crystal display device of the present invention can be suitably used as a display for a portable information terminal such as a personal computer, a cellular phone, a portable video game machine, and an electronic notebook.
  • At least one optical compensation plate is provided between the polarizer and the OCB mode liquid crystal cell, and the optical compensation plate has in-plane letter retardation. Therefore, it is possible to cancel color compensation in the plane of the liquid crystal cell during black display and to compensate for color.
  • the refractive index in the thickness direction of the optical compensation plate is The refractive index is smaller than the inner refractive index and the refractive index continuously changes in the thickness direction, thereby canceling the anisotropy of the liquid crystal cell and compensating when viewed from an oblique direction. .
  • the OCB mode liquid crystal display device of the present invention is provided with an antireflection film having a low refractive index layer containing an air mouth gel, so that it can be viewed with a high contrast and a wide viewing angle even under strong external light. Since the display surface is excellent in scratch resistance and antifouling properties, the OCB mode liquid crystal display device of the present invention is a display device that is used in strong external light due to a lot of dust for mopile and in-vehicle use. Is preferred.
  • FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a transflective liquid crystal display device of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a reflective liquid crystal display device of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of the OCB mode liquid crystal display device of the present invention.
  • the reflective or transflective liquid crystal display device of the present invention has a reflective or transflective liquid crystal sensor, an output-side polarizer, and an optical anisotropic body, and the optical anisotropic body has a wavelength of 550 nm. Ratio of measured in-plane letter value (Re (550)) to in-plane letter value measured at a wavelength of 450 nm (Re (450)) Re (450) / Re (550) is less than 1.007
  • the output side polarizer includes an antireflection film on a surface far from the liquid crystal cell force, and the antireflection film includes an air-mouth gel, and includes a low refractive index layer having a refractive index of 1.37 or less. Is
  • the liquid crystal cell constituting the reflective or transflective liquid crystal display device of the present invention has a liquid between a transparent electrode substrate having no reflective function and a transparent electrode substrate having a reflective function over the entire surface or part thereof.
  • a crystalline compound is encapsulated.
  • a reflector is usually used to provide a reflection function. Metal plates are preferred as reflectors. If the surface of the reflector is smooth, only the regular reflection component is reflected and the viewing angle is reduced. For this reason, it is preferable to introduce a concavo-convex structure (see Patent No. 2756206) on the surface of the reflector. In the case of a transflective liquid crystal display device, it can be composed of a region that transmits light and a region that reflects light.
  • the reflective or transflective liquid crystal cell used in the present invention is not particularly limited by the type of liquid crystal compound to be sealed, the method of operating the liquid crystal compound, and the like.
  • TN Transmission Nematic STN (SuperTwisted Nematic)
  • ECB Electrode Controlled Birefringence
  • IPS In- Plane Switching
  • VA Vertical Alignment
  • CB Optically Compensated Birefringence
  • HAN Hybrid Aligned Nematic
  • ASM Analy Symmetric Aligned Microcell
  • there are various systems such as halftone gray scale system, domain division system, display system using ferroelectric liquid crystal and antiferroelectric liquid crystal .
  • the exit side polarizer used in the present invention can extract linearly polarized light from natural light.
  • iodine-type polarizers there are iodine-type polarizers, dye-type polarizers using dichroic dyes, and polyene-type polarizers.
  • Iodine polarizers and dye polarizers are generally produced using polyvinyl alcohol (PVA) films.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • the polarizer is not particularly limited by its manufacturing method.
  • PVA polarizers can be manufactured by adsorbing iodine ions to a PVA film and then stretching uniaxially, by stretching a PVA film uniaxially and adsorbing iodine ions, PVA film A method of simultaneously performing iodine ion adsorption and uniaxial stretching on the surface, a method of stretching a uniaxially after dyeing a PVA film with a dichroic dye, a method of stretching a PVA film uniaxially and then adsorbing with a dichroic dye And a method of simultaneously dyeing a PVA film with a dichroic dye and uniaxial stretching.
  • a PVA film is stretched uniaxially and then dehydrated.
  • Known methods such as a method of heating and dehydrating in the presence of a medium, and a method of heating and dehydrating in the presence of a dehydrochlorination catalyst after stretching a polychlorinated bule-based film uniaxially are included.
  • the thickness of the polarizer is not particularly limited, but it is usually preferable to use a polarizer having a thickness of 5 to 80 ⁇ .
  • the exit-side polarizer is usually provided on the transparent electrode substrate side that does not have the reflective function of the liquid crystal cell.
  • an incident-side polarizer is further provided on the transparent electrode substrate side having a reflection function of the liquid crystal cell, and the liquid crystal cell is disposed between the output-side polarizer and the incident-side polarizer.
  • the incident side polarizer has the same function and configuration as the exit side polarizer.
  • a polarizer is usually provided with protective films on both sides thereof.
  • the protective film include those made of a resin such as a cellulose ester such as triacetyl cellulose and an alicyclic structure-containing polymer, but are excellent in transparency, birefringence, dimensional stability, etc. Those composed of a structure-containing polymer are preferred.
  • the protective film can be obtained by forming into a film by a solution casting method, a melt extrusion method, preferably a melt extrusion method, and stretching and orientation as necessary.
  • a liquid crystal display device can be made thin by using the protective film located on the side farther from the liquid crystal cell of the output side polarizer as a base material for forming an antireflection film described later.
  • the protective film positioned on the side closer to the liquid crystal cell of the output side polarizer and the input side polarizer is used as a substrate for forming an optical anisotropic body or an optical compensator described later, thereby providing a liquid crystal display.
  • the device can be thinned. Lamination of the protective film and the polarizer can be performed by pasting them through a primer layer or the like.
  • the optical anisotropic body used in the present invention has an in-plane letter value (Re (550)) measured at a wavelength of 550 nm and an in-plane letter value (Re (450)) measured at a wavelength of 450 nm.
  • Ratio Re (4 50) / Re (550) force Si .007 or less, preferably 1.006 or less.
  • the lower limit of the ratio Re (450) / Re (550) is preferably f to 0.5, more preferably f to 0.7.
  • Letter thickness (Rth) in the film thickness direction is
  • Rth can be measured using a commercially available automatic birefringence meter (Oji Scientific Co., Ltd., “K0BRA_21ADH”).
  • the optical anisotropic body used in the present invention has an in-plane letter Re Re (550) force of 125 to 150 nm measured at a wavelength of 550 nm.
  • the optical anisotropic body used in the present invention is a letter Re () at a wavelength ⁇ and a wavelength of ⁇ 1 ⁇ 3 (/) / heka, usually 0.22 to 0.28, preferably 0.2. It is 23 to 0.27, more preferably 0.24 to 0.26.
  • the optical anisotropic body used in the present invention may have a single layer structure or a laminated structure as long as it has the above characteristics.
  • a suitable optical anisotropic body includes an optical anisotropic body in which a 1Z4 wavelength plate and a half-wave plate are overlapped with their slow axis directions shifted. If the slow axis crossing angle between the quarter-wave plate and the half-wave plate is preferably 56 ° to 62 °, more preferably 57 ° to 61 °, an optical anisotropic body with excellent broadband properties can be obtained. can get.
  • the slow axis is the direction in which the phase delay becomes maximum when linearly polarized light is incident.
  • the quarter-wave plate is an optically anisotropic body with an in-plane letter measurement measured at a wavelength of 550 nm of 125 to 150 nm.
  • the half-wave plate is an optical anisotropic body with an in-plane letter measurement of 250 to 300 nm measured at a wavelength of 550 nm.
  • a quarter-wave plate or a half-wave plate can be obtained by stretching and orienting a transparent resin film.
  • the slow axis of an optical anisotropic body usually occurs in the stretching direction or a direction perpendicular thereto.
  • the transparent resin constituting the film can be used without particular limitation as long as it has a total light transmittance of 80% or more when formed into a 1 mm-thick molded body.
  • the transparent resin include a polymer resin having an alicyclic structure, a chain olefin polymer such as polyethylene and polypropylene, a polycarbonate polymer, a polyester polymer, a polysulfone polymer, a polyethersulfone polymer, and Resins with positive solid birefringence, such as polybulal alcohol polymer; vinyl aromatic polymer, polyacrylonitrile polymer, polymethyl Examples thereof include a resin having negative intrinsic birefringence such as a rumetatalylate polymer and a cellulose ester polymer. These can be used alone or in combination of two or more.
  • polymer resins having positive intrinsic birefringence polymer resins having a cycloaliphatic structure and chain-olefin polymers are particularly preferred because of their transparency, low moisture absorption, dimensional stability, lightness, etc. Since it is excellent, a polymer resin having an alicyclic structure is preferable.
  • Examples of the polymer having an alicyclic structure include a norbornene polymer, a monocyclic cyclic olefin polymer, and a bull alicyclic hydrocarbon polymer.
  • norbornene polymers can be suitably used because of their good transparency and moldability.
  • Examples of norbornene polymers include ring-opening polymers of norbornene monomers, ring-opening copolymers of norbornene monomers and other monomers, and hydrogenated products of these polymers; Examples include addition polymers, addition copolymers of norbornene monomer and other monomers, and hydrogenated products of these polymers.
  • a ring-opening polymer of a norbornene monomer or a hydrogenated product of a ring-opening copolymer is particularly preferable because it is excellent in transparency.
  • the resins having negative intrinsic birefringence at least one selected from a bull aromatic polymer, a polyacrylonitrile polymer, and a polymethyl methacrylate polymer is preferable.
  • a bully aromatic polymer is preferred from the viewpoint of high birefringence.
  • the bull aromatic polymer refers to a polymer of a bull aromatic monomer or a copolymer of a monomer copolymerizable with a bull aromatic monomer.
  • examples of butyl aromatic monomers include styrene; styrene derivatives such as 4-methylenostyrene, 4-chlorostyrene, 3-methinostyrene, 4-methoxystyrene, 4-tert-butoxystyrene, and monomethylstyrene; Can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
  • Monomers that can be copolymerized with butyl aromatic monomers include olefins such as propylene and butene; a , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomers such as acrylonitrile; acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride And ⁇ -ethylenically unsaturated carboxylic acid; acrylic acid ester, methacrylic acid ester; maleimide; Bulle aromatic polymer Among these, from the viewpoint of high heat resistance, a copolymer of styrene or a styrene derivative and maleic anhydride is preferable.
  • the transparent resin used in the present invention is preferably one having a glass transition temperature Tg of 90 ° C or higher, preferably 100 ° C or higher, from the viewpoint of excellent heat resistance.
  • the method for forming the transparent resin film is not particularly limited, and examples thereof include conventionally known methods such as a solution casting method and a melt extrusion method.
  • the melt extrusion method without using a solvent can reduce the content of volatile components, and is preferable from the viewpoint of production cost and production of a film having a large Rth of 100 zm or more.
  • a method using a T die is preferable in that it is excellent in productivity S and thickness accuracy, such as a method using a T die, an inflation method, and the like.
  • the transparent resin is put into an extruder having a T die, and the glass transition temperature of the transparent resin is usually 80 to 180 ° C, preferably glass.
  • the transparent resin is melted at a temperature 100 to 150 ° C. higher than the transition temperature, the molten resin is extruded from a T die, and the resin is cooled with a cooling roll or the like to form a film. If the temperature at which the resin is melted is too low, the fluidity of the transparent resin may be insufficient, and conversely if it is too high, the transparent resin may deteriorate.
  • the stretching method for example, a method of uniaxial stretching in the longitudinal direction using the difference in peripheral speed between rolls, a method of uniaxial stretching in the lateral direction using a tenter, etc.-axial stretching method
  • a simultaneous biaxial stretching method in which the gap between the clips holding the film is widened and stretched in the longitudinal direction at the same time as the stretching angle of the guide rail, and the circumferential speed difference between the rolls is utilized in the longitudinal direction.
  • Biaxial stretching method such as sequential biaxial stretching method in which both ends are gripped by clips and stretched in the lateral direction using a tenter after stretching; feed force or pulling force or take-off at different speeds in the lateral or longitudinal direction
  • Tenter stretching machine that can apply force, or feed force or pulling force or pulling force at the same horizontal speed in the horizontal or vertical direction can be added, the moving distance can be the same and the stretching angle can be fixed or moved The distance to And a method of obliquely stretching using different tenter stretching machines.
  • the optical anisotropic letter-lettering can be controlled, for example, by appropriately setting the stretching conditions such as the film material, the thickness of the film before stretching, the stretching ratio, and the stretching temperature.
  • the stretching of the film is preferably a temperature range of Tg—30 ° C. to Tg + 60 ° C., more preferably Tg—10 ° C. force Tg + 50 ° In the temperature range of C, it is preferably performed at a draw ratio of 1.01 to 2 times.
  • the stretching speed is preferably 5 to 100 mmZ seconds, more preferably 10 to 750 mmZ seconds. When the stretching speed is within the above range, the stretching control becomes easy, and an optical anisotropic body with less surface precision and letter variation is obtained.
  • the refractive index n in the thickness direction of the optical anisotropic body used in the present invention is not particularly limited.
  • the optical anisotropic body has a thickness of preferably 10 to 500 ⁇ m, more preferably 20 to 250 ⁇ m, and particularly preferably f 20 to 120 zm.
  • the quarter-wave plate and the half-wave plate can be obtained by aligning and fixing a liquid crystal compound.
  • the liquid crystalline compound has optical anisotropy, and a film having optical anisotropy can be obtained by arranging and fixing it in a certain direction.
  • a low molecular weight or high molecular weight liquid crystalline compound having a property of being polymerized or crosslinked by ultraviolet rays or heat in the presence of a polymerization initiator or a crosslinking agent, or a mixture thereof is distributed substantially uniformly. It can be obtained by immobilization by polymerization or cross-linking reaction in the oriented state.
  • Examples of the liquid crystal compound used for obtaining the optical anisotropic body include a rod-like liquid crystal compound, a discotic liquid crystal compound, and a mixture thereof.
  • Examples of rod-like liquid crystalline compounds include azomethines, azoquinones, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, tolans, cyano-substituted phenyl.
  • Examples include enylpyrimidines, alkoxy-substituted phenylpyrimidines, phenyldioxanes, and alkenyl cyclohexenylbenzonitriles.
  • a polymer rod-like liquid crystalline compound composed only of the above low molecular liquid crystalline compounds can also be used.
  • JP-A-7-294735 US Pat. No. 5,863,457
  • polymeric liquid compositions described in JP-A-2002-174724 and JP-A-8-283748 are examples.
  • Commercially available products such as a trade name NH film (manufactured by Nippon Oil Co., Ltd.) can be used as the tilted film.
  • discotic liquid crystalline compounds include various documents (for example, C. Desrade et al., Mol. Cry sr. Liq. Cryst., Vol. 71, pagel ll (1981); Ed., Quarterly Chemistry Review, No. 22, Liquid Crystal Chemistry, Chapter 5, Chapter 10, Section 2 (1994); B. Kohne etal., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm. Pagel 794 (1985) ); J. Zhang etal., J. Am. Chem. Soc., Vol. 116, page 2655 (1994); The polymerization of discotic liquid crystalline compounds is described in JP-A-8-27284.
  • discotic liquid crystalline compound In order to fix the discotic liquid crystalline compound by polymerization, it is necessary to bond a polymerizable group to the discotic core of the discotic liquid crystalline compound via a linking group.
  • a discotic liquid crystalline compound examples include those described in JP-A No. 2000-284126 (US Pat. No. 6,400,433).
  • Commercially available products such as a trade name WV film (manufactured by Fuji Photo) can be used as an optical anisotropic body using a discotic liquid crystalline compound.
  • the alignment of the liquid crystalline compound can be usually performed by applying a liquid crystalline compound to the alignment film.
  • the alignment film is usually formed of a polymer compound having optical isotropy.
  • the polymer compound include cellulose resin, polyimide, polyimide amide, polyether imide, polyester, polyarylate, polybutyl alcohol, and gelatin. Two or more of these may be used in combination.
  • the discotic liquid crystal molecules are substantially perpendicular to the plane of the film or laminate (average inclination angle in the range of 50 ° force 90 °). Orientation is preferred.
  • the surface energy of the alignment film is lowered by the functional group of the polymer constituting the alignment film, thereby bringing the discotic liquid crystalline compound into a standing state.
  • a functional group that reduces the surface energy of the alignment layer Preferred examples thereof include fluorine atoms and hydrocarbon groups having 10 or more carbon atoms.
  • Fluorine content of the polymer you containing fluorine atom is preferably 0.05 to 80 weight 0/0, more preferably from 0.5 to 65 wt%, more preferably: a ⁇ 60 wt%.
  • the hydrocarbon group include an aliphatic group, an aromatic group, or a combination thereof.
  • the aliphatic group may be cyclic, branched or linear, but is preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group or a cycloalkenyl group.
  • the number of carbon atoms of the hydrocarbon group is preferably 10 to: 100, more preferably 10 to 50, still more preferably 10 to 40.
  • the main chain of such a polymer preferably has a polyimide structure or a polybulal alcohol structure.
  • Polyimide can generally be synthesized by a condensation reaction of tetracarboxylic acid and diamine. When a hydrocarbon group is introduced into the polyimide, it is preferable to form a steroid structure in the main chain or side chain of the polyimide.
  • the steroid structure present in the side chain corresponds to a hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms, and has a function of vertically aligning the discotic liquid crystalline compound.
  • the polyvinyl alcohol include fluorine-modified polybutyl alcohol containing a repeating unit containing a fluorine atom in a range of 5 to 80 mol, and modified polyvinyl alcohol having a hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms. It is done.
  • the polymer compound is formed, and an alignment process is performed on the polymer film.
  • a rubbing process is preferably used as the alignment process.
  • the method for rubbing the polymer film is not particularly limited, and can be performed by a conventionally known method. For example, a method of imparting orientation to the surface of the polymer film by rubbing the surface of the polymer film in a predetermined direction using a cloth or roll such as rayon or nylon (rubbing) may be mentioned.
  • the alignment treatment other than the rubbing treatment include a method of irradiating light such as linearly polarized ultraviolet light on the polymer film from a predetermined direction, and a method of stretching the polymer film.
  • an oblique deposition layer such as silicon oxide (SiO) can also be used as the alignment film.
  • the thickness of the self-directing film is usually from 0.005 to 10 zm, preferably from 0.01 to lzm.
  • An optical anisotropic body such as a quarter-wave plate or a 1Z2 wavelength plate to an orientation treatment in which the angle formed with the slow axis of the optical anisotropic body is 50 ° to 70 °.
  • a fixed film (corresponding to a half-wave plate) of a liquid crystalline compound having a letter measurement measured at a wavelength of 550 nm on the film is 250 to 300 nm, or a liquid crystal having a letter determination measured at a wavelength of 550 nm is 125 to 150 nm.
  • an optical anisotropic body corresponding to a superposition of a quarter-wave plate and a 1Z2 wave plate can be obtained.
  • the direction of the alignment treatment intersects with the direction of the slow axis of the optical anisotropic body to be the substrate in the range of 50 ° to 70 °, preferably 55 ° to 65 °, more preferably 58 ° to 62 °.
  • the liquid crystalline compound applied on the alignment film is aligned in a direction coinciding with the alignment direction of the alignment film.
  • the thickness of the alignment-fixed film of the liquid crystal compound is not particularly limited.
  • the type of the liquid crystal compound fixing film and the thickness of the liquid crystal compound fixing film layer is usually preferably 0.5 to 50 ⁇ .
  • an optically anisotropic body composed of a fixed film of a liquid crystal compound specifically, the following can be carried out.
  • an alignment film is formed on the optical anisotropic body so that the angle between the stretching direction of the optical anisotropic body and the slow axis of the optical anisotropic body is 50 ° to 70 °.
  • an organic solvent solution of a liquid crystalline compound is applied on the alignment film of the optical anisotropic body, and the solvent is removed by heating.
  • the liquid crystal compound can be aligned in a predetermined direction by cooling to a temperature at which the liquid crystal compound becomes a liquid crystal state.
  • the liquid crystalline compound when the liquid crystalline compound is polymerized or crosslinked by ultraviolet light or heat, the liquid crystal compound is polymerized or crosslinked by ultraviolet light or heat in the presence of a polymerization initiator or a crosslinking agent in an environment where the liquid crystal state is maintained. It is possible to form an immobilized film of the active compound.
  • the method of laminating the quarter wave plate and the 1Z2 wave plate is a method of laminating a wave plate, such as a method of laminating with an adhesive, a method of laminating by thermal welding or ultrasonic fusion, a coextrusion method, Although known methods can be used, it is preferable to use an adhesive to make a laminate so that it can be used in a wider wavelength range as a broadband wave plate and has excellent durability. Les.
  • any number of films having other optical anisotropy may be placed in an arbitrary place.
  • the film having optical anisotropy include a uniaxial retardation film, a biaxial retardation film, or a laminate thereof.
  • a uniaxial retardation film includes a C plate and an A plate.
  • the C plate is a retardation film having no retardation in the plane or having a phase difference only in the thickness direction which is extremely small, and the optical axis is perpendicular to the in-plane direction. Exists in the direction.
  • the C plate is called a positive C plate when its optical property condition satisfies the following formula (1), and is called a negative C plate when the following formula (2) is satisfied.
  • N, n and n below are the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions in the retardation film, etc.
  • the X-axis direction is a direction in which the refractive index in the plane of the layer is maximum (in-plane slow axis direction), and the Y-axis direction is an in-plane direction of the layer.
  • the Z-axis direction is the thickness direction of the layer perpendicular to the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the A plate is a retardation film having a retardation only in an in-plane where there is no lettering in the thickness direction or is extremely small, and the optical axis exists in the in-plane direction.
  • the A plate is called a positive A plate when its optical characteristics satisfy the following formula (3), and is called a negative A plate when the following formula (4) is satisfied.
  • Biaxial retardation films include positive biaxial retardation films (n z ).
  • Examples of the uniaxial retardation film and the biaxial retardation film include a film obtained by stretching a film made of a material having a positive intrinsic birefringence value, and a negative intrinsic birefringence value such as polystyrene resin.
  • Intrinsic composites such as norbornene resin on both sides of a layer made of a certain material Examples include those obtained by stretching a laminate in which layers made of a material having a positive refractive property are laminated, and those obtained by aligning a discotic liquid crystal in parallel or vertically with a plane.
  • the in-plane letter Re of the birefringent layer layer R and the Rth in the direction perpendicular to the surface may be appropriately adjusted according to the liquid crystal mode to be used.
  • an antireflection film is provided on the surface of the output side polarizer far from the liquid crystal cell (viewing side).
  • This antireflective film is a laminate comprising a low-refractive index layer comprising an air-mouth gel and having a refractive index of 1.37 or less.
  • the hard coat layer and the low-refractive index layer are placed on the side far from the liquid crystal cell force. It is a laminated body in this order.
  • the antireflection film can be obtained, for example, by laminating a low refractive index layer directly on the transparent resin substrate or via a hard coat layer.
  • the transparent resin substrate is made of a transparent resin.
  • the shape of the transparent resin substrate is not particularly limited, but is usually a film or a sheet.
  • a protective film for a polarizer can also be used as the transparent resin substrate.
  • the transparent resin can be used without particular limitation as long as it has a total light transmittance of 80% or more, preferably 90% or more when formed into a 1 mm-thick molded body.
  • the transparent resin include a polymer resin having an alicyclic structure, a chain olefin polymer such as polyethylene and polypropylene, a cellulose polymer resin, a polycarbonate polymer, a polyester polymer, a polysulfone polymer, and a polyethersulfone.
  • a polymer resin having an alicyclic structure such as polyethylene and polypropylene
  • a chain olefin polymer such as polyethylene and polypropylene
  • a cellulose polymer resin such as polyethylene and polypropylene
  • a cellulose polymer resin such as polyethylene and polypropylene
  • a cellulose polymer resin such as polyethylene and polypropylene
  • a polycarbonate polymer such as polyethylene and polypropylene
  • polyester polymer such as polycarbonate polymer
  • a polysulfone polymer such as polystyrene
  • a polysulfone polymer such as polyvinyl alcohol polymers
  • norbornene polymers monocyclic cyclic olefin polymers, cyclic conjugated diene polymers, vinyl alicyclic hydrocarbon polymers, and alicyclic structure-containing polymers such as hydrides thereof.
  • Translucent resin Cellulose polymer resin such as cellulose diacetate, cellulose triacetate, and cellulose acetate butyrate
  • Polyester polymer resin such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate
  • norbornene polymer triacetyl cellulose and polyethylene terephthalate are more preferred.
  • Polymers are particularly preferred. These can be used alone or in combination.
  • norbornene polymers examples include ring-opening polymers of norbornene monomers, ring-opening polymers of norbornene monomers and other monomers, and hydrogenated products of these ring-opening polymers;
  • An addition polymer of a monomer, an addition polymer of a norbornene monomer and another monomer, and a hydrogenated product of these addition polymers can be exemplified.
  • a hydrogenated product of a ring-opening polymer of norbornene monomer is particularly preferable because it is excellent in transparency.
  • the transparent resin is a polyisoprene equivalent (polystyrene equivalent in the case of toluene) measured by gel 'permeation' chromatography using cyclohexane as a solvent (toluene if the polymer resin does not dissolve). Average molecular weight force Normal 10,000-300, 0
  • a transparent resin having a weight average molecular weight within this range is suitable because it highly balances the mechanical strength and moldability of the substrate.
  • the transparent resin is not particularly limited by its molecular weight distribution (weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)), but usually:! -10, preferably 1-6, more preferably 1.:!-4 It is the range. By adjusting the molecular weight distribution in such a range, the mechanical strength and moldability of the base material are well balanced.
  • the transparent resin those to which various compounding agents are added as desired can be used.
  • a compounding agent there is no particular limitation as long as it is usually used for thermoplastic resin materials.
  • antioxidants such as phenolic antioxidants, phosphoric acid antioxidants, and phenolic antioxidants.
  • UV absorbers such as benzotriazole UV absorbers, benzoate UV absorbers, benzophenone UV absorbers, attalylate UV absorbers, and metal complex UV absorbers; light such as hindered amine light stabilizers Stabilizers; Colorants such as dyes and pigments; Esters of aliphatic alcohols, esters of polyhydric alcohols, fatty acid amides, inorganic particles and other lubricants; Triester plasticizers, phthalate ester plasticizers, fatty acid-basic acids And plasticizers such as ester plasticizers and oxyester plasticizers; antistatic agents such as fatty acid esters of polyhydric alcohols; It is.
  • the transparent resin substrate used in the present invention can be obtained by forming the transparent resin into a film or a sheet by a known molding method and stretching it as necessary.
  • a melt extrusion molding method is preferable because the content of volatile components in the film and uneven thickness can be reduced.
  • a method using a T die is preferable in that it is excellent in force s, productivity and thickness accuracy, such as a method using a T die and an inflation method.
  • the transparent resin base material used in the present invention one having one or both surfaces subjected to surface modification treatment can be used.
  • the surface modification treatment By performing the surface modification treatment, the adhesion with the hard coat layer and the polarizer can be improved.
  • Examples of the surface modification treatment include energy ray irradiation treatment and chemical treatment.
  • energy beam irradiation treatment corona discharge treatment, plasma treatment, electron beam irradiation treatment
  • corona discharge treatment and corona discharge treatment are particularly preferred.
  • the chemical treatment include a method of immersing in an aqueous oxidizing agent solution such as potassium dichromate solution or concentrated sulfuric acid and then washing with water.
  • the thickness of the transparent resin substrate is usually 5 to 300 ⁇ m, more preferably 40 to 200 ⁇ m. More preferably, it is from 50 to 150 ⁇ .
  • a liquid crystal display device excellent in display screen durability, mechanical strength, scratch resistance and optical performance can be obtained.
  • the hard coat layer is a layer having a high surface hardness. Specifically, it is a layer having a hardness of “HB” or higher, preferably “H” or higher, in the pencil hardness test specified in JIS K5600-5-4.
  • the average thickness of the hard coat layer is not particularly limited, but is usually 0.5 to 30 / im, preferably 3 to 15 zm.
  • the material for forming the hard coat layer may be any material that can form a layer having a pencil hardness of HB or higher as specified in JIS K 5600-5-4.
  • silicone, melamine, epoxy examples thereof include organic hard coat materials such as acrylic and urethane acrylate; inorganic hard coat materials such as silicon dioxide; and the like.
  • urethane acrylate and polyfunctional acrylate hardcoat materials can be suitably used because of their high adhesive strength and excellent productivity.
  • Particularly preferred materials include active energy ray-curable resins and / or inorganic oxides.
  • grains is mentioned.
  • the active energy ray-curable resin is a resin obtained by curing a prepolymer, oligomer and / or monomer having a polymerizable unsaturated bond or an epoxy group in the molecule by irradiation with active energy rays.
  • a photopolymerization initiator and a photopolymerization accelerator are blended.
  • Active energy rays have energy quanta that can polymerize or crosslink molecules of electromagnetic waves or charged particle rays. Usually, ultraviolet rays or electron beams are used.
  • the refractive index of the hard coat layer is preferably 1.55 or more, and more preferably 1.60 or more.
  • the refractive index can be measured and determined using, for example, a known spectroscopic ellipsometer.
  • the hard coat layer has an average surface roughness (Ra) of 35 nm or less, preferably:! To 30 nm.
  • Ra average surface roughness
  • the average surface roughness (Ra) can be measured by observing the interference fringes while scanning at a constant speed using a three-dimensional structural analysis microscope (manufactured by Saigo).
  • the hard coat layer preferably further contains inorganic oxide particles.
  • inorganic oxide particles By adding inorganic oxide particles, a hard coat layer having excellent scratch resistance and a refractive index of 1.55 or more can be easily formed.
  • the inorganic oxide particles used for the hard coat layer are preferably those having a high refractive index. Specifically, inorganic oxide particles having a refractive index of 1.6 or more, particularly 1.6 to 2.3 are preferable. Examples of such inorganic oxide particles having a high refractive index include titania (titanium oxide), dinoleconia (zirconium oxide), oxide oxide # &, tin oxide, cerium oxide, antimony pentoxide, and antimony-doped tin oxide.
  • ATO phosphorus-doped tin oxide
  • PTO phosphorus-doped tin oxide
  • FTO fluorine-doped tin oxide
  • ITO tin-doped indium oxide
  • IZO zinc-doped indium oxide
  • aluminum Examples include zinc oxide doped with niobium (AZO).
  • antimony pentoxide, tin oxide and titanium oxide doped with phosphorus are conductive and have a high refractive index. Since the balance of transparency is excellent, it is suitable as a component for adjusting the refractive index. These may be used alone or in combination.
  • a hard coat layer having a plurality of functions in a well-balanced manner can be formed.
  • a combination of a very high refractive index but low conductivity, rutile-type titanium oxide particles and a conductive inorganic oxide that has a very high conductivity but a lower refractive index than rutile-type titanium oxide gives a predetermined refractive index.
  • a hard coat layer having good antistatic performance can be formed.
  • the amount of the inorganic oxide particles is 200 to 1200 parts by weight, preferably 300 to 800 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the active energy ray-curable resin.
  • the inorganic oxide particles preferably have a primary particle diameter of 1 nm to 100 nm, more preferably 1 nm to 50 nm, in order not to lower the transparency of the hard coat layer.
  • the primary particle size of inorganic oxide particles may be measured visually from image photographs obtained with a scanning electron microscope (SEM), etc., or the particle size distribution using the dynamic light scattering method or static light scattering method. Mechanical measurement may be performed by a meter or the like.
  • At least a part of the surface of the inorganic oxide particles is preferably coated with an organic compound or an organometallic compound having an anionic polar group.
  • the hard coat layer can contain a leveling agent in order to uniformly disperse the inorganic oxide particles.
  • a leveling agent a fluorosurfactant is preferable, and a nonionic fluorosurfactant composed of a fluorinated alkyl group-containing oligomer is particularly preferable.
  • the hard coat layer may further contain an organic reactive silicon compound.
  • the hard coat layer can be obtained by applying a material for forming the hard coat layer to a transparent resin substrate, drying and hardening.
  • the coating method include a wire one bar coating method, a dip method, a spray method, a spin coating method, a roll coating method, and a gravure coating method.
  • the curing method there is a force S that includes a thermal curing method and an active energy ray curing method such as an ultraviolet ray curing method.
  • the active energy ray curing method is preferable.
  • the irradiation intensity and irradiation time of the active energy ray are not particularly limited. Irradiation conditions such as irradiation intensity and irradiation time can be set as appropriate according to the active energy ray-curable resin.
  • the surface of the base material can be subjected to plasma treatment, primer treatment, etc. to increase the peel strength of the hard coat layer.
  • a base resin and a material for forming the hard coat layer are co-extruded to form a co-extruded film in which the base resin and the material are laminated. You can get the power S by doing.
  • the hard coat layer may have a concavo-convex shape formed on its surface to impart antiglare properties.
  • the uneven shape is not particularly limited as long as it is an effective shape for imparting known antiglare properties.
  • the low refractive index layer has a refractive index of 1.37 or less, preferably 1.37-1.25, more preferably 1.36-1.32. By providing this low refractive index layer, an output-side polarizer having a good balance of visibility, scratch resistance and strength can be obtained, thereby obtaining a liquid crystal display device having a good balance of antireflection performance and scratch resistance. It is done.
  • the thickness of the low-refractive index layer is 10 to: 1, OOOnm, preferably S, and more preferably 30 to 500nm.
  • the low refractive index layer is composed of an air mouth gel.
  • the air mouth gel is a transparent porous material in which minute bubbles are dispersed in a matrix, and the diameter of the bubbles is mostly 200 nm or less.
  • the bubble content of the air mouth gel is preferably 20 to 40% by volume, more preferably 20 to 40% by volume.
  • Examples of the air mouth gel include silica air mouth gel and a porous body in which hollow particles are dispersed in a matrix.
  • the silica air mouth gel is a silica skeleton obtained by hydrolysis polymerization reaction of alkoxysilane.
  • a wet gel-like compound consisting of can be produced by supercritical drying.
  • a drying liquid such as carbon dioxide or alcohol is replaced with all or a part of the solvent of the gel compound, the drying liquid is changed to a supercritical state, and then changed from the supercritical state to the gas phase. This can be done by draining the liquid (gas).
  • Silica air mouth gel is also disclosed in US Pat. No. 513 7279, US Pat. No. 5,124,364, etc. It may be produced in the same manner as described above using the raw materials as raw materials.
  • the refractive index of the silica air-mouthed gel can be freely changed according to the raw material mixing ratio of the airgel.
  • the gel-like compound is subjected to a hydrophobic treatment. It is preferable to impart hydrophobicity to the silica air mouth gel. This hydrophobic silica gel makes it difficult for moisture, water and the like to enter, and can prevent the performance of the silica air mouth gel such as the refractive index and light transmittance from deteriorating.
  • This hydrophobization treatment can be performed before or during supercritical drying of the gel compound.
  • the hydrophobizing treatment is performed by reacting the hydroxyl group of the silanol group present on the surface of the gel compound with the functional group of the hydrophobizing agent and replacing it with the hydrophobic group of the hydrophobizing agent.
  • the gel compound is immersed in the hydrophobization treatment agent solution and mixed to infiltrate the hydrophobization treatment agent into the gel compound, and then heated as necessary. can give.
  • the formation method of the low refractive index layer containing the silica air-mouthed gel is not particularly limited.
  • the gel compound is applied onto the hard coat layer by a known coating method, A method of forming by performing the above-mentioned supercritical drying is mentioned. Hydrophobic treatment may be performed before or during supercritical drying.
  • a porous body in which hollow particles are dispersed in a matrix is a porous body in which hollow fine particles having voids inside fine particles are dispersed in a binder resin.
  • the binder resin is a polyester resin, acrylic resin, urethane resin, chlorinated resin, epoxy resin, melamine resin so as to meet conditions such as dispersibility of hollow fine particles, transparency of the porous material, and strength of the porous material.
  • hydrolyzable organosilicon compound such as alkoxysilane and a hydrolyzate thereof.
  • hydrolyzable organosilicon compounds such as acrylic resin, epoxy resin, urethane resin, silicone resin, alkoxysilane And the hydrolyzate thereof can be preferably used because of good dispersibility of the fine particles and high strength of the porous body.
  • the hydrolyzable organosilicon compound such as alkoxysilane and the hydrolyzate thereof are formed from one or more compounds selected from the group consisting of the following (a) to (c), In which one (O—Si) — O— (where m represents a natural number) has a bond and m
  • X is a halogen atom such as a chlorine atom or a bromine atom; has a substituent and may be a monovalent hydrocarbon group; an oxygen atom; an organic acid group such as an acetate group or a nitrate group A 3_diketonate group such as acetylacetonate; an inorganic acid group such as nitrate or sulfate; an alkoxy group such as methoxy, ethoxy, n propoxy, or n butoxy; or a hydroxyl group.
  • R represents a monovalent hydrocarbon group which may have a substituent, and a is an integer of 0 to 2.
  • R may be the same or different.
  • Y represents a hydrolyzable group, and Y may be the same or different. ] Is preferred.
  • Y represents a hydrolyzable group.
  • the hydrolyzable group can be hydrolyzed in the presence of an acid or base catalyst to form one (O-Si) -O bond, if desired.
  • R ′, R ′ ′ and R ′ ′ ′ each independently represent a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group.
  • Y is preferably an alkoxy group from the viewpoint of availability.
  • the molecular weight of the compound (a) is not particularly limited, but is preferably 40 to 300, more preferably 100 to 200.
  • At least one partial hydrolysis product of compound (a) (hereinafter referred to as “compound (b)"), and at least one complete hydrolysis product of compound (a) (hereinafter referred to as “compound”) (B) ") can be obtained by fully or partially hydrolyzing and condensing one or more compounds (a).
  • Compound (b) and Compound (c) are, for example, Si (Or) (r
  • [Or] can be obtained by hydrolysis in the presence of water in an amount of 1 or more, 1 to 5, preferably 1 to 3. Hydrolysis can be carried out by stirring the whole volume at a temperature of 5 to 100 ° C for 2 to 100 hours using an acid catalyst or a base catalyst as necessary.
  • the molecular weight of the compound (b) and the compound (c) is not particularly limited, but usually the weight average molecular weight is in the range of 200 to 5,000.
  • the hollow particles are not particularly limited as long as they are particles of an inorganic compound, but it is particularly preferable to use silica-based hollow particles in which inorganic hollow particles having pores formed in the outer shell are preferred.
  • silica-based hollow particles in which inorganic hollow particles having pores formed in the outer shell are preferred.
  • an inorganic oxide is common. Inorganic oxides include SiO and A1
  • TiO -A10 as two or more inorganic oxides
  • Species can be used alone or in combination of two or more.
  • hollow fine particles fine particles of an inorganic compound can be used without any particular limitation, but silica-based hollow fine particles that are preferably inorganic hollow fine particles in which cavities are formed inside the outer shell are particularly suitable. Can be used.
  • Inorganic hollow fine particles include (A) single layer of inorganic oxide, (B) single layer of composite oxide composed of several inorganic oxides, and (C) double layer of (A) and (B) above Can be used.
  • the outer shell may be a porous one having pores, or may be one in which the pores are closed and the pores are sealed outside the outer shell.
  • the outer shell is preferably a plurality of inorganic oxide coating layers comprising an inner first inorganic oxide coating layer and an outer second inorganic oxide coating layer. By providing the second inorganic oxide coating layer on the outside, the pores of the outer shell are closed. It is possible to obtain an inorganic hollow particle that is sealed to make the outer shell dense, and further to seal the inner voids.
  • a fluorine-containing organosilicon compound for forming the second inorganic oxide coating layer because the refractive index is lowered, the dispersibility in an organic solvent is improved, and the antifouling property is further imparted.
  • fluorine-containing organosilicon compounds examples include 3, 3, 3 -trifluoropropyltrimethoxysilane, methyl 1,3,3,3_trifluoropropyldimethoxysilane, heptadecafluorodecylmethyldimethoxysilane, Examples thereof include heptadecafluorodecyltrichlorosilane, heptadecafluorodecyltrimethoxysilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, and tridecafluorooctyltrimethoxysilane.
  • the thickness of the outer shell is preferably in the range of 1 to 50 nm, particularly 5 to 20 nm. If the thickness of the outer shell is less than 1 nm, the inorganic hollow particles may not be able to maintain a predetermined particle shape. On the other hand, when the thickness of the outer shell exceeds 50 nm, the pores in the inorganic hollow particles are small, and as a result, the proportion of the pores is decreased, and the refractive index may not be sufficiently lowered.
  • the total thickness of these layers should be in the range of:! To 50 nm. Good.
  • the thickness of the second inorganic oxide coating layer is preferably in the range of 20 to 40 nm.
  • the pores may contain the solvent used when preparing the inorganic hollow particles and / or the gas that enters during drying.
  • the average particle size of the inorganic hollow fine particles is not particularly limited, but is preferably 5 to 2, more preferably 20 to 100 nm.
  • the average particle diameter can be determined as the number average particle diameter by observation with a transmission electron microscope.
  • the inorganic hollow particles that can be used in the present invention can be produced, for example, based on the method described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-233611, and the commercially available inorganic hollow particles can also be used. it can.
  • the compounding amount of the inorganic hollow particles is not particularly limited, but is 10 to 10% with respect to the entire low refractive index layer. It is preferably 30% by weight. When the blending amount of the inorganic hollow particles is within this range, a liquid crystal display device excellent in visibility and scratch resistance can be obtained.
  • the forming method is not particularly limited.
  • the hollow particles and a binder resin are formed on the hard coat layer.
  • examples thereof include a method in which a coating liquid containing is applied by a known coating method and, if necessary, dried and heated.
  • the coating method include wire bar coating, dipping, spraying, spin coating, roll coating, and gravure coating.
  • the temperature of the heating performed as necessary is usually 50 to 200 ° C, preferably 80 to 150 ° C.
  • the average thickness of the low refractive index layer is 10 to 1000 nm, preferably 20 to 500 nm, more preferably 30 to 300 nm, and most preferably 50 to 150 nm.
  • the antireflection film constituting the present invention may be one in which an antifouling layer is further formed on the low refractive index layer in order to enhance the antifouling property of the low refractive index layer.
  • the material for forming the antifouling layer is not particularly limited as long as the function of the low refractive index layer is not hindered and the required performance as the antifouling layer is satisfied.
  • a compound having a hydrophobic group can be preferably used.
  • a perfluoroalkylsilane compound, a perfluoropolyethersilane compound, and a fluorine-containing silicone compound can be used.
  • the antifouling layer for example, a physical vapor deposition method such as vapor deposition or sputtering; a chemical vapor deposition method; a wet coating method;
  • the thickness of the antifouling layer is not particularly limited, but usually 20 nm or less is preferable 1 to:! Onm is more preferable.
  • the antireflection film used in the present invention usually has a maximum reflectance of 1.4% or less, preferably 1 or less, with light having an incident angle of 5 ° and a wavelength of 430 nm to 700 nm from the viewing side. 3% or less.
  • the antireflection film has a reflectance power of usually 0.7% or less, preferably 0.6% or less, at an incident angle of 5 ° and a wavelength of 550 nm.
  • the antireflection film has a maximum value S of reflectivity at a wavelength of 430 nm to 7 OOnm at an incident angle of 20 °, usually 1.5% or less, preferably 1.4% or less.
  • the antireflective film usually has a reflectance of 0.9 at a wavelength of 550 nm at an incident angle of 20 °. /. Less preferred It is 0.8% or less.
  • the reflectance can be determined by using a spectrophotometer (UV-visible near-infrared spectrophotometer V-550, manufactured by JASCO Corporation).
  • the antireflection film usually has a reflectance variation of 20 before and after the steel wool test. / o or less, preferably 10% or less.
  • the steel wool test is a test in which the surface of the antireflection film is rubbed back and forth 10 times with a force of 0.025 MPa applied to Steno Reunoure # 0000. The reflectivity is measured five times at five different locations in the plane, and the arithmetic mean value of those measured values is calculated.
  • the change in reflectance (A R) before and after the steel wool test was determined by the following formula.
  • Rb represents the reflectance before the steel wool test
  • Ra represents the reflectance after the steel wool test.
  • the antireflection coating constituting the present invention has a total light transmittance of usually 94% or more, preferably 96% or more.
  • the fluctuation of the total light transmittance before and after the steel wool test is usually within 10%, preferably within 8%, more preferably within 6%.
  • the total light transmittance was measured 5 times at 5 different locations in the plane according to ASTM D1003 using a turbidimeter NDH-300A manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. Calculate from the arithmetic average of the measured values.
  • Change in total light transmittance before and after steel wool test ( ⁇ ⁇ ) is obtained by the following formula.
  • Rc represents the total light transmittance before the steel wool test
  • Rd represents the total light transmittance after the steel wool test
  • the antireflection film has a haze value of usually less than 1%, preferably less than 0.8%.
  • a preferred anti-reflection film of the present invention has a haze value S after rubbing by reciprocating the surface of the layer 10 times in a state where a load of 0.025 MPa is applied to Steno Reunore # 0000, preferably 1% or less. More preferably, it is 0.8% or less, particularly preferably 0.6% or less.
  • the haze value is measured using a “turbidimeter NDH_300A” manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. according to JIS K7361-1997. Measurements are taken five times at five different locations on the surface, and the arithmetic average value is taken as the haze value.
  • the reflective or transflective liquid crystal display device of the present invention in addition to the exit side polarizer, the entrance side polarizer, the optical anisotropic body, the liquid crystal cell, and the antireflection film, other films or
  • a prism array sheet, a lens array sheet, a light diffusion plate, a light guide plate, a diffusion sheet, a brightness enhancement film, etc. can be placed at an appropriate position. it can.
  • a cold cathode tube, a mercury flat lamp, a light emitting diode, an electoric luminescence, or the like can be used as the knock light.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a transflective liquid crystal display device of the present invention.
  • the transflective liquid crystal display device shown in FIG. 1 includes a backlight (22) and a light guide plate (21), an incident-side polarizer (20), a 1Z2 wavelength plate (19), and a 1/4 wavelength plate in order from the bottom.
  • the half-wave plate (13) and the quarter-wave plate (14), and the half-wave plate (19) and the quarter-wave plate (18) cross the slow axis at an angle of about 60 °. Yes.
  • FIG. 2 is a schematic view showing one embodiment of the reflective liquid crystal display device of the present invention.
  • the reflective liquid crystal display device shown in FIG. 2 includes, in order from the bottom, a reflective liquid crystal cell composed of a reflector (37), a liquid crystal layer (36) and a transparent electrode (35), a quarter-wave plate (34) and An optical anisotropic body composed of a half-wave plate (33), an exit-side polarizer (32), and an antireflection film (31) are provided.
  • the half-wave plate (33) and the quarter-wave plate (34) have their slow axes intersecting at an angle of about 60 °.
  • a color filter layer is further provided on the upper side of the reflective liquid crystal cell.
  • the CB mode liquid crystal display device of the present invention has an OCB mode liquid crystal cell, a pair of an exit side polarizer and an entrance side polarizer sandwiching the liquid crystal cell, and an optical compensator.
  • the exit side polarizer includes an antireflection film on a surface on the far side of the liquid crystal cell force, and the antireflection film is a laminate including a low refractive index layer having a refractive index of 1.37 or less, including an air mouth gel. is there .
  • the optical compensator is provided either between the output-side polarizer and the liquid crystal cell or between the incident-side polarizer and the liquid crystal cell, has an in-plane letter Re, and has a thickness direction. The refractive index changes in the thickness direction where the average refractive index in the direction is smaller than the average refractive index in the plane.
  • An OCB mode liquid crystal cell generally comprises a substrate having a transparent electrode having an alignment film formed on a pair of surfaces, and a nematic liquid crystal layer sealed between the substrates.
  • O CB mode liquid crystal cells generally use liquid crystals that can bend in a liquid crystal cell to which voltage is applied.
  • the angle of the nematic liquid crystal director relative to the substrate changes as the voltage applied to the liquid crystal cell changes. Normally, the angle of the nematic liquid crystal director relative to the substrate increases with an increase in the voltage applied to the liquid crystal cell, and the birefringence decreases. This change in birefringence gives an image.
  • the bend alignment of the liquid crystal means that the director of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer is symmetric (line symmetric) with respect to the center line of the liquid crystal layer and has a bend portion at least in the region near the substrate. .
  • the bend portion is a portion where a line formed by a director in a region near the substrate is bent.
  • the bend alignment of the liquid crystal is an angle (orientation angle) between the director of the liquid crystal molecules and the substrate surface, which is substantially parallel in the vicinity of the substrate, and gradually increases toward the center of the liquid crystal layer. It means that it changes gradually and continuously so as to form an angle perpendicular to the substrate surface and become substantially parallel to the opposite substrate surface as it is away from the center of the liquid crystal layer.
  • the directors Near the center between the substrates, the directors may be twisted. Further, the director in the area near or in contact with the upper and lower substrates may be tilted or tilted from the substrate surface (that is, it may have a tilt angle).
  • the CB mode liquid crystal display device of the present invention a pair of an exit side polarizer and an entrance side polarizer are arranged with an OCB mode liquid crystal cell interposed therebetween.
  • the transmission axes of the pair of polarizers are usually arranged at right angles.
  • the polarizer placed on the viewer side of the CB mode liquid crystal display device is called the exit side polarizer, and the polarizer placed on the back side of the liquid crystal cell as viewed from the viewer side is the entrance side polarizer. Call it.
  • the polarizer the same polarizer that can be used in the reflective or transflective liquid crystal display device can be used.
  • the output-side polarizer used in the OCB mode liquid crystal display device of the present invention includes an antireflection film on a surface far from the liquid crystal cell, and the antireflection film includes an air mouth gel.
  • the antireflection film can be the same as the antireflection film that can be used in the reflective or transflective liquid crystal display device.
  • the CB mode liquid crystal display device of the present invention includes an optical compensator either between the output-side polarizer and the liquid crystal cell or between the input-side polarizer and the liquid crystal cell.
  • the optical compensator has in-plane letter Re, and the refractive index changes in the thickness direction where the average refractive index in the thickness direction is smaller than the average refractive index in the surface.
  • This optical compensator is provided at least between the polarizer and the liquid crystal cell.
  • the arrangement of the optical compensator is not particularly limited, and the antireflection film / output side polarizer / optical compensator / liquid crystal cell Z incident side polarizer; antireflection film Z output side polarizer Z liquid crystal cell Z optical compensation Plate Z: incident side polarizer; antireflection film / outgoing side polarizer / optical compensator / liquid crystal cell / optical compensator / incident side polarizer.
  • the in-plane letter Re of the optical compensator is usually 200 nm or less, more preferably lOO nm or less. By having an in-plane letter range within this range, color compensation is made when viewed from the front, and a display screen with a good color can be seen.
  • the optical compensator has an average refractive index in the thickness direction that is smaller than the in-plane average refractive index. Specifically, the relationship of ( n + n) / 2> n is satisfied (where n and n represent the main refractive index in the optical compensator plane, and n represents the main refractive index in the thickness direction). . In-plane refractive index (n
  • the difference between + n) / 2 and the refractive index n in the thickness direction is preferably 20 / (! to 400 / d (d is the thickness [nm] of the optical compensator).
  • the optical compensation plate as a whole has an average refractive index n in the thickness direction.
  • the refractive index n in the thickness direction has a distribution in the thickness direction.
  • the average refractive index n in the thickness direction is the in-plane average refractive index (
  • liquid crystalline optical film in which the orientation form of the isotropic liquid crystal is fixed.
  • This liquid crystalline optical film can be easily obtained by applying a discotic liquid crystal on a base material, aligning it and fixing it.
  • the above-mentioned lettering and refractive index are values in the liquid crystal layer portion excluding the substrate portion.
  • a discotic liquid crystal is a liquid crystal expressed by a molecule having a mesogen having a disk shape with high flatness.
  • a feature of discotic liquid crystals is that the refractive index in a very small region in the liquid crystal layer has a negative uniaxial property.
  • the direction perpendicular to the plane where the refractive index (n) in a plane is equal is the optical axis (hereinafter referred to as the director), where n> n. E 0 e in these small areas
  • the refractive index characteristics and thus the optical characteristics of the resulting structure are determined.
  • the director is oriented in the same direction throughout the liquid crystal layer, a negative uniaxial structure is formed.
  • the director is at the normal of the substrate, it is called home-to-mouth pick orientation, and when the director is inclined at a certain angle from the substrate normal, it is called tilt orientation.
  • the optical compensator used in the present invention can be obtained by forming a hybrid alignment in which the director of the discotic liquid crystal gradually changes in the thickness direction.
  • the preferred angle range in the film thickness direction of the hybrid orientation is that the minimum angle between the director and the optical compensator surface (angle between 0 ° and 90 °) is on either the upper or lower surface of the optical compensator.
  • the angle is usually 60 ° or more and 90 ° or less, and the opposite surface is usually 0 ° or more and 50 ° or less. More preferably, the absolute value of one angle is not less than 80 ° and not more than 90 °, and the absolute value of the other angle is not less than 0 ° and not more than 40 °.
  • a film, sheet or plate made of a biaxial or uniaxial optical anisotropic body is further disposed between the polarizer and the liquid crystal cell. Can do.
  • FIG. 3 is a schematic view showing an embodiment of the OCB mode liquid crystal display device of the present invention.
  • the OCB mode liquid crystal display device shown in FIG. 3 includes a backlight and a light guide plate (not shown), an incident side polarizer (121B), an optical compensator (122B), an OCB mode liquid crystal cell (123), An optical compensator (122A), an output side polarizer (121A), and an antireflection film (120) are provided.
  • the incident side polarizer (121B) is used by being sandwiched between the optical compensator (122B) and the protective film (124).
  • the output-side polarizer (121A) is used by being sandwiched between the optical compensation plate (122A) and the antireflection film (120).
  • the exit side polarizer (121A) and the entrance side polarizer (121B) are arranged so that their transmission axes (axis indicated by double arrows) are orthogonal.
  • the optical compensators (122A) and (122B) are arranged so that the rubbing directions (directions indicated by arrows) are parallel to each other and 45 ° with respect to the transmission axis of the output-side polarizer (121A). Furthermore, the rubbing direction of the optical compensators (122A) and (122B) (the direction indicated by the arrows) is opposite to the rubbing direction (the direction indicated by the arrows) of the glass plates on both sides of the liquid crystal cell (123).
  • pellets of norbornene polymer (trade name: ZEONOR 1420R, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., glass transition temperature: 136 ° C, saturated water absorption: less than 0.01% by weight) using a hot-air dryer in which air is circulated 110 Dried for 4 hours at ° C.
  • the letter decision value [Re (550)] was 3 nm.
  • Adhesive layer (III layer) made by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name “Modic AP A543”, Vicat softening point 80 ° C) is II layer (30 ⁇ m) —III layer (6 ⁇ m) _1 layer (150
  • the original film 2 laminated in the order of ⁇ m) —III layer (6 ⁇ m) —II layer (30 ⁇ m) was obtained by coextrusion molding
  • Hexafunctional urethane acrylate oligomer (trade name: NK Oligo U_ 6HA, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 30 parts, butyl acrylate, 40 parts, isoboronyl metatalylate (trade name: NK ester IB, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) ) 30 parts and 2, 2_diphenylethane-1_one 10 parts were mixed with a homogenizer, antimony pentoxide fine particle 40% by weight methyl isobutyl ketone dispersion (average particle size 20nm: hydroxyl group appeared on the surface of pyrochlore structure) Are mixed at a ratio of 50 % by weight of the total solid content of the antimony pentoxide fine particles to 1 % by weight.
  • a hard coat layer forming composition HI which is a layer forming material, was prepared.
  • a hollow silica isopropanol dispersion sol (solid content: 20% by weight, average primary particle size: about 35 nm, outer shell thickness: about 8 nm, manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd.) is added to the silicone resin solution as hollow silica fine particles.
  • composition L2 for forming a low refractive index layer was obtained in the same manner as the composition L1, except that the hollow silica fine particle Z silicone resin (condensation compound equivalent) was adjusted to have a weight ratio of 80/20 based on the solid content. [0116] (Production Example 6) Preparation of composition L3 for forming a low refractive index layer
  • the molecular weight of a silyl group-containing bull resin (polystyrene conversion molecular weight as measured by gel permeation chromatography) is about 12,000, and the resin contains an average of 6 silyl groups per molecule.
  • Polyvinyl alcohol film with an average degree of polymerization of about 2,400 and a degree of saponification of 99.9 mol% or more and a thickness of 75 ⁇ m was uniaxially stretched at a draw ratio of 5 times in a dry process, and further kept at 60 ° C while maintaining tension. Soaked in pure water for 1 minute. Next, it was immersed in an aqueous solution having a weight ratio of iodine / potassium iodide / water of 0.15 / 5/100 at 28 ° C. for 35 seconds and dyed.
  • potassium iodide / boric acid / water having a weight average molecular weight of 5,000 was immersed in an aqueous solution having a weight ratio of 26 / 9.5 / 100 at 76 ° C. for 300 seconds.
  • the plate was washed with pure water at 15 ° C for 2 seconds and then dried at 50 ° C to obtain a polarizer in which iodine was adsorbed and oriented on polyvinyl alcohol.
  • a Konica Minolta triacetyl cellulose film (KC8UX2M) was coated with 25 ml / m 2 of 1.5N potassium isopropyl alcohol solution and dried at 25 ° C. for 5 seconds. The surface of the film was dried by washing with running water for 10 seconds and blowing air at 25 ° C. In this way, only one surface of the triacetyl cellulose film was saponified.
  • the film surface after saponification treatment is bonded to one side of the polarizer obtained in Production Example 7 by a roll-to-roll method using a polyvinyl alcohol adhesive, and triacetyl cellulose is applied to the incident side of the polarizer. Films were laminated to obtain a polarizer P.
  • the raw film 1 obtained in Production Example 1 is heated at an oven temperature (preheating temperature, stretching temperature, heat setting temperature) of 140 ° C, a stretching speed of 6 m / min, and a longitudinal stretching ratio of 1.5 times using a stretching machine.
  • the film was stretched at a magnification of 1.3 to obtain optically anisotropic bodies C1 and C2, respectively.
  • the resulting optical anisotropic bodies C1 and C2 had a retardation value [Re (550)] of 550 nm of 265 nm and 132.5 nm, respectively.
  • the optical anisotropic body C2 On one side of the optical anisotropic body C1, the optical anisotropic body C2 is passed through an acrylic adhesive (DP-8005 clear, manufactured by Sumitomo Suriem Co., Ltd.), and the crossing angle of each slow axis is 59. A laminated optically anisotropic body C3 was obtained so as to be at an angle. The ratio Re (450) / Re (550) of this optical anisotropic body C3 was 1.005.
  • a product name NH film made by Nippon Oil Co., Ltd. is attached to one side of the optically anisotropic body C1 with acrylic adhesive (Sumitomo 3EM, DP-8005 clear) so that the crossing angle of each slow axis is 59 °.
  • acrylic adhesive Suditomo 3EM, DP-8005 clear
  • the original film 2 was stretched at an angle of 13 ° with respect to the width direction at a stretching temperature of 138 ° C, a stretching ratio of 1.5 times, and a stretching speed of 115% / min. This was rolled up over 3000 m in a roll to obtain an optical anisotropic body C5.
  • Production of optical anisotropic bodies C7, C8 and C9 The raw film 1 obtained in Production Example 1 was baked using a stretching machine at an oven temperature (preheating temperature, stretching temperature, heat setting temperature) of 170 ° C, a film feeding speed of 6 m / min, and a longitudinal stretching ratio of 1.75. Stretching was performed at a magnification of 1.45 and a magnification of 1.45 to obtain optical anisotropic bodies C7 and C8, respectively.
  • Re (550) of the obtained optical anisotropic bodies C7 and C8 were 265 nm and 132.5 nm, respectively.
  • optically anisotropic body C8 is bonded to one side of the optically anisotropic body C7 via an acrylic adhesive (DP-8005 clear, manufactured by Sumitomo Suriem Co., Ltd.).
  • a bonded optically anisotropic body C9 was obtained so as to be at an angle. Re (450) / Re (550) of this optical anisotropic body C9 was 1.010.
  • Corona discharge treatment was performed on both sides of the raw film 1 obtained in Production Example 1 using a high-frequency transmitter (High Frequency Power Supply AGI-024, manufactured by Kasuga Denki Co., Ltd.). A base film of 0.072 N / m was obtained.
  • a high-frequency transmitter High Frequency Power Supply AGI-024, manufactured by Kasuga Denki Co., Ltd.
  • the hard coat layer forming composition HI obtained in Production Example 3 was applied to one side of the base film using a die coater and dried in an oven at 80 ° C. for 5 minutes. A coating was obtained.
  • a laminated film 1A in which a hard coat layer having a thickness of 5 / m was laminated.
  • the hard coat layer had a refractive index of 1.62 and a pencil hardness of H.
  • the low refractive index layer-forming composition L1 obtained in Production Example 4 was applied with a wire bar coater, and left to dry for 1 hour.
  • the coating was heat-treated at 120 ° C. for 10 minutes in an oxygen atmosphere to obtain a substrate with a low refractive index layer in which a low refractive index layer having a thickness of lOOnm was laminated.
  • Roll-to-roll using an acrylic adhesive so that the surface of the obtained substrate with a low refractive index layer on which the low refractive index layer is not laminated overlaps one side of the polarizer obtained in Production Example 7. Bonding was performed by the method to obtain a polarizer 2A with a low refractive index layer.
  • Optical anisotropic body C3 obtained in Production Example 9 and polarizer with a low refractive index layer obtained in Production Example 13 2A the crossing angle between the transmission axis of the polarizer 2A with a low refractive index layer 2A and the slow axis of the optical anisotropic body C1 laminated on the optical anisotropic body C3 is 15 °, and the optical anisotropic body C3
  • the observer side polarizer POl was fabricated by laminating the C1 side and the low refractive index layered polarizer 2A so that the polarizer side was in contact.
  • the optical anisotropic body C3 obtained in Production Example 9 and the polarizer P obtained in Production Example 8 are combined with the transmission axis of the polarizer and the optical anisotropic body C1 laminated on the optical anisotropic body C3.
  • the backlight side polarizer PB1 was fabricated by stacking so that the axis crossing angle was 15 ° and the C1 side of the optical anisotropic body C3 was in contact with the polarizer P side of the polarizer P.
  • a TN mode transflective liquid crystal cell As a TN mode transflective liquid crystal cell, a cell with a pretilt angle of 2 ° at the both interfaces of the substrate, a twist angle of 70 ° to the left, an And of 230 nm for the reflective display portion, and an approximate 262 nm for the transmissive display portion was used.
  • the film thickness of the liquid crystal was 3.5 ⁇ in the reflective electrode region (reflective display part) and 4.0 / im in the transparent electrode region (transparent display part).
  • the viewer-side polarizer P01 obtained in Production Example 14 and the liquid crystal cell, and the backlight-side polarizer PB1 obtained in Production Example 15 are stacked in this order, and then contacted with the backlight-side polarizer. In the same manner, a diffusion sheet, a light guide plate, and a knock light were assembled in this order to produce a liquid crystal display device 1.
  • Table 1 shows the evaluation results of the manufactured liquid crystal display device 1.
  • Contrast ratio 20 25 23 25 25 10 15 13 Reflectivity 0.6 0.6 0.6 0.6 0.5 0.6 5 0.5 Broadband ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ X Visibility A ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ X ⁇ Scratch resistance ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Change in reflectance (%) 10 10 10 10 10 10 10 60 5 Change in transmittance (%) 2 2 2 2 5 2 10 10 [0128] (Main refractive index)
  • a spectrophotometer manufactured by JASCO Corporation: “UV-Vis near-infrared spectrophotometer V-570”
  • V-570 UV-Vis near-infrared spectrophotometer
  • the reflectance fluctuation was obtained by the following formula.
  • Rb represents the reflectance before rubbing with steel wool
  • Ra represents the reflectance after rubbing with steel wool as described above.
  • Total light transmittance fluctuation of total light transmittance
  • Rc represents the total light transmittance before rubbing with steel wool
  • Rd represents the total light transmittance after rubbing with steel wool as described above.
  • the panel when black was displayed was visually observed and evaluated in two stages.
  • the liquid crystal display panel was installed in an environment with an ambient brightness of 500 lux, and the reflected color was visually observed.
  • a liquid crystal display panel is installed in an environment with an ambient brightness of 500 lux.
  • the luminance at a position of 5 ° from the front of the ⁇ display and the bright display is measured with a color luminance meter (Topcon Corporation). Measured using a color luminance meter BM-7).
  • the ratio between the brightness of the bright display and the brightness of the dark display is calculated, and this is set as the contrast (CR). The greater the contrast (CR), the better the visibility.
  • An observer-side polarizer P ⁇ b> 2 was obtained in the same manner as in Production Example 14 except that the optical anisotropic body C4 obtained in Production Example 10 was used in place of the optical anisotropic body C3 in Production Example 14.
  • a backlight-side polarizer PB2 was obtained in the same manner as in Production Example 15, except that the optical anisotropic body C4 obtained in Production Example 10 was used instead of the optical anisotropic body C3. . Further, in Example 1, instead of the observer-side polarizer PO1, the observer-side polarizer P02 is changed. A liquid crystal display device 2 was produced in the same manner as in Example 1, except that the knocklight side polarizer PB2 was used instead of the knocklight side polarizer PB1.
  • Table 1 shows the evaluation results of the manufactured liquid crystal display device 2.
  • the above-mentioned polycarbonate film and the polarizer P obtained in Production Example 8 have a crossing angle force S45 ° between the transmission axis of the polarizer and the slow axis of the polycarbonate film, and the polarizer of the polycarbonate film and the polarizer P.
  • the backlight side polarizer P B3 was produced by stacking so that the sides were in contact with each other.
  • Example 1 the observer side polarizer P03 is used instead of the observer side polarizer PO1, and the knock light side polarizer PB3 is used instead of the knock side polarizer PB1.
  • a liquid crystal display device 3 was produced in the same manner as in Example 1.
  • Table 1 shows the evaluation results of the manufactured liquid crystal display device 3.
  • An observer-side polarizer P04 was obtained in the same manner as in Production Example 14 except that the optical anisotropic body C6 obtained in Production Example 11 was used in place of the optical anisotropic body C3 in Production Example 14.
  • a backlight-side polarizer PB4 was obtained in the same manner as in Production Example 15, except that the optical anisotropic body C6 obtained in Production Example 11 was used instead of the optical anisotropic body C3. . Furthermore, in Example 1, the observation side polarizer P04 was used instead of the observer side polarizer POL, and the backlight side polarizer PB1 was replaced with the knock side polarizer PB4. A liquid crystal display device 4 was produced in the same manner as in Example 1.
  • Table 1 shows the evaluation results of the manufactured liquid crystal display device 4.
  • Production Example 13 instead of the composition L1 for forming a low refractive index layer, obtained in Production Example 5 A polarizer 2B with a low refractive index layer was obtained in the same manner as in Production Example 13, except that the composition L2 for forming a low refractive index layer was used.
  • an observer-side polarizer P05 was obtained in the same manner as in Production Example 14 except that Polarizer 2B with a low refractive index layer was used instead of Polarizer 2A with a low refractive index layer in Production Example 14.
  • Example 1 a liquid crystal display device 5 was produced in the same manner as in Example 1 except that the observer side polarizer P05 was used instead of the observer side polarizer POl.
  • Table 1 shows the evaluation results of the manufactured liquid crystal display device 5.
  • optically anisotropic body C9 obtained in Production Example 12 and the polarizer 2A with a low refractive index layer obtained in Production Example 13 are laminated on the transmission axis of the polarizer 2A with a low refractive index layer and the optical anisotropic body C9.
  • the optically anisotropic body C7 is laminated so that the crossing angle of the slow axis of the C7 is 15 °, and the C7 side of the optical anisotropic body C9 is in contact with the polarizer side of the polarizer 2A with a low refractive index layer.
  • An observer side polarizer P06 was produced.
  • the observer side polarizer PB5 was fabricated by stacking so that the crossing angle force S15 ° of the slow axis was 15 ° C. and the C7 side of the optical anisotropic body C9 was in contact with the polarizer P side of the polarizer P.
  • Example 1 the observer side polarizer P06 is replaced with the observer side polarizer P06, and the knock light side polarizer PB1 is replaced with the knock side polarizer PB5.
  • a liquid crystal display device 6 was produced in the same manner as in Example 1.
  • Table 1 shows the evaluation results of the manufactured liquid crystal display device 6.
  • an observer-side polarizer P07 was obtained in the same manner as in Production Example 14, except that the polarizer 2C with a low refractive index layer was used instead of the polarizer 2A with a low refractive index layer in Production Example 14.
  • Example 1 instead of the observer side polarizer POl, an observer side polarizer P07 is used.
  • a liquid crystal display device 7 was produced in the same manner as in Example 1 except that it was used.
  • Table 1 shows the evaluation results of the manufactured liquid crystal display device 7.
  • Lamination was performed at a temperature of 80 ° C. to obtain a three-layer antireflection film laminated film.
  • the surface of the obtained antireflection film laminated film on which the antireflection film is not laminated is laminated using an acrylic adhesive so that the surface of the polarizer obtained in Production Example 7 is overlaid on one side.
  • a polarizer 2D with an antireflection film was obtained.
  • an observer-side polarizer P08 was obtained in the same manner as in Production Example 14 except that Polarizer 2D with an antireflection film was used instead of Polarizer 2A with a low refractive index layer in Production Example 14.
  • Example 1 a liquid crystal display device 8 was produced in the same manner as in Example 1 except that the observer side polarizer P08 was used instead of the observer side polarizer PO1.
  • Table 1 shows the evaluation results of the manufactured liquid crystal display device 8.
  • Hexafunctional urethane acrylate oligomer (NK Oligo U-6HA, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 30 parts by weight, butyl acrylate, 40 parts by weight, isobornyl methacrylate, 30 parts by weight, and 2,2_diphenylethane-1 _one 10 parts by weight is mixed with a homogenizer, and further antimony pentoxide sol (40% methyl isobutyl ketone sol: average particle size 20 nm, hydroxyl group is bonded to the antimony atom appearing on the surface of the pyrochlore structure at a ratio of 1 Were mixed in such a ratio that the antimony pentoxide fine particles accounted for 50% by weight of the total solid content of the hard coating agent to obtain a hard coating agent as a material for forming a hard coating layer.
  • antimony pentoxide sol 50% methyl isobutyl ketone sol: average particle size 20 nm, hydroxyl group is bonded to the antimony atom
  • hollow silica isopropanol-dispersed sol (solid content 20% by weight, average primary particle diameter of about 35 nm, outer shell thickness of about 8 nm) is used as hollow silica particles in the above-mentioned silicone resin solution. ) was added so that the weight ratio was 7: 3 based on the solid content, and then diluted with methanol so that the total solid content was 1%, to obtain a coating solution 1 for forming a low refractive index layer.
  • the coating solution 2 for forming a low refractive index layer 2 was obtained in the same manner as the coating solution 1 for forming a low refractive index layer except that the coating solution 2 was changed to 2.
  • the molecular weight of the silyl group-containing vinyl resin (polystyrene equivalent molecular weight as measured by gel permeation chromatography) is about 12,000, and the resin contains an average of 6 silyl groups per molecule. It was estimated.
  • methyltrimethoxysilane 100 parts by weight of methyltrimethoxysilane, 10 parts by weight of dimethyldimethoxysilane, 50 parts by weight of the silyl group-containing bull resin solution obtained above, 10 parts by weight of aluminum tris (ethyl) acetate, and 30 parts by weight of isopropyl alcohol are mixed. Further, 30 parts by weight of ion-exchanged water was added and reacted at 60 ° C for 4 hours. Next, the mixture was cooled to room temperature, and 7 parts by weight of acetyl acetone was added to obtain a coating solution 3 for forming a low refractive index layer.
  • a 75 zm thick PVA film (Kuraray Vinylon # 7500) was attached to the chuck and immersed in an aqueous solution of 0.2 g / l of silicon and 60 gZl of potassium iodide at 30 ° C for 240 seconds. It was immersed in an aqueous solution of 70 g / l boric acid and 30 g / l potassium iodide, and uniaxially stretched 6.0 times in that state and held for 5 minutes. Finally, it was dried at room temperature for 24 hours to obtain a polarizer G having a polarization degree of 99.993%.
  • Corona discharge treatment was performed at 0.8 kW output on both sides of the substrate 1A using a high frequency transmitter (Corona Generator HV05-2, Tamtec).
  • a hard coat agent 2 5 ° C, it was coated with a 60% relative humidity environment at a die coater.
  • drying was performed at 80 ° C. for 16 seconds, 100 ° C. for 16 seconds, and then 120 ° C. for 16 seconds in an environment with a relative humidity of 5% or less.
  • the hard coat agent was cured by irradiating ultraviolet rays under the conditions of an output of 320 W / cm and an irradiation distance of 60 mm to obtain a substrate 1C on which a hard coat layer having a thickness of 5 ⁇ m was laminated.
  • the surface of the substrate 1C having the hard coat layer was subjected to a corona discharge treatment at a power of 6 kW.
  • the low refractive index layer-forming coating solution 1 was applied to the surface of the base material 1C that had been subjected to the above-described treatment with a wire bar coater in an environment of 25 ° C. and a relative humidity of 60%.
  • drying was performed at a relative humidity of 5% or less for 20 seconds at 40 ° C and for 40 seconds at 120 ° C.
  • ultraviolet rays were irradiated under the conditions of an output of 160 W / cm and an irradiation distance of 60 mm, resulting in a low lOOnm thickness.
  • a refractive index layer was formed to obtain an antireflection film 1D.
  • Liquid crystalline discotic compound 1. 8 parts by weight, ethylene glycol-modified trimethylol propane attalylate 0.2 part by weight, cenorelose acetate butyrate 0.04 part by weight, photopolymerization initiator (Irgacure 907, Ciba 0.06 parts by weight and sensitizer (Den-Chiacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.02 parts by weight were dissolved in 3.43 parts by weight of methyl ethyl ketone to obtain a coating solution. This coating solution was applied to the alignment film using a # 3 wire bar, and the coating film was immersed in a constant temperature bath at 120 ° C. for 3 minutes to orient the disc cotique compound.
  • the coating film was irradiated with ultraviolet rays for 1 minute with a high-temperature mercury lamp (120 W / cm) at 120 ° C. After cooling to room temperature, an optical compensator having a layer containing a discotic compound having a thickness of ⁇ was obtained.
  • a high-temperature mercury lamp 120 W / cm
  • an optical compensator having a layer containing a discotic compound having a thickness of ⁇ was obtained.
  • the letter decision of only the liquid crystal layer was measured along the rubbing axis, there was no direction in which the letter decision was zero.
  • the average inclination angle of the optical axis angle was 21 °
  • the thickness direction lettering of the liquid crystal layer was 117 nm.
  • This optical compensator had in-plane letter retardation, and the thickness direction refractive index gradually changed in the thickness direction where the in-plane average refractive index was larger than the thickness direction refractive index.
  • the surface of the optical compensator on the triacetyl cellulose film side is in contact with the other surface of the polarizer G so that one surface of the polarizer G is in contact with the surface on the substrate side of the antireflection film 1D.
  • Each of the transmission axis of G and the rubbing direction of the optical compensator was 45 °, and each was bonded with an talil adhesive (manufactured by Sumitomo 3EM, DP-8005 clear) to obtain an output-side polarizer.
  • the surface of the optical compensation plate on the triacetyl cellulose film side is in contact with the other surface of the polarizer G so that the substrate 1A is in contact with one surface of the other polarizer G, and the transmission axis of the polarizer G And acrylic compensator (Sumitomo 3) so that the rubbing direction of the optical compensator plate is 45 °. Bonding was performed using a DP-8005 clear) manufactured by Em Co., Ltd. to obtain an incident side polarizer.
  • the exit side polarizer is placed on the cell viewing side so that the liquid crystal layer faces the cell, and the entrance side polarizer is placed on the opposite side of the viewing side so that the liquid crystal layer faces the cell.
  • the exit side polarizer and the entrance side polarizer are in a crossed Nicol relationship, and the rubbing direction of the glass substrate and the optical compensation rubbing direction are opposite and parallel (see Fig. 3). Obtained.
  • a liquid crystal display device was obtained in the same manner as in Example 6, except that the coating solution 2 for forming a low refractive index layer 2 was used instead of the coating solution 1 for forming a low refractive index layer.
  • a liquid crystal display device was obtained in the same manner as in Example 6 except that a super high contrast polarizer (manufactured by Bora Technone, SKN-18243 T, polarization degree: 99.995%) was used instead of the polarizer G.
  • a super high contrast polarizer manufactured by Bora Technone, SKN-18243 T, polarization degree: 99.995%
  • a liquid crystal display device was obtained in the same manner as in Example 6 except that a triacetylcellulose film having a thickness of 100 ⁇ m was used instead of the optical compensator.
  • a liquid crystal display device was obtained in the same manner as in Example 6 except that the coating solution 3 for forming a low refractive index layer was used instead of the coating solution 1 for forming a low refractive index layer.
  • Low-refractive-index layer-forming coating solution 1 Corona discharge-treated substrate 1C without coating, MgF layer 89 nm, TiO layer 112 nm, MgF layer 188 nm
  • a liquid crystal display device was obtained in the same manner as in Example 6 except that 2 2 2 was laminated in this order using a sputtering apparatus at a substrate temperature of 80 ° C. to obtain a three-layer antireflection film.
  • Table 2 shows the evaluation results of the liquid crystal display devices obtained in Examples 6 to 8 and Comparative Examples 4 to 6. [0156] [Table 2] Table 2
  • the liquid crystal display device was placed in an environment with a brightness of 500 lux, an image was displayed, observed visually from the front, and evaluated in the following three stages. Glare refers to the unpleasant “I” sensation and difficulty in seeing when a point or surface with excessively high brightness is visible in the field of view.
  • No glare, crowded image, or blurred image.
  • There is a slight glare, reflection, or a slight blur in the image.
  • the screen is blue or bluish.
  • an anti-reflective coating including a low refractive index layer with a refractive index of 1.36 containing air mouth gel, has in-plane letter retardation, and has an average in-plane refractive index in the thickness direction.
  • the OCB liquid crystal display device which has an optical compensator that changes its refractive index in the thickness direction smaller than the refractive index, has excellent contrast and a wide viewing angle even in bright external light environments. I understand that.

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Abstract

 液晶セル、光学異方体及び出射側偏光子を有する反射型若しくは半透過型の液晶表示装置であって、前記光学異方体は波長550nmで測定した面内レターデーション値(Re(550))と波長450nmで測定した面内レターデーション値(Re(450))との比Re(450)/Re(550)が1.007以下である。また、液晶セル、該液晶セルを挟む一対の出射側偏光子及び入射側偏光子、並びに光学補償板を有するOCBモードの液晶表示装置であって、前記光学補償板は面内レターデーションReを有し、厚み方向の平均屈折率が面内の平均屈折率よりも小さく、厚み方向で屈折率が変化するものである。さらに前記の出射側偏光子はいずれも液晶セルから遠い側の面に反射防止膜を含み、該反射防止膜は、エアロゲルを含んでなる屈折率1.37以下の低屈折率層を含んだ積層体である。

Description

明 細 書
液晶表示装置
技術分野
[0001] 本発明は反射型若しくは半透過型液晶表示装置に関する。さらに詳しくは、本発明 は反射防止性及び耐傷つき性に優れ、正面方向からの画像特性を低下させることな ぐ画面を斜め方向から見たときのコントラストの低下を防止し、どの方向から見ても 黒表示品位が良好であり、均質で高いコントラストを有する反射型又は半透過型液 晶表示装置に関する。
また、本発明は OCBモード液晶表示装置に関し、さらに詳細には、本発明は強い 外光下においても防眩性に優れ、高いコントラストで、視認性に優れる OCBモード液 晶表示装置に関する。
背景技術
[0002] 液晶表示装置は、薄型、軽量であることから、携帯型電子機器のディスプレイとして 利用されている。携帯型電子機器は通常バッテリー駆動であるために消費電力を抑 えることが重要な課題となっている。携帯型用途の液晶表示装置としては、電力消費 が大きいバックライトを使用しなレ、、若しくは、常時使用しない低消費電力型で、薄型 、軽量である半透過型又は反射型液晶表示装置が特に注目されている。
[0003] 反射型液晶表示装置は表示面から外光を取り入れ、それを液晶パネル背面の反 射板で反射することによって、画像を表示するものである。一方、半透過型液晶表示 装置は、前記の反射板の代わりに入射光の一部を透過する性質を持つ半透過反射 板を使用し、かつバックライトを備えている。外光を利用できる場合にはバックライト非 点灯の状態で反射型 (反射モード)として、また暗い環境ではバックライトを点灯させ て透過型 (透過モード)として使用することができる。
[0004] 反射型又は半透過型液晶表示装置においてもカラー化'高精細化と表示品位の 高いものが求められており、光を効率的に取り込み輝度を向上させると共に、光漏れ による白ボケをなくしコントラストを向上する事が必須になっている。し力 これらを改 善しても、外から入射してきた光の一部は表示装置表面で反射され、表示画面のぎ らつき、映り込みによる表示品位の低下が避けられない。
[0005] 一方、〇CB (Optically Compensated Birefringence)モード液晶表示装置は 、ネマチック液晶のベンド配向を利用する表示装置である。 OCBモード液晶表示装 置は、高速応答であり、動画に対応できるという特徴を有しており、さらに理想的な補 償手段が得られれば従来の液晶表示装置よりも広い視野角が得られる可能性を秘 めてレ、る。このため OCBモードの液晶表示装置は高性能の表示装置として将来性 が期待されている。
[0006] 上記 OCBモード液晶表示装置は、色補償と視野角補償を行う補償板が必要となる 。 OCBモードの液晶セルは、ベンド配向の程度差により白黒表示あるいはその中間 調を表示する方式である力 いずれの状態であっても正面から見たとき、レターデー シヨンが生じるため、このままでは光の遮光を行うことができず充分なコントラスト比が 得られなレ、。黒表示するためには、黒表示時における液晶セルの持つ面内のレター デーシヨンを相殺することのできる色補償板が必要となる。
[0007] また、 OCBモード液晶表示装置は、異方性をもつ液晶材料や偏光子を使用するた めに正面から見た場合に良好な表示が得られても、斜めから見ると表示性能が低下 するという視野角の問題がある。このため、表示性能向上のためにも視野角補償板 が必要となる。 OCBモードの液晶セルではベント配向を安定に保っために、液晶分 子のダイレクターは電極基板に対し、平均的には大きな角度を成している必要があり 、平均的な屈折率分布はセルの厚み方向で大きぐ面内方向でより小さいものとなつ ている。そのため補償板としては、この異方性を相殺できるもので、膜厚方向の屈折 率が面内方向の屈折率よりも小さい負の一軸性構造を持つものが有効である。
[0008] このような観点から色補償および視野角補償を同時に行うことが可能な補償板とし て、面内にレターデーシヨンを持ちつつ、且つ厚み方向の屈折率が面内の屈折率よ り小さい二軸性の延伸フィルムの使用が提案されている。二軸性の延伸フィルムは、 斜めから見る方位によっては充分な補償が達成されないことがある。これはセル中の 液晶のダイレクターが、膜厚方向で連続的に変化しているために斜めに進む光に対 して旋光分散が生じることがあるためである。一方、該ニ軸性延伸フィルムは厚み方 向で屈折率の変化が無いため、旋光分散の影響を該ニ軸性延伸フィルムで打ち消 すことができない。
[0009] したがって OCBモード液晶表示装置に対し、充分な色補償および視野角補償を同 時に行うためには、面内のレターデーシヨンを持つことと、厚み方向の屈折率が面内 の屈折率より小さいという条件の他に、厚み方向で屈折率が連続的に変化するという 要件を満たさなければならないと考えられる。
このような色補償および視野角補償を同時に行う光学補償板として、特開平 8_ 32 7822号公報(米国特許第 5883685号公報)に、ディスコティック液晶性材料から成 り、ディスコティック液晶の配向形態を固定化した液晶性光学フィルムであって、該配 向形態がディスコティック液晶のダイレクターがフィルムの一方の面においては、フィ ノレム平面と 60° 以上、 90° 以下の角度をなしており、フィルムの他の面においては 、 0° 以上、 50° 以下の角度を成すハイブリッド配向になっている液晶表示素子用 補償フィルムが提案されてレ、る。
[0010] また特開平 9 197397号公報(米国特許第 5805253号公報)に、透明支持体お よびその上に設けられたディスコティック構造単位を有する化合物からなる光学異方 層からなり、該光学異方層のディスコティック構造単位の円盤面が、透明支持体面に 対して傾いており、且つ該ディスコティック構造単位の円盤面と透明支持体面とのな す角度が、光学異方層の深さ方向において変化しており、透明支持体が、該透明支 持体面の法線方向に光軸を有し、さらに下記の条件: 20≤{ (n +n ) /2 -n }
X d ≤400 (但し、 n 及び n は支持体の面内の主屈折率を表わし、 n は厚み
2
方向の主屈折率を表わし、 d は支持体の nm換算の厚さを表わす)を満足する光学
2
補償シートが提案されている。し力しこれらを改善しても、外から入射してきた光の一 部は表示装置表面で反射され、表示画面のぎらつき、映り込みによる表示品位の低 下が避けられない。
[0011] この表面反射を防止する方法としては防眩処理又は反射防止処理などの方法で 反射防止膜を設ける方法が知られている。例えば、複数の無機酸化物から構成され る反射防止膜が報告されている(特開 2000— 47187号公報、特開 2001— 74910 号公報)。しかし、この反射防止処理を施したものは反射光の色味が青紫色に着色 すること力 Sある。さらに、この反射防止膜に凸形状を有する防眩層を組み合わせるこ とが報告されている(特開 2002— 318383号公報)。しかしながら防眩層の凸形状で 後方への光の散乱が発生し、この散乱が白ボケとなってコントラストに影響することが あった。
特許文献 1:特開平 8— 327822号公報
特許文献 2:特開平 9一 197397号公報
特許文献 3 :特開 2000— 47187号公報
特許文献 4 :特開 2001— 74910号公報
特許文献 5 :特開 2002— 318383号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0012] 本発明の目的は、正面方向からの画像特性を低下させることなく後方への光の散 乱を防止して画面のコントラストの低下が無ぐ且つどの方向から見ても画面への映り 込みが無い反射型又は半透過型液晶表示装置を提供することである。
また本発明の目的は、強い外光下においても、高いコントラストで視認でき、視野角 が広く、且つ耐擦傷性に優れる OCBモード液晶表示装置を提供することである。 課題を解決するための手段
[0013] 本発明者は、反射型又は半透過型液晶セル、光学異方体及び出射側偏光子を有 し、前記光学異方体が波長 550nmで測定した面内レターデーシヨン値 (Re (550) ] と波長 450nmで測定した面内レターデーシヨン値(Re (450) )との比 Re (450) /Re (550)が 1. 007以下であり、前記出射側偏光子の液晶セル力 遠い側にエアロゲ ルを含んでなる屈折率 1. 37以下の低屈折率層を含んでなる積層体からなる反射防 止膜を備えた、液晶表示装置を構成することにより、どの方向から見ても画面への映 り込みを防止し、均質で高いコントラストを有し、反射防止効果にも優れることを見い だし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
[0014] また、本発明者は、〇CBモードの液晶セル、該液晶セルを挟む上下一対の偏光子 、該偏光子のいずれ力 前記液晶セルとの間に備えられた少なくとも 夂の光学補償 板、及び出射側偏光子の液晶セルから遠レ、方側にエア口ゲルを含んでなる屈折率 1 . 37以下の低屈折率層を含んでなる反射防止膜を備え、該光学補償板が、面内レタ 一デーシヨン Reを有し、厚み方向の平均屈折率が面内の平均屈折率よりも小さぐ 厚み方向で屈折率が変化するものである液晶表示装置が、強い外光下においても、 高いコントラストで視認でき、視野角が広ぐ且つ耐擦傷性に優れることを見出し、こ の知見に基づいて、本発明を完成するに至った。
[0015] すなわち、本発明によれば、〔1〕反射型若しくは半透過型の液晶セル、光学異方 体及び出射側偏光子を有し、出射側偏光子は、液晶セルから遠い側の面に反射防 止膜を含み、該反射防止膜は、エア口ゲルを含んでなる屈折率 1. 37以下の低屈折 率層を含んだ積層体であり、前記光学異方体は、波長 550nmで測定した面内レタ 一デーシヨン値(Re (550) )と波長 450nmで測定した面内レターデーシヨン値(Re ( 450) )との比 Re (450) /Re (550)が 1. 007以下である液晶表示装置。
〔2〕前記光学異方体は、 Re (550)が 125〜: 150nmである、前記〔1〕に記載の反射 型若しくは半透過型液晶表示装置。
〔3〕前記光学異方体は、透明樹脂フィルムを延伸配向してなるもの又は液晶性化合 物を配向固定してなるものを含んでいる前記〔1〕に記載の液晶表示装置。
〔4〕前記光学異方体は、負の固有複屈折を有する透明樹脂のフィルムを延伸配向し てなるものを含んでいる前記〔1〕に記載の液晶表示装置。
〔5〕前記反射防止膜は、さらに屈折率 1. 55以上のハードコート層を含むものである 前記〔1〕に記載の液晶表示装置。
〔6〕前記ハードコート層は、無機酸化物粒子及び活性エネルギー硬化型樹脂を含ん でなるものである前記〔5〕に記載の液晶表示装置。
〔7〕前記ハードコート層は、基材用の樹脂とハードコート層形成用の材料との共押出 成形により積層されてなるものである前記〔5〕に記載の液晶表示装置。
〔8〕前記反射防止膜は、入射角 5° の反射率が、波長 430nm〜700nmで 1. 4% 以下であり、波長 550nmで 0. 7%以下である前記〔1〕に記載の液晶表示装置。 が提供される。
[0016] また、本発明によれば、 〔9〕 OCBモードの液晶セル、該液晶セルを挟む一対の出 射側偏光子及び入射側偏光子、並びに光学補償板を有し、出射側偏光子は、液晶 セルから遠い側の面に反射防止膜を含み、該反射防止膜は、エア口ゲルを含んでな る屈折率 1. 37以下の低屈折率層を含んだ積層体であり、前記光学補償板は、前記 出射側偏光子と前記液晶セルとの間、または前記入射側偏光子と液晶セルとの間に 備えられ、且つ面内レターデーシヨン Reを有し、厚み方向の平均屈折率が面内の平 均屈折率よりも小さぐ厚み方向で屈折率が変化するものである液晶表示装置。
〔10〕前記光学補償板は、ディスコティック液晶の配向形態を固定した液晶性光学フ イルムである前記〔9〕に記載の液晶表示装置。
〔11〕前記配向形態は、ディスコティック液晶のダイレクターが厚み方向で変化するも のである前記〔10〕に記載の液晶表示装置。
〔12〕前記反射防止膜は、さらに屈折率 1. 55以上のハードコート層を含むものであ る前記〔9〕に記載の液晶表示装置。
〔13〕前記ハードコート層は、無機酸化物粒子及び活性エネルギー硬化型樹脂を含 んでなるものである前記〔12〕 )に記載の液晶表示装置。
〔14〕前記ハードコート層は、基材用の樹脂とハードコート層形成用の材料との共押 出成形により積層されてなるものである前記〔12〕に記載の液晶表示装置。
〔15〕前記反射防止膜は、入射角 5° の反射率が、波長 430nm〜700nmで 1. 4% 以下であり、波長 550nmで 0. 7%以下である前記〔9〕に記載の液晶表示装置。 が提供される。
発明の効果
[0017] 本発明の反射型又は半透過型液晶表示装置は、特定の面内レターデーシヨン特 性を有する光学異方体と、エア口ゲルを含んでなる低屈折率層を有する反射防止膜 とを組み合わせたことによって、視野角が広ぐ映りこみが無ぐ耐傷性に優れ、どの 方向から見ても黒表示品位が良好であり、均質で高いコントラストを有する。本発明 の液晶表示装置は、パーソナルコンピューター、携帯電話、携帯ビデオゲーム機、電 子手帳等の携帯型情報端末器用のディスプレイとして、好適に用いることができる。
[0018] また、本発明の OCBモード液晶表示装置は、偏光子と OCBモード液晶セルとの間 に少なくとも 1枚の光学補償板が設けられ、この光学補償板が、面内レターデーショ ンを有することによって、黒表示時における液晶セルの持つ面内のレターデーシヨン を相殺し、色補償をすることができる。そして、光学補償板の厚み方向の屈折率が面 内の屈折率よりも小さくなつており且つ厚み方向で屈折率が連続的に変化することに よって、液晶セルの持つ異方性を相殺し、斜め方向から見たときの補償をすることが できる。さらに本発明の OCBモード液晶表示装置はエア口ゲルを含んでなる低屈折 率層を有する反射防止膜を備えることによって、強い外光下においても、高いコントラ ストで広い視野角で視認できる。そして表示面の耐擦傷性、及び防汚性に優れてい るので、本発明 OCBモード液晶表示装置は、モパイル用、車載用などの粉塵が多く 舞い、強い外光下でも使用される表示装置に好適である。
図面の簡単な説明
[0019] [図 1]本発明の半透過型液晶表示装置の一態様を示す図である。
[図 2]本発明の反射型液晶表示装置の一態様を示す図である。
[図 3]本発明の OCBモード液晶表示装置の一態様を示す図である。
符号の説明
[0020] 10、 31 :反射防止膜; 12、 20、 32 :偏光子; 13、 19、 33 : 1 2波長板; 15、 35 :透 明電極; 16、 36 :液晶層;17 :—部に反射機能を有する透明電極;37 :反射板; 14、 18、 34 : 1Z4波長板; 21 :バックライト及び導光板; 120 :反射防止膜、 121A:出射 側(視認側)偏光子、 121B :入射側偏光子、 122A, 122B :光学補償板、 123 : OC Bモード液晶セル、 124:基材 (保護フィルム)
発明を実施するための最良の形態
[0021] (反射型又は半透過型液晶表示装置)
本発明の反射型又は半透過型液晶表示装置は、反射型又は半透過型の液晶セ ノレ、出射側偏光子、並びに光学異方体を有するものであり、前記光学異方体は波長 550nmで測定した面内レターデーシヨン値(Re (550) )と波長 450nmで測定した面 内レターデーシヨン値 (Re (450) )との比 Re (450) /Re (550)が 1. 007以下であり 、前記出射側偏光子は液晶セル力 遠い側の面に反射防止膜を含み、該反射防止 膜はエア口ゲルを含んでなる屈折率 1. 37以下の低屈折率層を含んだ積層体である
[0022] 本発明の反射型又は半透過型液晶表示装置を構成する液晶セルは、反射機能の ない透明電極基板と、反射機能を全面又は一部に有する透明電極基板との間に液 晶性化合物を封入したものである。全面に反射機能を有する基板を用いた場合は反 射型液晶表示装置を得ることができ、一部に反射機能を有する基板を用いた場合は 半透過型液晶表示装置を得ることができる。
反射機能を付与するために通常反射板を用いる。反射板として金属板が好ましレ、。 反射板の表面が平滑であると、正反射成分のみが反射されて視野角が狭くなること 力 Sある。その為、反射板の表面に凹凸構造 (特許 2756206号参照)を導入するのが 好ましレ、。また、半透過型液晶表示装置の場合、光を透過する領域と光を反射する 領域とで構成することができる。
[0023] 本発明で用いる反射型又は半透過型の液晶セルは、封入する液晶性化合物の種 類や、液晶性化合物を動作させる方法等によって、特に限定されず、例えば、 TN (T wisted Nematicリ方式、 STN (SuperTwisted Nematicリ方式、 ECB (Electric ally Controlled Birefringenceリ方式、 IPS (In— Plane Switching)方式、 VA (Vertical Alignment)方式、〇CB (Optically Compensated Birefringence )方式、 HAN (Hybrid Aligned Nematic)方式、 ASM (Axially Symmetric Aligned Microcell)方式などがある。さらにハーフトーングレイスケール方式、ドメ イン分割方式、あるいは強誘電性液晶、反強誘電性液晶を利用した表示方式等の 各種の方式が挙げられる。
[0024] 本発明に用いる出射側偏光子は、 自然光から直線偏光を取り出すことができるもの である。例えば、ヨウ素系偏光子、二色性染料を用いる染料系偏光子やポリェン系偏 光子がある。ヨウ素系偏光子および染料系偏光子は、一般にポリビエルアルコール( PVA)系フィルムを用いて製造する。偏光子はその製造方法によって特に限定され なレ、。 PVA系の偏光子を製造する方法としては、 PVA系フィルムにヨウ素イオンを吸 着させた後に一軸に延伸する方法、 PVA系フィルムを一軸に延伸した後にヨウ素ィ オンを吸着させる方法、 PVA系フィルムへのヨウ素イオン吸着と一軸延伸とを同時に 行う方法、 PVA系フィルムを二色性染料で染色した後に一軸に延伸する方法、 PV A系フィルムを一軸に延伸した後に二色性染料で吸着する方法、 PVA系フィルムへ の二色性染料での染色と一軸延伸とを同時に行う方法が挙げられる。また、ポリェン 系の偏光子を製造する方法としては、 PVA系フィルムを一軸に延伸した後に脱水触 媒存在下で加熱 ·脱水する方法、ポリ塩化ビュル系フィルムを一軸に延伸した後に脱 塩酸触媒存在下で加熱 ·脱水する方法等の公知の方法が挙げられる。偏光子の厚 さは特に制限はなレ、が、通常は厚さ 5〜80 μ ΐηのものを用いることが好ましい。出射 側偏光子は液晶セルの反射機能を有しない透明電極基板側に通常設ける。半透過 型液晶装置では、液晶セルの反射機能を有する透明電極基板側に入射側偏光子を さらに設け、液晶セルを出射側偏光子と入射側偏光子で挟んで配置する。入射側偏 光子は前記出射側偏光子と同じ機能、構成を有するものである。半透過型液晶装置 では、出射側偏光子の透過軸と入射側偏光子の透過軸とが略垂直になるように配置 することが好ましい。
[0025] 偏光子は通常その両面に保護フィルムが設けられている。保護フィルムとしては、 例えばトリァセチルセルロース等のセルロースエステルや脂環式構造含有重合体等 の樹脂からなるものが挙げられるが、透明性、複屈折性、寸法安定性等に優れる点 力 脂環式構造含有重合体からなるものが好ましい。保護フィルムは、溶液流延法、 溶融押出法、好ましくは、溶融押出法によってフィルム状に成形し必要に応じて延伸 配向して得ることができる。なお、出射側偏光子の液晶セルから遠い方側に位置する 保護フィルムを、後記の反射防止膜を形成するための基材にすることで、液晶表示 装置を薄くすることができる。また、出射側偏光子及び入射側偏光子の液晶セルに 近い方側に位置する保護フィルムを、後記の光学異方体又は光学補償板を形成す るための基材にすることで、液晶表示装置を薄くすることができる。保護フィルムと偏 光子との積層はプライマー層などを介して貼り合わせることによって行うことできる。
[0026] 本発明で用いる光学異方体は波長 550nmで測定した面内レターデーシヨン値 (R e (550) )と波長 450nmで測定した面内レターデーシヨン値(Re (450) )との比 Re (4 50) /Re (550)力 Si . 007以下であり、好ましくは 1. 006以下である。比 Re (450) / Re (550)の下限 ίま好ましく fま 0. 5、より好ましく fま 0. 7である。 Re (450) /Re (550) が前記範囲に入る光学異方体を備えることによって、発色のよいカラー表示を得るこ とができる。なお、レターデーシヨンには、フィルム面内のレターデーシヨン(Re)と、フ イルム厚さ方向のレターデーシヨン(Rth)とがある。フィルム面内のレターデーシヨン( Re)は、フィルム面内の主屈折率を n、 nとし、フィルムの厚さを d (nm)とすると、 Re = (n -n ) X dで求めることができる。フィルム厚さ方向のレターデーシヨン(Rth)は
、フィルム面内の主屈折率を n、 nとし、フィルム厚さ方向の屈折率を n、フィルムの 厚さを d (nm)とすると、 Rth= { (n +n ) /2— n } X dで求めることができる。 Re及び
Rthは、市販の自動複屈折計 (王子計測社製、「K〇BRA_ 21ADH」)を用いて測 定すること力 Sできる。
[0027] 本発明に用いる光学異方体は、波長 550nmで測定した面内レターデーシヨン Re ( 550)力 125〜: 150nmであること力 S好ましレヽ。
また、本発明に用いる光学異方体は、波長 λでのレターデーシヨン Re ( )と波長 ぇとの 匕1^3 (ぇ)/ぇカ通常0. 22〜0. 28、好ましくは 0. 23〜0. 27、より好ましく は 0. 24〜0. 26である。
[0028] 本発明に用いる光学異方体は、上記特性を有するものであれば、単層構造であつ ても、積層構造であってもよい。例えば、好適な光学異方体として、 1Z4波長板と 1 /2波長板とをその遅相軸の方向をずらして重ね合わせた光学異方体が挙げられる 。 1/4波長板と 1/2波長板との遅相軸交差角を好ましくは 56° 〜62° 、より好まし くは 57° 〜61° にすると、広帯域性に優れた光学異方体が得られる。なお、遅相軸 とは直線偏光を入射させた際に、位相の遅れが最大になる方向である。 1/4波長板 は波長 550nmで測定した面内レターデーシヨンが 125〜: 150nmの光学異方体であ る。 1/2波長板は波長 550nmで測定した面内レターデーシヨンが 250〜300nmの 光学異方体である。
[0029] (i) 1/4波長板や 1/2波長板は、透明樹脂フィルムを延伸配向することによって得 ること力 Sできる。
光学異方体の遅相軸は、通常、その延伸方向、またはそれと直交する方向に生じ る。フィルムを構成する透明樹脂は、 1mm厚の成形体にしたときの全光線透過率が 80%以上の樹脂であれば特に制限なく使用することができる。透明樹脂の具体例と しては、脂環式構造を有する重合体樹脂、ポリエチレンやポリプロピレンなどの鎖状 ォレフィン重合体、ポリカーボネート重合体、ポリエステル重合体、ポリスルホン重合 体、ポリエーテルスルホン重合体、およびポリビュルアルコール重合体などの正の固 有複屈折を有する樹脂;ビニル芳香族重合体、ポリアクリロニトリル重合体、ポリメチ ルメタタリレート重合体、およびセルロースエステル重合体などの負の固有複屈折を 有する樹脂を挙げることができる。これらは 2種以上を組み合わせて、あるいは単独 で使用できる。
[0030] 正の固有複屈折を有する樹脂の中では、脂環式構造を有する重合体樹脂及び鎖 状ォレフイン重合体が好ましぐ特に透明性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性などに 優れるので脂環式構造を有する重合体樹脂が好ましい。
脂環式構造を有する重合体としては、例えば、ノルボルネン重合体、単環の環状ォ レフイン重合体、およびビュル脂環式炭化水素重合体を挙げることができる。これら の中で、ノルボルネン重合体は、透明性と成形性が良好なので好適に用いることが できる。ノルボルネン重合体としては、例えば、ノルボルネン単量体の開環重合体、ノ ルボルネン単量体と他の単量体との開環共重合体及びこれら重合体の水素添加物; ノルボルネン単量体の付加重合体、ノルボルネン単量体と他の単量体との付加共重 合体及びこれらの重合体の水素添加物などを挙げることができる。これらの中で、ノ ルボルネン単量体の開環重合体又は開環共重合体の水素添加物は、透明性に優 れるので、特に好ましい。
[0031] 負の固有複屈折を有する樹脂の中では、ビュル芳香族重合体、ポリアクリロニトリル 重合体およびポリメチルメタタリレート重合体の中から選択される少なくとも 1種が好ま しい。中でも複屈折発現性が高いという観点から、ビュル芳香族重合体がより好まし レ、。
ビュル芳香族重合体とは、ビュル芳香族単量体の重合体、又はビュル芳香族単量 体と共重合可能な単量体との共重合体をいう。ビュル芳香族単量体としては、スチレ ン; 4—メチノレスチレン、 4_クロロスチレン、 3—メチノレスチレン、 4—メトキシスチレン 、 4_tert—ブトキシスチレン、 ひ一メチルスチレンなどのスチレン誘導体;などが挙 げられる。これらを単独で使用しても 2種以上併用してもよい。ビュル芳香族単量体と 共重合可能な単量体としては、プロピレン、ブテン等のォレフィン;アクリロニトリル等 の a , β一エチレン性不飽和二トリル単量体;アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン 酸等のひ, β一エチレン性不飽和カルボン酸;アクリル酸エステル、メタクリル酸エス テル;マレイミド;酢酸ビュル;塩化ビュル;などが挙げられる。ビュル芳香族重合体の 中でも、耐熱性が高い観点から、スチレン又はスチレン誘導体と無水マレイン酸との 共重合体が好ましい。
[0032] 本発明に用いる透明樹脂は、耐熱性に優れる点から、そのガラス転移温度 Tgが 90 °C以上であるものが好ましぐ 100°C以上であるものが特に好ましい。
[0033] 上記透明樹脂フィルムの形成方法は特に制限されず、例えば、溶液流延法ゃ溶融 押出法などの従来公知の方法が挙げられる。中でも、溶剤を使用しない溶融押出法 は、揮発性成分の含有量を少なくでき、 100 z m以上で、 Rthの大きいフィルムが作 製しやすぐ製造コストの観点からも好ましい。溶融押出法としては、 Tダイを用レ、る方 法やインフレーション法などが挙げられる力 S、生産性や厚さ精度に優れる点で Tダイ を用いる方法が好ましい。
[0034] Tダイを用いたフィルムの製造方法においては、透明樹脂を、 Tダイを有する押出 機に投入し、透明樹脂のガラス転移温度よりも通常 80〜180°C高い温度に、好ましく はガラス転移温度よりも 100〜150°C高い温度にして透明樹脂を溶融させ、該溶融 樹脂を Tダイから押し出し、冷却ロール等にて樹脂を冷やしフィルムに形成する。樹 脂を溶融させる温度が過度に低いと透明樹脂の流動性が不足するおそれがあり、逆 に過度に高いと透明樹脂が劣化する可能性がある。
[0035] 延伸する方法に特に制限はなぐ例えば、ロール間の周速の差を利用して縦方向 に一軸延伸する方法、テンターを用いて横方向に一軸延伸する方法などのー軸延 伸法;フィルムを把持するクリップの間隔が開いて縦方向の延伸と同時にガイドレー ルの広がり角度により横方向に延伸する同時二軸延伸法、ロール間の周速の差を利 用して縦方向に延伸したのち、両端部をクリップにより把持してテンターを用いて横 方向に延伸する逐次二軸延伸法などの二軸延伸法;横又は縦方向に左右異なる速 度の送り力若しくは引っ張り力又は引き取り力を付カロし得るテンター延伸機や、横又 は縦方向に左右等速度の送り力若しくは引っ張り力又は引き取り力を付加することが でき、移動する距離が同じで延伸角度を固定し得る又は移動する距離が異なるテン ター延伸機を用いて斜め延伸する方法;などを挙げることができる。
[0036] 光学異方体のレターデーシヨンは、例えば、フィルムの材質や、延伸前のフィルム の厚み、延伸倍率や延伸温度等の延伸条件を適宜設定することによって制御できる 上記フィルムの延伸は、該透明樹脂のガラス転移温度を Tgとするとき、好ましくは T g— 30°Cから Tg + 60°Cの温度範囲、より好ましくは Tg— 10°C力 Tg + 50°Cの温 度範囲にて、好ましくは 1. 01〜2倍の延伸倍率で行う。延伸速度は、好ましくは 5〜 lOOOmmZ秒、より好ましくは 10〜750mmZ秒である。延伸速度が上記範囲にあ ると、延伸制御が容易となり、さらに面精度やレターデーシヨンのバラツキが小さい光 学異方体が得られる。
[0037] 本発明に用いる光学異方体の厚み方向屈折率 nは特に制限されない。例えば、 n z z と他の主屈折率 n及び nと力 n >n >n、 n >n =n、 n >n >n、 n =n >n、 x y x y z x y z x z y x z y n >n >nなる関係になるものが挙げられる。
z y
光学異方体は、その厚みが、好ましくは 10〜500 x m、より好ましくは 20〜250 μ m、特 ίこ好ましく fま 20〜: 120 z mである。
[0038] (ii) 1/4波長板および 1/2波長板は、液晶性化合物を配向固定することによって 得ることちでさる。
液晶性化合物は光学異方性を有しており、これを一定方向に配列し固定すること によって光学異方性のあるフィルムを得ることができる。具体的には、重合開始剤又 は架橋剤の存在下で紫外線又は熱により重合もしくは架橋する性質を有する低分子 量又は高分子量の液晶性化合物、あるいはそれらの混合物を、実質的に均一に配 向させた状態で重合又は架橋反応により固定化させて得ることができる。
[0039] 光学異方体を得るために用いる液晶性化合物としては、棒状液晶性化合物又はデ イスコティック液晶性化合物、あるいはこれらの混合物などを挙げることができる。 棒状液晶性化合物としては、ァゾメチン類、ァゾキノン類、シァノビフヱニル類、シァ ノフエニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロへキサンカルボン酸フヱニルエス テル類、シァノフエニルシクロへキサン類、トラン類、シァノ置換フエニルピリミジン類、 アルコキシ置換フエニルピリミジン類、フエニルジォキサン類、およびアルケニルシク 口へキシルベンゾニトリル類などが挙げられる。また、以上のような低分子液晶性化合 物だけでなぐ高分子棒状液晶性化合物も用いることができる。さらに、棒状液晶性 化合物の具体例として、特開平 7— 294735号公報 (米国特許第 5863457号公報) 、特開 2002— 174724号公報及び特開平 8— 283748号公報に記載されている重 合性液状組成物等が挙げられる。棒状液晶性化合物を用いた光学異方体の例とし て、液晶を垂直配向させた膜で n >n =nの関係を示すものが、傾斜配向させた膜 で n >n >nの関係を示すものがあげられる。傾斜配向させた膜として、商品名 NH フィルム (新日本石油社製)等の市販品も使用できる。
[0040] ディスコティック液晶性化合物としては、種々の文献(例えば、 C. Desrade et al . , Mol. Cry sr. Liq. Cryst., vol. 71 , pagel l l (1981年);曰本ィ匕学会編、季 刊化学総説、 No. 22,液晶の化学、第 5章第 10章第 2節(1994年); B. Kohne etal., angew. Chem. Soc. Chem. Comm. pagel 794 (1985年); J. Zhang etal. , J. Am. Chem. Soc., vol. 116, page2655 (1994年);等)に記載された ものが挙げられる。ディスコティック液晶性化合物の重合については、特開平 8— 27 284号公報に記載がある。ディスコティック液晶性化合物を重合により固定するため には、ディスコティック液晶性化合物の円盤状コアに、連結基を介して重合性基を結 合させる必要がある。このようなディスコティック液晶性化合物としては、例えば、特開 2000— 284126号公報(米国特許第 6400433号公報)に記載されたものが挙げら れる。ディスコティック液晶性化合物を用いた光学異方体として、商品名 WVフィルム (富士写真社製)等の市販品も使用できる。
[0041] 液晶性化合物の配向は、通常、配向膜に液晶性化合物を塗布することによって行 うことができる。
配向膜は、通常、光学的に等方性を有する高分子化合物で形成される。高分子化 合物としてはセルロース樹脂、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリエーテルイミド、ポリエス テル、ポリアリレート、ポリビュルアルコール、およびゼラチン等が挙げられる。これら は、 2種類以上を組み合わせて用いても良い。
[0042] また、液晶性化合物としてディスコティック液晶を用いる場合には、ディスコティック 液晶分子を実質的にフィルム又は積層体の面に対して垂直(50° 力 90° の範囲 の平均傾斜角)に配向させるのが好ましい。そのためには、配向膜を構成するポリマ 一の官能基によって配向膜の表面エネルギーを低下させ、これによりディスコティック 液晶性化合物を立てた状態にする。配向膜の表面エネルギーを低下させる官能基と しては、フッ素原子や、炭素原子数が 10以上の炭化水素基が好ましく例示できる。フ ッ素原子又は炭化水素基を配向膜の表面に存在させるために、ポリマーの主鎖より も側鎖にフッ素原子又は炭化水素基を導入するのが好ましい。フッ素原子を含有す るポリマーのフッ素原子含有量は、好ましくは 0. 05〜80重量0 /0、より好ましくは 0. 5 〜65重量%、さらに好ましくは:!〜 60重量%である。炭化水素基としては、脂肪族基 、芳香族基又はこれらの組合せが挙げられる。脂肪族基は、環状、分岐状、直鎖状 のいずれであってもよいが、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基又はシクロ アルケニル基が好ましい。炭化水素基の炭素原子数は、好ましくは 10〜: 100、より好 ましくは 10〜50さらに好ましくは 10〜40である。このようなポリマーの主鎖は、ポリイ ミド構造又はポリビュルアルコール構造を有するものであるのが好ましい。ポリイミドは 、一般にテトラカルボン酸とジァミンとの縮合反応により合成することができる。ポリイミ ドに炭化水素基を導入する場合、ポリイミドの主鎖又は側鎖にステロイド構造を形成 するのが好ましい。側鎖に存在するステロイド構造は、炭素原子数が 10以上の炭化 水素基に相当し、ディスコティック液晶性化合物を垂直に配向させる機能を有する。 また、ポリビエルアルコールとしては、例えば、フッ素原子を含む繰り返し単位を 5〜8 0モルの範囲で含むフッ素変性ポリビュルアルコール、炭素数が 10以上の炭化水素 基を有する変性ポリビエルアルコールなどが挙げられる。
[0043] 配向膜を形成するためには、前記高分子化合物を製膜し、その高分子膜に配向処 理を行う。配向処理としてはラビング処理が好適に用いられる。高分子膜をラビング 処理する方法は特に制約されず、従来公知の方法により行うことができる。例えば、 レーヨン、ナイロン等の布又はロールを用いて、高分子膜の表面を所定方向に擦す る(ラビング)ことにより高分子膜表面に配向性を付与する方法が挙げられる。また、ラ ビング処理以外の配向処理としては、高分子膜上に直線偏光紫外線等の光を所定 方向から照射する方法、高分子膜を延伸する方法等が挙げられる。また、高分子膜 以外に、酸化ケィ素 (Si〇)などの斜方蒸着層等も配向膜として用いることもできる。
2
酉己向膜の厚さは、通常 0. 005〜: 10 z m、好ましくは 0. 01〜: l z mである。
[0044] 1/4波長板又は 1Z2波長板などの光学異方体の上に、該光学異方体の遅相軸 とのなす角度が 50° 〜70° となる方向に配向処理された配向膜を形成し、該配向 膜上に波長 550nmで測定したレターデーシヨンが 250〜300nmである液晶性化合 物の固定化膜(1/2波長板相当)又は波長 550nmで測定したレターデーシヨンが 1 25〜150nmである液晶性化合物の固定化膜(1/4波長板相当)を形成することで 、 1/4波長板と 1Z2波長板とを重ね合わせたものに相当する光学異方体を得ること ができる。配向処理の方向は、基材となる光学異方体の遅相軸の方向に対して 50° 〜70° 、好ましくは 55° 〜65° 、より好ましくは 58° 〜62° の範囲で交差するよう にする。配向膜上に塗布された液晶性化合物は、配向膜の配向方向と一致する方 向に配向する。従って、配向処理を前記のような角度で行うことによって、基材の光 学異方体の遅相軸と、液晶性化合物で形成される光学異方体とが所定角度で交差 する積層体にすることができる。
[0045] 液晶性化合物の配向固定化膜の厚みは特に制限されないが、入射光に対して 1Z
4波長のレターデーシヨンを与える 1Z4波長板として十分な機能を付与する上では、 通常 0. 5〜50 μ ΐηであるのが好ましい。液晶性化合物の固定化膜の種類と液晶性 化合物の固定化膜層の厚みを所定のものに設定することで、液晶性化合物の固定 化膜の層からなる所望の位相差を持つ波長板を得ることができる。
[0046] 液晶性化合物の固定化膜からなる光学異方体を形成するには、具体的には次のよ うに行うことができる。先ず、光学異方体上に、該光学異方体の延伸方向と該光学異 方体の遅相軸とのなす角度が 50° 〜70° となる方向に配向処理された配向膜を形 成する。次に、液晶性化合物の有機溶剤溶液を該光学異方体の配向膜上に塗布し 、加熱により溶剤を除去する。次いで、液晶性化合物が液晶状態となる温度まで冷 却することにより、液晶性化合物を所定方向に配向させることができる。さらに、液晶 性化合物が紫外線又は熱により重合もしくは架橋する場合には、液晶状態が保持さ れた環境下で重合開始剤又は架橋剤の存在下、紫外線又は熱により重合若しくは 架橋することにより、液晶性化合物の固定化膜を形成することができる。
[0047] 1/4波長板と 1Z2波長板とを積層する方法は、粘接着剤により貼り合せる方法、 熱溶着や超音波融着により貼り合せる方法、共押出法などの、波長板を貼り合せる 公知の方法を用いることができるが、広帯域な波長板としてより広い波長領域で使用 でき、耐久性にも優れたものとするためには、粘接着剤を用いて積層するのが好まし レ、。
[0048] 本発明の液晶表示装置には、視野角を広くするなどの目的のために、前記光学異 方体以外に、他の光学異方性を有するフィルムを任意の枚数で任意の場所に配置 すること力 Sできる。光学異方性を有するフィルムとしては、一軸性を有する位相差フィ ルム、二軸性を有する位相差フィルム、またはこれらの積層体が挙げられる。例えば 、一軸性を有する位相差フィルムとしては、 Cプレートや Aプレートが挙げられる。
[0049] Cプレートは、面内のレターデーシヨンがないかまたは極めて小さぐ厚さ方向にの み位相差を有する位相差フィルムのことをいい、光軸がその面内方向に垂直な厚さ 方向に存在する。前記 Cプレートは、その光学特性条件が、下記式(1)を満たす場 合はポジティブ Cプレート、下記式(2)を満たす場合はネガティブ Cプレートと呼ばれ る。下記 n、 n及び nは、前記位相差フィルム等における X軸、 Y軸、及び Z軸方向
X y z
の屈折率を表し、前記 X軸方向とは、前記層の面内での屈折率が最大となる方向( 面内遅相軸方向)であり、前記 Y軸方向とは、前記層の面内で前記 X軸方向に垂直 な方向(面内進相軸方向)であり、前記 Z軸方向とは、前記 X軸方向及び前記 Y軸方 向に垂直な層の厚さ方向である。
n <n 山
x y z
n >n (2)
x y z
[0050] Aプレートは、厚さ方向のレターデーシヨンがないかまたは極めて小さぐ面内にの み位相差を有する位相差フィルムのことをレ、い、光軸が面内方向に存在する。前記 Aプレートは、その光学特性が、下記式(3)を満たす場合はポジティブ Aプレート、下 記式 (4)を満たす場合はネガティブ Aプレートと呼ばれる。
n >n =n (3)
x y z
n >n (4)
x z y
また、二軸性を有する位相差フィルムとしては、ポジティブ二軸位相差フィルム(n z
>n >n )、ネガティブ二軸位相差フィルム(n >n >n )力 S挙げられる。
x y x y z
[0051] 一軸性を有する位相差フィルムや二軸性を有する位相差フィルムとしては、固有複 屈折値が正である材料からなるフィルムを延伸したフィルム、ポリスチレン樹脂などの 固有複屈折値が負である材料からなる層の両面にノルボルネン系樹脂などの固有複 屈折性が正である材料からなる層が積層されている積層体を延伸したもの、ディスコ ティック液晶を面に平行配向又は垂直配向させたものなどが挙げられる。
複屈折性を示す層の面内のレターデーシヨン Reや面と垂直方向のレターデーショ ンである Rthは、使用する液晶モードに応じて適宜調整すればよい。
[0052] 本発明の反射型又は半透過型液晶表示装置は、出射側偏光子の液晶セルから遠 い側 (視認側)の面に、反射防止膜が設けられている。この反射防止膜はエア口ゲル を含んでなる屈折率が 1. 37以下の低屈折率層を有する積層体であり、好ましくは、 ハードコート層及び前記低屈折率層を液晶セル力 遠い側に向かってこの順に有す る積層体である。
反射防止膜は、例えば、透明樹脂基材に直接またはハードコート層を介して低屈 折率層を積層させることによって得ることができる。
[0053] 透明樹脂基材は、透明樹脂からなるものである。透明樹脂基材の形状は特に限定 されないが、通常、フィルムまたはシート状である。なお、透明樹脂基材として偏光子 の保護フィルムを用いることもできる。
透明樹脂は、 1mm厚の成形体にしたときの全光線透過率が 80%以上、好ましくは 90%以上の樹脂であれば特に制限なく使用することができる。
透明樹脂の具体例としては、脂環式構造を有する重合体樹脂、ポリエチレンやポリ プロピレンなどの鎖状ォレフィン重合体、セルロース重合体樹脂、ポリカーボネート重 合体、ポリエステル重合体、ポリスルホン重合体、ポリエーテルスルホン重合体、ポリ スチレン重合体、ポリビニルアルコール重合体、およびポリメタタリレート重合体などを 挙げること力 Sできる。
[0054] これらの中でも、ノルボルネン重合体、単環の環状ォレフィン重合体、環状共役ジ ェン重合体、ビニル脂環式炭化水素重合体、及びこれらの水素化物等の脂環式構 造含有重合体樹脂;セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロース アセテートブチレート等のセルロース重合体樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブ チレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル重合体樹脂;が好ま しぐ透明性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性等の観点から、ノルボルネン重合体、 トリァセチルセルロース及びポリエチレンテレフタレートがより好ましぐノルボルネン 重合体が特に好ましい。これらは 2種を組み合わせてあるいは単独で使用できる。ノ ルボルネン重合体としては、例えば、ノルボルネン単量体の開環重合体、ノルボルネ ン単量体と他の単量体との開環重合体及びこれら開環重合体の水素添加物;ノルボ ルネン単量体の付加重合体、ノルボルネン単量体と他の単量体との付加重合体及 びこれら付加重合体の水素添カ卩物などを挙げることができる。これらの中で、ノルボ ルネン単量体の開環重合体の水素添加物は、透明性に優れるので、特に好ましい。
[0055] 透明樹脂は、溶媒としてシクロへキサン (重合体樹脂が溶解しない場合はトルエン) を用いたゲル'パーミエーシヨン'クロマトグラフィーにより測定したポリイソプレン換算 (トルエンの場合はポリスチレン換算)の重量平均分子量力 通常 10, 000-300, 0
00、好まし <は 15, 000〜250, 000、より好まし <は 20, 000〜200, 000の範囲で ある。この範囲の重量平均分子量を持つ透明樹脂は、基材の機械的強度及び成形 加工性を高度にバランスするので好適である。
透明樹脂は、その分子量分布(重量平均分子量 (Mw) /数平均分子量 (Mn) )に よって特に制限されないが、通常:!〜 10、好ましくは 1〜6、より好ましくは 1.:!〜 4の 範囲である。このような範囲に分子量分布を調整することによって、基材の機械的強 度と成形加工性が良好にバランスする。
[0056] また、透明樹脂には、所望により各種配合剤が添加されたものを用いることができる 。配合剤としては、熱可塑性樹脂材料で通常用レ、られるものであれば格別な制限は なぐ例えば、フエノール系酸化防止剤、リン酸系酸化防止剤、およびィォゥ系酸化 防止剤等の酸化防止剤;ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾエート系紫外 線吸収剤、ベンゾフエノン系紫外線吸収剤、アタリレート系紫外線吸収剤、および金 属錯体系紫外線吸収剤等の紫外線吸収剤;ヒンダードアミン系光安定剤等の光安定 剤;染料や顔料等の着色剤;脂肪族アルコールのエステル、多価アルコールのエス テル、脂肪酸アミド、無機粒子等の滑剤;トリエステル系可塑剤、フタル酸エステル系 可塑剤、脂肪酸—塩基酸エステル系可塑剤、およびォキシ酸エステル系可塑剤等 の可塑剤;多価アルコールの脂肪酸エステル等の帯電防止剤;等が挙げられる。
[0057] 本発明に用いる透明樹脂基材は、上記透明樹脂を公知の成形方法によりフィルム またはシート状に形成し、必要に応じて延伸することにより得ることができる。 成形方法としては、フィルム中の揮発性成分の含有量や厚さむらを少なくできる点 から、溶融押出成形法が好ましい。溶融押出成形法としては、 Tダイを用いる方法や インフレーション法等が挙げられる力 s、生産性や厚さ精度に優れる点で Tダイを用い る方法が好ましい。
[0058] また、本発明に用いる透明樹脂基材としては、片面又は両面に表面改質処理を施 したものを使用することができる。表面改質処理を行うことにより、ハードコート層や偏 光子との密着性を向上させることができる。表面改質処理としては、エネルギー線照 射処理や薬品処理等が挙げられる。
エネルギー線照射処理としては、コロナ放電処理、プラズマ処理、電子線照射処理
、および紫外線照射処理等が挙げられる。処理効率の点等から、コロナ放電処理、 およびプラズマ処理が好ましぐコロナ放電処理が特に好ましい。薬品処理としては、 重クロム酸カリウム溶液、濃硫酸等の酸化剤水溶液中に、浸漬し、その後、水で洗浄 する方法が挙げられる。
[0059] 透明樹脂基材の厚みは、通常 5〜300 μ m、より好ましくは 40〜200 μ mである。さ らに好ましくは、 50〜: 150 μ ΐηである。透明樹脂基材の厚みが上記範囲にあると、表 示画面の耐久性、機械的強度、耐擦傷性及び光学性能に優れた液晶表示装置が 得られる。
[0060] ハードコート層は表面硬度の高い層である。具体的には、 JIS K5600— 5— 4に 規定されてレ、る鉛筆硬度試験で「HB」以上の硬度、好ましくは「H」以上の硬度を持 つ層である。
ハードコート層の平均厚みは特に限定されないが、通常 0. 5〜30 /i m、好ましくは 3〜: 15 z mである。ハードコート層を形成する材料は、 JIS K 5600— 5— 4に規定 される鉛筆硬度が HB以上の硬度を持つ層を形成できるものであればよぐ例えば、 シリコーン系、メラミン系、エポキシ系、アクリル系、およびウレタンアタリレート系など の有機ハードコート材料;二酸化ケイ素などの無機ハードコート材料;などを挙げるこ とができる。これらの中で、ウレタンアタリレート系と多官能アタリレート系ハードコート 材料は、接着力が大きぐ生産性に優れるので、好適に用いることができる。
[0061] 特に好ましレ、材料としては、活性エネルギー線硬化型樹脂及び/又は無機酸化物 粒子を含有してなるものが挙げられる。活性エネルギー線硬化型樹脂は、分子中に 重合性不飽和結合またはエポキシ基を有するプレボリマー、オリゴマー及び/又は モノマーを活性エネルギー線の照射により硬化させてなる樹脂である。プレボリマー 、オリゴマー及び/またはモノマーを重合して硬化させるために、光重合開始剤や光 重合促進剤が配合されている。活性エネルギー線は、電磁波又は荷電粒子線のうち 分子を重合又は架橋し得るエネルギー量子を有するものである。通常は紫外線又は 電子線を用いる。
[0062] ハードコート層は、その屈折率が 1. 55以上であることが好ましぐ 1. 60以上である ことがより好ましい。ハードコート層の屈折率が上記好適な範囲であることにより、広 帯域における反射防止性能及び耐擦傷性が向上し、ハードコート層の上に積層する 低屈折率層の設計が容易になる。屈折率は、例えば、公知の分光エリプソメーターを 用いて測定し求めることができる。
ハードコート層は、その平均表面粗さ(Ra)が 35nm以下、好ましくは:!〜 30nm、で ある。平均表面粗さをこの範囲にすると、アンカー効果等によって、ハードコート層と 低屈折率層との密着性が高くなり、防眩性と低反射率のバランスが良くなる。平均表 面粗さ (Ra)は、三次元構造解析顕微鏡 (サイゴ社製)を用い一定速度で走査させて 干渉縞を観測することにより測定できる。
[0063] ハードコート層は、無機酸化物粒子をさらに含むものであるのが好ましい。無機酸 化物粒子を添加することにより、耐擦傷性に優れ、屈折率が 1. 55以上のハードコー ト層を容易に形成することが可能となる。ハードコート層に用いる無機酸化物粒子とし ては、屈折率が高いものが好ましい。具体的には、屈折率が 1. 6以上、特に 1. 6〜2 . 3である無機酸化物粒子が好ましい。このような屈折率の高い無機酸化物粒子とし ては、例えば、チタニア(酸化チタン)、ジノレコニァ(酸化ジルコニウム)、酸化亜 #&、 酸化錫、酸化セリウム、五酸化アンチモン、アンチモンをドープした酸化スズ (ATO) 、リンをドープした酸化スズ(PTO)、フッ素をドープした酸化スズ(FT〇)、スズをドー プした酸化インジウム(IT〇)、亜鉛をドープした酸化インジウム(IZ〇)、およびアルミ 二ゥムをドープした酸化亜鉛 (AZO)等が挙げられる。これらの中でも、五酸化アンチ モン、並びにリンをドープした酸化スズ及び酸化チタンは、屈折率が高ぐ導電性と 透明性のバランスに優れるので、屈折率を調節するための成分として適している。こ れらは、一種単独又は組合せて用いても良い。
[0064] 無機酸化物粒子を組み合わせることにより、複数の機能をバランスよく備えたハード コート層を形成することができる。例えば、屈折率は極めて大きいが導電性の小さレ、 ルチル型酸化チタン粒子と、導電性は極めて大きいが屈折率はルチル型酸化チタン よりも小さい導電性無機酸化物を組み合わせて、所定の屈折率と良好な帯電防止性 能を兼ね備えたハードコート層を形成することができる。また、無機酸化物粒子の量 は、活性エネルギー線硬化性樹脂 100重量部に対して、 200〜: 1200重量部、好ま しくは 300〜800重量部である。
[0065] 無機酸化物粒子は、ハードコート層の透明性を低下させないために、その一次粒 子径が lnm〜100nmであることが好ましぐ lnm〜50nmであることがより好ましレ、。 無機酸化物粒子の一次粒子径は、走査型電子顕微鏡 (SEM)等により得られるィ メージ写真から目視計測してもよいし、動的光散乱法や静的光散乱法等を利用する 粒度分布計等により機械計測してもよい。
[0066] 無機酸化物粒子は、その表面の少なくとも一部がァニオン性の極性基を有する有 機化合物又は有機金属化合物により被覆されていることが好ましい。
また、ハードコート層には、前記無機酸化物粒子を均一に分散させるために、レべ リング剤を含有させることができる。レべリング剤としてはフッ素系界面活性剤が好ま しぐ特にフッ素化アルキル基含有オリゴマーからなるノニオン性フッ素系界面活性 剤が好ましい。さらにハードコート層には、さらに有機反応性ケィ素化合物を含んで いてもよい。
[0067] ハードコート層は、透明樹脂基材に、前記ハードコート層を形成するための材料を 塗工、乾燥し、硬ィ匕させることによって得ること力できる。前記塗工法としては、ワイヤ 一バーコート法、ディップ法、スプレー法、スピンコート法、ロールコート法、およびグ ラビアコート法等が挙げられる。硬化方法としては、熱硬化法と、紫外線硬化法等の 活性エネルギー線硬化法とがある力 S、本発明におレ、ては、活性エネルギー線硬化法 が好ましい。ハードコート層を形成する材料として、活性エネルギー線硬化樹脂を用 いた場合には、活性エネルギー線の照射強度及び照射時間は特に限定されず、用 レ、る活性エネルギー線硬化性樹脂に応じて適宜、照射強度、照射時間などの照射 条件を設定することができる。
この際、基材に前記材料を塗工する前に、基材の表面にプラズマ処理、プライマー 処理などを施し、ハードコート層の剥離強度を高めることができる。
また、ハードコート層としては、基材用の樹脂と、ハードコート層を形成するための 材料とを、共押出成形して、基材用樹脂と前記材料とが積層された共押出フィルムを 形成することによって得ること力 Sできる。
ハードコート層は、その表面に、防眩性を付与するために凹凸形状を形成したもの であってもよい。この凹凸形状は公知の防眩性付与のために有効な形状であれば特 に制限はない。
[0068] 低屈折率層は、その屈折率が 1. 37以下のものであり、好ましくは 1. 37- 1. 25、 より好ましくは 1. 36- 1. 32のものである。この低屈折率層を設けることによって視認 性と耐擦傷性、強度のバランスに優れた出射側偏光子が得られ、これにより反射防 止性能と耐擦傷性のバランスに優れた液晶表示装置が得られる。低屈折率層の厚さ は、 10〜: 1 , OOOnmであること力 S好ましく、 30〜500nmであること力 Sより好ましレヽ。 低屈折率層はエア口ゲルで構成されている。エア口ゲルは、マトリックスの中に微小 な気泡が分散した透明性多孔質体であり、気泡の直径は大部分が 200nm以下であ る。エア口ゲルの気泡の含有量は、 10〜60体積%であることが好ましぐ 20〜40体 積%であることがより好ましい。エア口ゲルとしては、シリカエア口ゲル、および中空粒 子がマトリックス中に分散された多孔質体を挙げることができる。
[0069] シリカエア口ゲルは、米国特許第 4402927号公報、米国特許第 4432956号公報 、米国特許第 4610863号公報等に開示されているように、アルコキシシランの加水 分解重合反応によって得られたシリカ骨格からなる湿潤状態のゲル状化合物を、超 臨界乾燥することによって製造することができる。この超臨界乾燥は、例えば二酸化 炭素やアルコールなどの乾燥液をゲル状化合物の溶媒の全部又は一部と置換し、 該乾燥液を超臨界状態にし、次いで超臨界状態から気相に変化した乾燥液 (気体) を排出することによって行うことができる。また、シリカエア口ゲルは、米国特許第 513 7279号公報、米国特許 5124364号公報等に開示されているように、ケィ酸ナトリウ ムを原料として、上記と同様にして製造しても良い。シリカエア口ゲルの屈折率は、ェ ァロゲルの原料配合比により自由に変化させることができる。
[0070] ここで、特開平 5— 279011号公報、特開平 7— 138375号公報(米国特許第 549 6527号公報)に開示されているように、前記のゲル状化合物を疎水化処理すること によって、シリカエア口ゲルに疎水性を付与することが好ましい。この疎水性シリカェ ァロゲルは、湿気や水等が浸入し難くなり、シリカエア口ゲルの屈折率や光透過性等 の性能が劣化することを防ぐことができるものである。
[0071] この疎水化処理は、ゲル状化合物を超臨界乾燥する前、あるいは超臨界乾燥中に 行うことができる。疎水化処理は、ゲル状化合物の表面に存在するシラノール基の水 酸基を疎水化処理剤の官能基と反応させ、疎水化処理剤の疎水基と置換させること によって行うものである。疎水化処理を行う手法としては、疎水化処理剤溶液にゲル 状化合物を浸漬し、混合するなどしてゲル状化合物内に疎水化処理剤を浸透させた 後、必要に応じて加熱する方法があげられる。
[0072] シリカエア口ゲルを含有してなる低屈折率層の、形成方法は特に制限されず、例え ば、ハードコート層の上に前記ゲル状化合物を公知の塗工方法により塗工して、前 記の超臨界乾燥を行って形成する方法が挙げられる。また、超臨界乾燥前又は超臨 界乾燥中に疎水化処理を行ってもょレ、。
[0073] もう一つの態様としての、中空粒子がマトリックス中に分散された多孔質体は、微粒 子の内部に空隙を有する中空微粒子をバインダー樹脂に分散させた多孔質体であ る(特開 2001— 233611号公報、特開 2003— 149642号公報参照)。バインダー 樹脂は、中空微粒子の分散性、多孔質体の透明性、多孔質体の強度などの条件に 適合するように、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビュル樹脂、ェ ポキシ樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、プチラール樹脂、フエノーノレ 樹脂、酢酸ビニル樹脂、紫外線硬化樹脂、電子線硬化樹脂、ェマルジヨン樹脂、水 溶性樹脂、親水性樹脂、これらの樹脂の混合物、さらにはこれら樹脂の変性体など の塗料用樹脂、又はアルコキシシランなどの加水分解性有機珪素化合物及びその 加水分解物などを挙げることができる。これらの中で、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、 ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、アルコキシシランなどの加水分解性有機珪素化合物 及びその加水分解物は、微粒子の分散性が良好であり、多孔質体の強度が大きい ので、好適に用いることができる。
[0074] 前記アルコキシシラン等の加水分解性有機珪素化合物およびその加水分解物は、 下記(a)〜(c)からなる群から選ばれる 1種以上の化合物から形成されたものであつ て、分子中に、一(O— Si) — O—(式中、 mは自然数を表す。)結合を有するもので m
ある。
(a): SiXで表される化合物。
4
(b): SiXで表される化合物の少なくとも 1種の部分加水分解生成物。
4
(c): SiXで表される化合物の少なくとも 1種の完全加水分解生成物。
4
[0075] 但し、 Xは、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子;置換基を有してレ、てもよレ、一 価の炭化水素基;酸素原子;酢酸根、硝酸根などの有機酸根;ァセチルァセトナート などの 3 _ジケトナート基;硝酸根、硫酸根などの無機酸根;メトキシ基、エトキシ基、 n プロポキシ基、 n ブトキシ基などのアルコキシ基;または水酸基を表す。
[0076] SiXで表される化合物(以下、「化合物(a)」という。)の中でも、一般式(5): R SiY
4 a 4
〔式中、 Rは置換基を有していてもよい一価の炭化水素基を表し、 aは 0〜2の整数
— a
を表し、 aが 2のとき、 Rは同一であっても相異なっていてもよい。 Yは加水分解性基を 表し、 Yは同一であっても相異なっていてもよい。〕で表されるケィ素化合物が好まし レ、。
[0077] 前記式(5)におレ、て Yは加水分解性基を表す。ここで、加水分解性基は、所望によ り酸または塩基触媒の存在下に加水分解して、一(O— Si) — O 結合を生じせし m
める基をいう。
加水分解性基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などのアル コキシ基;ァセトキシ基、プロピオニルォキシ基などのァシルォキシ基;ォキシム基(― 0-N = C-R' (R,,))、エノキシ基(一〇一 C (R,)=C (R,,)R,,,)、ァミノ基、アミ ノキシ基(一 O— N (R,)R,,)、アミド基(一 N (R' )— C ( =〇)一 R' ' )等が挙げられる 。これらの基において、 R'、 R' '、 R' ' 'は、それぞれ独立して水素原子又は一価の 炭化水素基を表す。これらの中でも、 Yとしては、入手容易性などからアルコキシ基 が好ましい。 [0078] 化合物(a)の分子量は特に制限されなレ、が、 40〜300であるのが好ましぐ 100〜 200であるのがより好ましい。
[0079] 化合物(a)の少なくとも 1種の部分加水分解生成物(以下、「化合物(b)」という。)、 および化合物(a)の少なくとも 1種の完全加水分解生成物(以下、「化合物(b)」という 。)は、化合物(a)の 1種またはそれ以上を、完全又は部分的に加水分解、縮合させ ることによって得ること力できる。化合物(b)および化合物(c)は、例えば、 Si (Or) (r
4 は 1価の炭化水素基を表す。)で表される金属テトラアルコキシドを、モル比 [H O] /
2
[Or]が 1以上、 1〜5、好ましくは 1〜3となる量の水の存在下、加水分解して得ること ができる。加水分解は、 5〜: 100°Cの温度で、 2〜: 100時間、必要に応じて酸触媒や 塩基触媒を用い、全容を撹拌することにより行うことができる。前記化合物 (b)および 化合物(c)の分子量は特に制限されないが、通常、その重量平均分子量が 200〜5 000の範囲である。
[0080] 中空粒子は無機化合物の粒子であれば、特に制限されないが、外殻の内部に空 孔が形成された無機中空粒子が好ましぐシリカ系中空粒子の使用が特に好ましい。 無機化合物としては、無機酸化物が一般的である。無機酸化物としては、 SiO 、 A1
2
O、 B〇、 TiO 、 ZrO 、 Sn〇、 Ce〇、 P〇、 Sb〇、 MoO 、 Zn〇、 WO等の
2 3 2 3 2 2 2 2 3 2 5 2 3 3 2 3
1種又は 2種以上を挙げることができる。 2種以上の無機酸化物として、 TiO -A1〇
2 2 3
、 TiO -ZrO、 In〇一 SnO 、 Sb O— SnOを例示することができる。これらは 1
2 2 2 3 2 2 3 2
種単独で、あるいは 2種以上を組み合わせて用いることができる。
[0081] 中空微粒子は、無機化合物の微粒子を特に制限なく使用することができるが、外殻 の内部に空洞が形成された無機中空微粒子であることが好ましぐシリカ系中空微粒 子を特に好適に用いることができる。無機中空微粒子としては、(A)無機酸化物単一 層、(B)数種類の無機酸化物からなる複合酸化物の単一層及び (C)上記 (A)と(B) との二重層を包含するものを用いることができる。
外殻は細孔を有する多孔質なものであってもよぐあるいは細孔が閉塞されて空孔 が外殻の外側で密封されているものであってもよい。外殻は、内側の第 1無機酸化物 被覆層及び外側の第 2無機酸化物被覆層からなる複数の無機酸化物被覆層である ことが好ましい。外側に第 2無機酸化物被覆層を設けることにより、外殻の細孔を閉 塞させて外殻を緻密化させたり、さらには、内部の空孔を密封した無機中空粒子を得 ること力 Sできる。特に第 2無機酸化物被覆層の形成に含フッ素有機珪素化合物を用 いる場合は、屈折率が低くなるとともに、有機溶媒への分散性もよくなり、さらに防汚 性が付与されるので好ましい。このような含フッ素有機珪素化合物としては、 3, 3, 3 —トリフルォロプロピルトリメトキシシラン、メチル一3, 3, 3 _トリフルォロプロピルジメ トキシシラン、ヘプタデカフルォロデシルメチルジメトキシシラン、ヘプタデカフルォロ デシルトリクロロシラン、ヘプタデカフルォロデシルトリメトキシシラン、トリフルォロプロ ピルトリメトキシシラン、およびトリデカフルォロォクチルトリメトキシシラン等を挙げるこ とが出来る。
[0082] 外殻の厚みは l〜50nm、特に 5〜20nmの範囲であるのが好ましレ、。外殻の厚み 力 lnm未満であると、無機中空粒子が所定の粒子形状を保持できない場合がある。 逆に、外殻の厚みが 50nmを超えると、無機中空粒子中の空孔が小さぐその結果、 空孔の割合が減少して屈折率の低下が不十分であるおそれがある。
[0083] 上述のように第 1無機酸化物被覆層および第 2無機酸化物被覆層を外殻として設 ける場合、これら層の厚みの合計が、:!〜 50nmの範囲となるようにすればよい。特に 、緻密化された外殻の場合、第 2無機酸化物被覆層の厚みは 20〜40nmの範囲が 好適である。
また、空孔には無機中空粒子を調製するときに使用した溶媒及び/又は乾燥時に 浸入する気体が存在してもよレ、
[0084] 無機中空微粒子の平均粒子径に特に制限はなレ、が、 5〜2, OOOnmであることが 好ましぐ 20〜100nmであることがより好ましい。平均粒子径が上記好適な範囲であ ることにより、中空によって低屈折率になる効果を高めるとともに、十分な透明性を有 し、拡散反射による寄与を小さくできる。平均粒子径は、透過型電子顕微鏡観察によ り、数平均粒子径として求めることができる。
[0085] 本発明に使用できる無機中空粒子は、例えば特開 2001— 233611号公報に詳細 に記載された方法に基づいて製造することができ、また一般に市販されている無機 中空粒子を用いることもできる。
[0086] 無機中空粒子の配合量は、特に制限されないが、低屈折率層全体に対して、 10〜 30重量%であることが好ましい。無機中空粒子の配合量がこの範囲であるときに、視 認性と耐擦傷性に優れた液晶表示装置を得ることができる。
[0087] 低屈折率層が中空粒子をマトリックス中に分散させた多孔質体である場合、その形 成方法は特に制限されず、例えば、ハードコート層の上に中空粒子とバインダー樹 脂とを含有してなる塗工液を公知の塗工方法により塗工し、必要に応じ乾燥'加熱処 理を施す方法が挙げられる。塗工法としては、ワイヤーバーコート法、ディップ法、ス プレー法、スピンコート法、ロールコート法、グラビアコート法等が挙げられる。必要に 応じて行われる加熱の温度は、通常 50〜200°C、好ましくは 80〜150°Cである。
[0088] 本発明において、低屈折率層の平均厚さは、 10〜: 1000nm、好ましくは 20〜500 nmであり、さらに好ましくは、 30〜300nm、もっとも好ましくは 50〜: 150nmである。 平均厚さをこの範囲にすることによって広い波長帯域において、反射防止効果、透 明性、耐擦傷性のバランスに優れる液晶表示装置が得られる。
[0089] 本発明を構成する反射防止膜は、低屈折率層の防汚性を高めるために、低屈折 率層上に防汚層がさらに形成されたものであっても良い。
防汚層の形成材料としては、低屈折率層の機能が阻害されず、防汚層としての要 求性能が満たされる限り特に制限はない。通常、疎水基を有する化合物を好ましく使 用できる。具体的な例としてはパーフルォロアルキルシラン化合物、パーフルォロポリ エーテルシラン化合物、フッ素含有シリコーン化合物を使用することができる。防汚 層の形成方法は、形成する材料に応じて、例えば、蒸着、スパッタリング等の物理的 気相成長法;化学的気相成長法;湿式コーティング法;等を用いることができる。防汚 層の厚みは特に制限はないが、通常 20nm以下が好ましぐ 1〜: !Onmであるのがよ り好ましい。
[0090] 本発明に用いる反射防止膜は、視認側からの、入射角 5° 、波長 430nm〜700n mの光での反射率の最大値が、通常 1. 4%以下であり、好ましくは 1. 3%以下であ る。反射防止膜は、入射角 5° の波長 550nmでの反射率力 通常 0. 7%以下であり 、好ましくは 0. 6%以下である。又、反射防止膜は、入射角 20° の波長 430nm〜7 OOnmでの反射率の最大値力 S、通常 1. 5%以下であり、好ましくは 1. 4%以下である 。反射防止膜は、入射角 20° の波長 550nmでの反射率が、通常 0. 9。/。以下、好ま しくは 0. 8%以下である。各反射率が上記の範囲にあることにより、外部光の映りこみ 及びギラツキがなぐ視認性に優れた液晶表示装置とすることができる。反射率は、 分光光度計 (紫外可視近赤外分光光度計 V— 550、 日本分光社製)を用いて求める こと力 Sできる。
[0091] また、反射防止膜は、スチールウール試験前後の反射率の変動が、通常 20。/o以 下、好ましくは 10%以下である。反射率の変動が上記好適な範囲であることにより、 画面のぼやけ、ギラツキの発生を抑えることができる。スチールウール試験は、スチー ノレウーノレ # 0000に荷重 0. 025MPaを力、けた状態で、反射防止膜表面を 10回往復 させ擦る試験のことである。反射率は、面内の異なる任意の場所 5箇所で 5回測定し 、それら測定値の算術平均値力 算出する。スチールウール試験前後の反射率の変 動( A R )は下記式で求めた。 Rbはスチールウール試験前の反射率、 Raはスチール ウール試験後の反射率を表す。
^ R = I Rb— Ra I /Rb X 100 (%) (i)
[0092] 本発明を構成する反射防止膜は、全光線透過率が通常 94%以上、好ましくは 96 %以上である。そしてスチールウール試験前後の全光線透過率の変動力 通常 10 %以内であり、好ましくは 8%以内、より好ましくは 6%以内である。全光線透過率は、 日本電色工業(株)社製、「濁度計 NDH— 300A」を用いて ASTM D1003に準拠 して、面内の異なる任意の場所 5箇所で 5回測定し、それら測定値の算術平均値から 算出する。スチールウール試験前後の全光線透過率の変動(Δ Ι )は下記式で求め
t
た。 Rcはスチールウール試験前の全光線透過率、 Rdはスチールウール試験後の全 光線透過率を表す。
A R = I Rc -Rd I /Rc X IOO (%) (ii)
t
[0093] また反射防止膜はヘイズ値が通常 1 %未満、好ましくは 0. 8%未満である。そして 本発明の好適な反射防止膜は、スチーノレウーノレ # 0000に荷重 0. 025MPaをカ ナ た状態で、層表面を 10往復させて擦った後のヘイズ値力 S、好ましくは 1 %以下であり 、より好ましくは 0. 8%以下、特に好ましくは 0. 6%以下である。ヘイズ値を 1 %以下 にすることにより、液晶表示装置の画像が鮮明になる。ヘイズ値は、 JIS K7361 - 1997に準拠して、 日本電色工業社製「濁度計 NDH _ 300A」を用レ、て測定する。 測定を面内の異なる場所 5箇所で 5回づっ測定し、その算術平均値をヘイズ値とす る。
[0094] 本発明の反射型又は半透過型液晶表示装置においては、前記の出射側偏光子、 入射側偏光子、光学異方体、液晶セル、及び反射防止膜の他に、他のフィルムまた は層を設けてもよぐ例えば、プリズムアレイシート、レンズアレイシート、光拡散板、導 光板、拡散シート、輝度向上フィルムなどを適宜な位置に、 1層又は 2層以上配置す ること力 Sできる。本発明の液晶表示装置においては、ノ ックライトとして、冷陰極管、 水銀平面ランプ、発光ダイオード、エレクト口ルミネッセンスなどを用いることができる。
[0095] 図 1は本発明の半透過型液晶表示装置の一態様を示す概略図である。図 1に示す 半透過型液晶表示装置は、下から順に、バックライト(22)及び導光板(21)と、入射 側偏光子(20)と、 1Z2波長板(19)および 1/4波長板(18)からなる光学異方体と 、一部に反射機能を持った透明電極(17)、液晶層(16)および透明電極(15)から なる半透過型液晶セルと、 1/4波長板(14)および 1/2波長板(13)からなる光学 異方体と、出射側偏光子(12)と、反射防止膜 (10)とを備えている。
1/2波長板(13)と 1/4波長板(14)、および 1/2波長板(19)と 1/4波長板(18 )は約 60° の角度で遅相軸が交差している。
[0096] 図 2は本発明の反射型液晶表示装置の一態様を示す概略図である。図 2に示す反 射型液晶表示装置は、下から順に、反射板(37)、液晶層(36)および透明電極(35 )からなる反射型液晶セルと、 1/4波長板(34)および 1/2波長板(33)からなる光 学異方体と、出射側偏光子 (32)と、反射防止膜 (31)とを備えている。 1/2波長板( 33)と 1/4波長板(34)は約 60° の角度で遅相軸が交差している。また、カラー表 示の場合には、更にカラーフィルタ一層が前記反射型液晶セルの上側に設けられる
[0097] (OCBモード液晶表示装置)
本発明の〇CBモード液晶表示装置は、 OCBモードの液晶セル、該液晶セルを挟 む一対の出射側偏光子及び入射側偏光子、並びに光学補償板を有するものである 。該出射側偏光子は、液晶セル力 遠い側の面に反射防止膜を含み、該反射防止 膜はエア口ゲルを含んでなる屈折率 1. 37以下の低屈折率層を含んだ積層体である 。前記光学補償板は、出射側偏光子と液晶セルとの間または入射側偏光子と液晶セ ルとの間のいずれかに備えられており、且つ面内レターデーシヨン Reを有し、厚み方 向の平均屈折率が面内の平均屈折率よりも小さぐ厚み方向で屈折率が変化するも のである。
[0098] OCBモードの液晶セルは、一般に一対の表面に配向膜が形成された透明電極を 有する基板と、その基板間に封入されたネマチック液晶の層からなる。〇CBモード液 晶セルでは、一般に電圧が付与された液晶セル内でベンド配向をすることができる 液晶を使用する。そしてネマチック液晶のダイレクターの基板に対する角度が、液晶 セルに付与される電圧の変化により変化する。通常、ネマチック液晶のダイレクター の基板に対する角度が、液晶セルに付与される電圧の増加により増加し、複屈折が 低下する。この複屈折の変化により画像が与えられる。本発明において、液晶のベン ド配向とは、液晶層の液晶分子のダイレクターが液晶層の中心線に関して対称 (線 対称)であり、且つ少なくとも基板付近の領域でベンド部分を持つことを意味する。ベ ンド部分とは、基板付近の領域のダイレクターにより形成される線が曲がっている部 分を言う。
[0099] 即ち、液晶のベンド配向とは、液晶分子のダイレクタ-と基板表面とのなす角度(配 向角)が、基板近傍ではほぼ平行な角度であり、液晶層の中心に向かうにつれて漸 次基板表面に対して垂直な角度を呈し、かつ液晶層の中心から離れるにしたがって 対向する基板表面と略平行になるように、漸次連続的に変化することを意味する。基 板間の中心付近では、ダイレクターはねじれ配向していても良い。さらに、上下基板 に近レ、領域あるいは接触領域のダイレクターは、基板表面から傾レ、てレ、ても良レヽ(即 ち、チルト角を有しても良い)。
[0100] 本発明の〇CBモード液晶表示装置では、 OCBモード液晶セルを挟み一対の出射 側偏光子および入射側偏光子が配置される。一対の偏光子の透過軸は通常直角に なるように配置される。本発明においては、〇CBモード液晶表示装置の視認者側に 配置される偏光子を出射側偏光子と呼び、視認者側からみて液晶セルの裏側に配 置される偏光子を入射側偏光子と呼ぶ。該偏光子は、前記反射型又は半透過型液 晶表示装置に用いることができる偏光子と同様のものを用いることができる。 [0101] 本発明の OCBモード液晶表示装置に用いられる出射側偏光子は、液晶セルから 遠い側の面に反射防止膜が含まれており、該反射防止膜はエア口ゲルを含んでなる 屈折率 1. 37以下の低屈折率層を含んだ積層体である。反射防止膜は前記反射型 又は半透過型液晶表示装置に用いることができる反射防止膜と同様のものを用いる こと力 Sできる。
[0102] 本発明の〇CBモード液晶表示装置は、出射側偏光子と液晶セルとの間または入 射側偏光子と液晶セルとの間のいずれかに光学補償板を備えている。該光学補償 板は、面内レターデーシヨン Reを有し、厚み方向の平均屈折率が面内の平均屈折 率よりも小さぐ厚み方向で屈折率が変化するものである。
この光学補償板を少なくとも 夂、偏光子と液晶セルとの間に備える。光学補償板 の配置の仕方は、特に限定されず、反射防止膜/出射側偏光子/光学補償板/液 晶セル Z入射側偏光子;反射防止膜 Z出射側偏光子 Z液晶セル Z光学補償板 Z 入射側偏光子;反射防止膜/出射側偏光子/光学補償板/液晶セル/光学補償 板/入射側偏光子などの態様を挙げることができる。
[0103] 光学補償板の面内レターデーシヨン Reは、通常 200nm以下であり、より好ましくは lOOnm以下である。この範囲の面内レターデーシヨンを有することによって正面から 見たときの色補償がなされ、彩色の整った表示画面を見ることができる。
[0104] 光学補償板は厚み方向の平均屈折率が面内の平均屈折率よりも小さくなつている 。具体的には (n +n ) /2 >nの関係を満たしている(但し、 n及び nは光学補償板 面内の主屈折率を表わし、 nは厚み方向の主屈折率を表わす。)。面内屈折率 (n
+n ) /2と厚み方向屈折率 nとの差は、好ましくは 20/ (!〜 400/d (dは光学補償 板の厚さ [nm]である。)である。
さらに光学補償板全体で一の厚み方向平均屈折率 nを有しているが、光学補償板 を厚み方向で細力べ観察した場合、厚み方向の屈折率 n は厚み方向で分布を有 z (Z)
している。厚み方向屈折率 n の分布は、厚み方向で連続的に変化する、具体的に z (Z)
は漸減または漸増するものであることが好ましい。なお、 n の括弧内の zは厚み方 z (Z)
向の深さである。
[0105] 面内レターデーシヨン Reを有し、厚み方向の平均屈折率 nが面内の平均屈折率( n +n ) /2よりも小さぐ厚み方向の屈折率 n が変化するような光学補償板は、デ
(z)
イスコティック液晶の配向形態を固定した液晶性光学フィルムによって得ることができ る。この液晶性光学フィルムは、基材の上にディスコティック液晶を塗布し、配向させ 固定することによって容易に得ることができる。なお、基材の上にディスコティック液晶 を塗布し、配向させ固定することによって得る場合、前記レターデーシヨンや屈折率 は、基材部分を除レ、た液晶層部分での値である。
基材は前記の反射防止膜を形成するときに使用する透明樹脂基材と同様のものが 用いられる。また、基材には、一軸性光学異方体や二軸性光学異方体からなるもの を用いることができる。
[0106] 一般にディスコティック液晶は、平面性の高い円盤状の形をしたメソゲンを有する分 子により発現される液晶である。ディスコティック液晶の特徴は、液晶層中の極微小 領域における屈折率が負の一軸性を有することである。ある平面内での屈折率 (n ) が等しぐその平面に垂直な方向が光軸(以下、ダイレクターと言う)であり、該ダイレ クタ一方向の屈折率を nとしたとき、 n >nとなっている。こういった微小領域におけ e 0 e
るダイレクターが液晶層中でどのように配列するかで、得られる構造体の屈折率特性 、ひいては光学特性が決定される。通常、液晶層全体にわたってダイレクターが同一 方向を向いている場合、負の一軸性の構造物となる。ダイレクターが基材の法線にあ る場合ホメオト口ピック配向と呼ばれ、また、ダイレクターが基板法線から一定角度傾 いている場合チルト配向と呼ばれる。
[0107] 本発明に用いる光学補償板は、ディスコティック液晶のダイレクターが厚み方向で 徐々に変化したハイブリッド配向を形成することによって得ることができる。
ハイブリッド配向の膜厚方向における好ましい角度範囲は、ダイレクターと光学補償 板面とのなす最小の角度(0° 以上 90° 以下の範囲となる角度)が、光学補償板の 上面または下面の一方においては、通常 60° 以上 90° 以下の角度をなし、当該面 の反対面においては、通常 0° 以上 50° 以下である。より好ましくは一方の角度の 絶対値が 80° 以上 90° 以下、他方の角度の絶対値が 0° 以上 40° 以下である。
[0108] 本発明の液晶表示装置には、前記光学補償板以外に、二軸性又は一軸性光学異 方体からなるフィルム、シート又は板を偏光子と液晶セルとの間にさらに配置すること ができる。
[0109] 図 3は本発明の OCBモード液晶表示装置の一態様を示す概略図である。図 3に示 す OCBモード液晶表示装置は、下から順にバックライト及び導光板(図示せず)、入 射側偏光子(121B)、光学補償板(122B)、 OCBモード液晶セル (123)、光学補償 板(122A)、出射側偏光子(121A)、および反射防止膜(120)を備えている。入射 側偏光子(121B)は、前記光学補償板(122B)と保護フィルム(124)との間に挟ん で貼りあわせて用いられる。また出射側偏光子(121A)は、前記光学補償板(122A )と反射防止膜(120)との間に挟んで貼りあわせて用いられる。出射側偏光子(121 A)と入射側偏光子(121B)は透過軸 (双矢印で示す軸)が直交するように配置され ている。また光学補償板(122A)および(122B)はラビング方向(矢印で示す方向) が平行に、且つ出射側偏光子(121A)の透過軸に対して 45° になるように配置され ている。さらに、光学補償板(122A)および(122B)のラビング方向(矢印で示す方 向)と、液晶セル(123)の両面にあるガラス板のラビング方向(矢印で示す方向)とは 逆方向になるように配置されている。
実施例
[0110] 本発明を、実施例を示しながら、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例 のみに限定されるものではなレ、。なお部及び%は特に断りのない限り重量基準であ る。
[0111] (製造例 1)原反フィルム 1の作製
ノルボルネン重合体(商品名: ZEONOR 1420R、 日本ゼオン社製、ガラス転移 温度: 136°C、飽和吸水率: 0. 01重量%未満)のペレットを、空気を流通させた熱風 乾燥器を用いて 110°Cで 4時間乾燥した。そしてリーフディスク形状のポリマーフィノレ ター(ろ過精度 30 μ m)が設置され、ダイリップの先端部がクロムめつきされた平均表 面粗さ Ra = 0. 04 μ mのリップ幅 650mmのコートハンガータイプの Τダイを有する短 軸押出機を用いて、前記ペレットを 260°Cで溶融押出しして厚み 100 /i m、幅 600m mの原反フィルム 1を得た。レターデーシヨン値 [Re (550) ]は、 3nmであった。
[0112] (製造例 2)原反フィルム 2の作成
製造例 1で用いたノルボルネン重合体からなる層(II層)、スチレン マレイン酸共 重合体(ノヴァ'ケミカル社製、商品名「Daylark D332」、ガラス転移温度 130°C、 オリゴマー成分含有量 3重量%)からなる層(I層)、及び変性したエチレン 酢酸ビニ ル共重合体 (三菱化学社製、商品名「モディック AP A543」、ビカット軟化点 80°C) からなる接着剤層 (III層)が、 II層 (30 μ m)—III層 (6 μ m) _1層(150 μ m)—III層 (6 μ m)—II層(30 μ m)の順に積層された原反フィルム 2を共押出し成形により得た
[0113] (製造例 3)ハードコート層形成用組成物 HIの調製
6官能ウレタンアタリレートオリゴマー(商品名: NKオリゴ U_ 6HA、新中村化学 社製) 30部、ブチルアタリレート 40部、イソボロニルメタタリレート(商品名: NK エス テル IB、新中村化学社製) 30部、および 2, 2_ジフヱニルェタン— 1 _オン 10部 をホモジナイザーで混合し、五酸化アンチモン微粒子の 40重量%メチルイソブチル ケトン分散液(平均粒子径 20nm:水酸基がパイロクロア構造の表面に現われてレ、る アンチモン原子に 1つの割合で結合している。)を、五酸化アンチモン微粒子の重量 がハードコート層形成用組成物 Η 1全固形分の 50重量%占める割合で混合して、ハ ードコート層形成用の材料であるハードコート層形成用組成物 HIを調製した。
[0114] (製造例 4)低屈折率層形成用組成物 L1の調製
テトラエトキシシラン 208部にメタノール 356部を加え、更に水 18部及び 0. 01Nの 塩酸水溶液 18部を加え、デイスパーを用いてよく混合し、混合液を得た。該混合液 を 25°C恒温槽中で 2時間撹拌して、重量平均分子量 850のシリコーンレジンの溶液 を得た。次に、中空シリカ微粒子として中空シリカのイソプロパノール分散ゾル(固形 分 20重量%、平均一次粒子径約 35nm、外殻厚み約 8nm、触媒化成工業社製)を 上記シリコーンレジン溶液に加え、中空シリカ微粒子/シリコーンレジン (縮合化合物 換算)が固形分基準で重量比が 70/30となるように添加し、さらに全固形分力 S1重 量%になるようにメタノールで希釈して、低屈折率層形成用組成物 L1を調製した。
[0115] (製造例 5)低屈折率層形成用塗工液 L2の調製
中空シリカ微粒子 Zシリコーンレジン (縮合化合物換算)が固形分基準で重量比が 80/20となるようにした他は組成物 L1と同様にして、低屈折率層形成用組成物 L2 を得た。 [0116] (製造例 6)低屈折率層形成用組成物 L3の調製
メチルメタタリレート 90部、 n—ブチルアタリレート 40部、 γ—メタロキシプロピルトリメ トキシシラン 20部、及びキシレン 130部を混合し、攪拌しながら 80°Cにカ卩温し、混合 物を得た。次いでァゾビスイソバレロ二トリル 4部をキシレン 10部に溶解したものを、 3 0分間かけて前記 80°Cの混合物に滴下し、滴下後さらに 5時間 80°Cを維持し、固形 分濃度 50。/。のシリル基含有ビニル樹脂溶液を得た。
シリル基含有ビュル樹脂の分子量 (ゲルパーミエーシヨンクロマトグラフィーによる測 定でポリスチレン換算の分子量)は約 12, 000であり、樹脂 1分子あたりに平均 6個の シリル基を含有してレ、ることが推定された。 ル基含有ビュル樹脂溶液 50部、アルミニウムトリス(ェチル)ァセトアセテート 10部、 及びイソプロピルアルコール 30部を混合し、さらにイオン交換水 30部を添加して 60 °Cで 4時間反応させた。次に室温まで冷却し、ァセチルアセトン 7部を添加して、低屈 折率層形成用組成物 L3を得た。
[0117] (製造例 7)偏光子の作製
平均重合度約 2, 400、ケン化度 99. 9モル%以上で厚さ 75 μ m のポリビエルァ ルコールフィルムを乾式で延伸倍率 5倍に一軸延伸し、さらに緊張状態を保ったまま 、 60°Cの純水に 1分間浸漬した。次に、ヨウ素/ヨウ化カリウム/水の重量比が 0. 1 5/5/100の水溶液に 28°Cで 35秒間浸漬し、染色した。その後、重量平均分子量 5, 000のヨウ化カリウム/ホウ酸/水が重量比で 26/9. 5/100の水溶液に 76°C で 300秒間浸漬した。 15°Cの純水で 2秒間水洗した後、 50°Cで乾燥して、ポリビニ ルアルコールにヨウ素が吸着配向された偏光子を得た。
[0118] (製造例 8)偏光子 Pの作製
コニカミノルタ社製トリアセチルセルロースフィルム(KC8UX2M)の一方の面に、 1 . 5N水酸化カリウムのイソプロピルアルコール溶液を 25ml/m2塗布し、 25°Cで 5秒 間乾燥した。流水で 10秒洗浄し、 25°Cの空気を吹き付けることでフィルムの表面を 乾燥した。このようにしてトリァセチルセルロースフィルムの一方の表面のみをケン化 した。 ケン化処理したフィルム表面が製造例 7で得られた偏光子の片面に重なる様にして 、ポリビニルアルコール系接着剤を用いてロールトウロール法により貼りあわせて、偏 光子の入射側面にトリァセチルセルロースフィルムを積層させ、偏光子 Pを得た。
[0119] (製造例 9)光学異方体 Cl、 C2及び C3の作製
製造例 1で得た、原反フィルム 1を、延伸機を使用して、オーブン温度(予熱温度、 延伸温度、熱固定温度) 140°C、延伸速度 6m/分、縦延伸倍率 1. 5倍と 1. 3倍で 延伸処理を行い、それぞれ光学異方体 C1及び C2を得た。
得られた光学異方体 C1及び C2の波長 550nmのレターデーシヨン値 [Re (550) ] は、それぞれ、 265nm、 132. 5nmであった。
上記の光学異方体 C1の片面に、上記の光学異方体 C2をアクリル接着剤(住友スリ 一ェム社製、 DP— 8005クリア)を介して、それぞれの遅相軸の交差角が 59° にな るように貼り合わせ光学異方体 C3を得た。この光学異方体 C3の比 Re (450) /Re ( 550)は 1. 005であった。
[0120] (製造例 10)光学異方体 C4の作製
光学異方体 C1の片面に、 日本石油社製 商品名 NHフィルムをアクリル接着剤( 住友スリーェム社製、 DP— 8005クリア)を介して、それぞれの遅相軸の交差角が 59 ° になるように貼り合わせ光学異方体 C4を得た。この光学異方体 C4の Re (450) / Re (550)は 0. 86であった。
[0121] (製造例 11)光学異方体 C5、C6の作製
原反フィルム 2を、テンター延伸機を用いて、延伸温度 138°C、延伸倍率 1. 5倍、 延伸速度 115%/minで幅方向に対して 13° 方向へ傾けた斜め延伸を行レ、、こ れを 3000mに渡ってロール状に卷き取って光学異方体 C5を得た。
得られた光学異方体 C5の Re (550)を測定したところ 137. 2nmであった。 上記の光学異方体 C5の片面に、製造例 9で得られた光学異方体 C1をアクリル接 着剤(住友スリーェム社製、 DP— 8005クリア)を介して、それぞれの遅相軸の交差 角が 59° になるように貼り合わせ光学異方体 C6を得た。この光学異方体 C6の Re ( 450) /Re (550)は 0. 81であった。
[0122] (製造例 12)光学異方体 C7、 C8及び C9の作製 製造例 1で得た、原反フィルム 1を、延伸機を使用して、オーブン温度(予熱温度、 延伸温度、熱固定温度) 170°C、フィルム繰り出し速度 6m/分、縦延伸倍率 1. 75 倍と 1. 45倍で延伸処理を行い、それぞれ光学異方体 C7及び C8を得た。
得られた光学異方体 C7及び C8の Re (550)は、それぞれ、 265nm、 132. 5nmで あった。
上記の光学異方体 C7の片面に、上記の光学異方体 C8をアクリル接着剤(住友スリ 一ェム社製、 DP— 8005クリア)を介して、それぞれの遅相軸の交差角が 59° にな るように貼り合わせ光学異方体 C9を得た。この光学異方体 C9の Re (450) /Re (55 0)は 1. 010であった。
[0123] (製造例 13)低屈折率層付偏光子 2Aの作成
製造例 1で得られた原反フィルム 1の両面に、高周波発信機 (春日電機社製 高周 波電源 AGI— 024)を用いてコロナ放電処理を出力 0. 8KWにて行レ、、表面張力が 0. 072N/mの基材フィルムを得た。
次に、製造例 3で得られたハードコート層形成用組成物 HIを前記基材フィルムの 片面に、ダイコーターを用いて塗工し、 80°Cの乾燥炉の中で 5分間乾燥させて被膜 を得た。
その後、紫外線を照射 (積算照射量 300mj/cm2)して、厚み 5 / mのハードコート 層を積層した、積層フィルム 1Aを得た。ハードコート層の屈折率は 1. 62、鉛筆硬度 は Hであった。
上記積層フィルム 1Aのハードコート層側に、製造例 4で得られた低屈折率層形成 用組成物 L1を、ワイヤーバーコ一ターにより塗工し、 1時間放置して乾燥させ、得ら れた被膜を 120°Cで 10分間、酸素雰囲気下で熱処理し、厚み lOOnmの低屈折率 層を積層した、低屈折率層付基材を得た。得られた低屈折率層付基材の低屈折率 層が積層されていない側の表面が製造例 7で得られた偏光子の片面に重なる様にし て、アクリル接着剤を用いてロールトウロール法により貼り合わせて、低屈折率層付偏 光子 2Aを得た。
[0124] (製造例 14)観察者側偏光子 POlの作製
製造例 9で得られた光学異方体 C3と、製造例 13で得られた低屈折率層付偏光子 2Aを、低屈折率層付偏光子 2Aの透過軸と光学異方体 C3に積層されている光学異 方体 C1の遅相軸の交差角が 15° になり、かつ光学異方体 C3の C1側と低屈折率 層付偏光子 2Aの偏光子側が接する様に積層して、観察者側偏光子 POlを作製し た。
[0125] (製造例 15)バックライト側偏光子 PB1の作成
製造例 9で得られた光学異方体 C3と、製造例 8で得られた偏光子 Pを、偏光子 の 透過軸と光学異方体 C3に積層されている光学異方体 C1の遅相軸の交差角が 15° になり、かつ光学異方体 C3の C1側と偏光子 Pの偏光子側が接する様に積層して、 バックライト側偏光子 PB1を作製した。
[0126] (実施例 1)液晶表示装置 1の作製
TNモードの半透過型液晶セルとして、基盤両界面のプレチルト角が 2° 、ツイスト 角が左ねじれ 70° 、 Andが反射表示部で 230nm、透過表示部で略 262nmのもの を用いた。液晶膜厚は反射電極領域 (反射表示部)で 3.5μΐη、透明電極領域 (透 過表示部)で 4.0/imとした。
製造例 14で得られた観察者側偏光子 P01、上記液晶セル、および製造例 15で得 られたバックライト側偏光子 PB1を、この順序にて積層し、次にバックライト側偏光子 に接する様に拡散シート、導光板、ノ ックライトをこの順序にて組み込み、液晶表示 装置 1を作製した。作製した液晶表示装置 1の評価結果を表 1に示す。
[0127] [表 1] 表 1
実施例 比較例
1 2 3 4 5 1 2 3
LR 1.36 1.36 1.36 1.36 1.33 1.36 1.45 -
Re(450)/
1.005 0.86 0.86 0.81 1.005 1.01 1.005 1.005 Re(550)
コントラスト比 20 25 23 25 25 10 15 13 反射率 0.6 0.6 0.6 0.6 0.5 0.6 5 0.5 広帯域性 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 X 視認性 A 〇 〇 〇 〇 〇 〇 X 〇 耐傷性 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 反射率変化(%) 10 10 10 10 20 10 60 5 透過率変化(%) 2 2 2 2 5 2 10 10 [0128] (主屈折率)
自動複屈折計(王子計測器 (株)、 KOBRA— 21)を用いて、温度 20 ± 2°C、湿度 60 ± 5%の条件下で、波長 550nmで面内遅相軸の方向を求め、面内遅相軸方向 の屈折率 n、面内で遅相軸に垂直な方向の屈折率 n、厚さ方向の屈折率 nを測定 する。
(レターデーシヨン)
高速分光エリプソメーター (J. A. Woolam社、 M— 2000U)を用レ、て、温度 20 ± 2 。C、湿度 60 ± 5%の条件下で測定した。
(低屈折率層およびハードコート層の屈折率)
高速分光エリプソメトリ i. A. Woollam社製、 M— 2000U)を用レ、、温度 20 ± 2。C 、湿度 60 ± 5。/。の条件下で入射角度をそれぞれ 55° 、 60° 、 65° で測定した場合 の、波長領域 400〜1000nmのスペクトルから算出した。
(耐傷性)
スチールウール # 0000に荷重 0. 025MPaをかけた状態で表面を 10往復させ擦 つた後の表面状態を目視で観察した。
〇:傷が認められない
△:わずかに傷が認められる。
X:傷が認められる
[0129] (反射率、反射率変動)
分光光度計(日本分光社製:「紫外可視近赤外分光光度計 V— 570」 )を用いて入 射角 5° における反射率を面内の異なる任意の場所 5箇所で 5回行い、それらの算 術平均値を反射率の値とした。
反射率変動は下記式で求めた。 Rbはスチールウールで擦る前の反射率、 Raは前 記のごとくスチールウールで擦った後の反射率を表す。
^ R = I Rb -Ra I /Rb X IOO (%) (i)
(全光線透過率、全光線透過率変動)
日本電色工業(株)社製、「濁度計 NDH_ 300A」を用いて ASTM D1003に 準拠して、面内の異なる任意の場所 5箇所で 5回測定し、それらの算術平均値を全 光線透過率の代表値とし算出する。
変動率は次式より求める。 Rcはスチールウールで擦る前の全光線透過率、 Rdは前 記のごとくスチールウールで擦った後の全光線透過率を表す。
A R = | Rc-Rd | /Rc X IOO (%) (ii)
t
[0130] (ヘイズ)
JIS K7361— 1997に準拠して、 日本電色工業社製「濁度計 NDH_ 300A」を用 いて測定する。測定を面内の異なる場所 5箇所で 5回づっ測定し、その算術平均値 をヘイズ値とする。
(視認性 A)
黒表示させた時のパネルを目視で観察し二段階で評価した。
〇:グレアや映りこみが見られなレ、
X:グレアや映りこみが見られる
(広帯域性 A)
液晶表示パネルを周囲明るさ 500ルクスの環境に設置し、反射色を目視観察した。 〇:反射色が黒
X:反射色が青
(コントラスト比)
液晶表示パネルを周囲明るさ 500ルクスの環境に設置し、透過モードの液晶表示 装置を用いて、喑表示の時と明表示の時の正面から 5° の位置における輝度を色彩 輝度計(トプコン社製、色彩輝度計 BM— 7)を用いて測定する。そして、明表示の輝 度と暗表示の輝度の比(=明表示の輝度/暗表示の輝度)を計算し、これをコントラ スト(CR)とする。コントラスト(CR)が大きいほど、視認性に優れる。
[0131] (実施例 2)液晶表示装置 2の作製
製造例 14において光学異方体 C3に換えて、製造例 10で得られた光学異方体 C4 を用いた他は製造例 14と同様の方法で観察者側偏光子 P〇2を得た。
次に製造例 15において、光学異方体 C3に換えて、製造例 10で得られた光学異方 体 C4を用いた他は製造例 15と同様の方法でバックライト側偏光子 PB2を得た。 さらに実施例 1において、観察者側偏光子 POlに換えて、観察者側偏光子 P02を 用レヽ、ノくックライト側偏光子 PB1に換えて、ノくックライト側偏光子 PB2を用いた他は実 施例 1と同じ方法で液晶表示装置 2を作製した。
作製した液晶表示装置 2の評価結果を表 1に示す。
[0132] (実施例 3)液晶表示装置 3の作製
Re (450) ZRe (550W . 86であるポリカーボネートフィルム(帝人社製 商品名 ピュアエース WR_W)と、製造例 13で得られた低屈折率層付偏光子 2Aを、低屈 折率層付偏光子 2Aの透過軸とポリカーボネートフィルムの遅相軸の交差角力 S45° になり、かつポリカーボネートフィルムと低屈折率層付偏光子 2Aの偏光子側が接す る様に積層して、観察者側偏光子 P03を作製した。
次に上記ポリカーボネートフィルムと、製造例 8で得られた偏光子 Pを、偏光子 の 透過軸とポリカーボネートフィルムの遅相軸の交差角力 S45° になり、かつポリカーボ ネートフィルムと偏光子 Pの偏光子側が接するように積層して、バックライト側偏光子 P B3を作製した。
さらに実施例 1において、観察者側偏光子 POlに換えて、観察者側偏光子 P03を 用レヽ、ノくックライト側偏光子 PB1に換えて、ノくックライト側偏光子 PB3を用いた他は実 施例 1と同じ方法で液晶表示装置 3を作製した。
作製した液晶表示装置 3の評価結果を表 1に示す。
[0133] (実施例 4)液晶表示装置 4の作製
製造例 14において光学異方体 C3に換えて、製造例 11で得られた光学異方体 C6 を用いた他は製造例 14と同様の方法で観察者側偏光子 P〇4を得た。
次に製造例 15において、光学異方体 C3に換えて、製造例 11で得られた光学異方 体 C6を用いた他は製造例 15と同様の方法でバックライト側偏光子 PB4を得た。 さらに実施例 1において、観察者側偏光子 POlに換えて、観察者側偏光子 P04を 用レ、、バックライト側偏光子 PB1に換えて、ノ ックライト側偏光子 PB4を用いた他は実 施例 1と同じ方法で液晶表示装置 4を作製した。
作製した液晶表示装置 4の評価結果を表 1に示す。
[0134] (実施例 5)液晶表示装置 5の作製
製造例 13において、低屈折率層形成用組成物 L1に換えて、製造例 5で得られた 低屈折率層形成用組成物 L2を用いた他は、製造例 13と同じ方法で低屈折率層付 偏光子 2Bを得た。
ついで製造例 14において低屈折率層付偏光子 2Aに換えて、低屈折率層付偏光 子 2Bを用いた他は製造例 14と同様の方法で観察者側偏光子 P〇5を得た。
さらに実施例 1において、観察者側偏光子 POlに換えて、観察者側偏光子 P05を 用いた他は実施例 1と同じ方法で液晶表示装置 5を作製した。
作製した液晶表示装置 5の評価結果を表 1に示す。
[0135] (比較例 1)液晶表示装置 6の作製
製造例 12で得られた光学異方体 C9と、製造例 13で得られた低屈折率層付偏光 子 2Aを、低屈折率層付偏光子 2Aの透過軸と光学異方体 C9に積層されている光学 異方体 C7の遅相軸の交差角が 15° になり、かつ光学異方体 C9の C7側と低屈折 率層付偏光子 2Aの偏光子側が接する様に積層して、観察者側偏光子 P06を作製 した。
次に製造例 12で得られた光学異方体 C9と、製造例 8で得られた偏光子 Pを、偏光 子 Pの透過軸と光学異方体 C9に積層されている光学異方体 C7の遅相軸の交差角 力 S15° になり、かつ光学異方体 C9の C7側と偏光子 Pの偏光子側が接する様に積 層して、観察者側偏光子 PB5を作製した。
さらに実施例 1において、観察者側偏光子 POlに換えて、観察者側偏光子 P06を 用レヽ、ノくックライト側偏光子 PB1に換えて、ノくックライト側偏光子 PB5を用いた他は実 施例 1と同じ方法で液晶表示装置 6を作製した。
作製した液晶表示装置 6の評価結果を表 1に示す。
[0136] (比較例 2)液晶表示装置 7の作製
製造例 13において、低屈折率層形成用組成物 L1に換えて、製造例 6で得られた 低屈折率層形成用組成物 L3を用レ、た他は、製造例 13と同じ方法で低屈折率層付 偏光子 2Cを得た。
ついで製造例 14において低屈折率層付偏光子 2Aに換えて、低屈折率層付偏光 子 2Cを用いた他は製造例 14と同様の方法で観察者側偏光子 P〇7を得た。
さらに実施例 1において、観察者側偏光子 POlに換えて、観察者側偏光子 P07を 用いた他は実施例 1と同じ方法で液晶表示装置 7を作製した。
作製した液晶表示装置 7の評価結果を表 1に示す。
[0137] (比較例 3)液晶表示装置 8の作製
製造例 13で得られた積層フィルム 1Aのハードコート層を有する面に、 MgF層 89
2 nm、 TiO層 1 12nm、 MgF層 188nmをこの順にスパッタリング装置を用いて基板
2 2
温度 80°Cの条件で積層し、三層構造の反射防止膜積層フィルムを得た。得られた反 射防止膜積層フィルムの反射防止膜が積層されていない側の表面が、製造例 7で得 られた偏光子の片面に重なる様にして、アクリル系接着剤を用いて貼り合わせて、反 射防止膜付偏光子 2Dを得た。
ついで製造例 14において低屈折率層付偏光子 2Aに換えて、反射防止膜付偏光 子 2Dを用いた他は製造例 14と同様の方法で観察者側偏光子 P〇8を得た。
さらに実施例 1において、観察者側偏光子 PO lに換えて、観察者側偏光子 P08を 用いた他は実施例 1と同じ方法で液晶表示装置 8を作製した。
作製した液晶表示装置 8の評価結果を表 1に示す。
[0138] 表 1から、エア口ゲルを含んでなる屈折率 1. 37以下の低屈折率層を含んだ積層体 力 なる反射防止膜を備え、且つ波長 550nmで測定した面内レターデーシヨン値 [ Re (550) ]と波長 450nmで測定した面内レターデーシヨン値 [Re (450) ]との比 Re ( 450) /Re (550)が 1. 007以下である光学異方体を備えた半透過型液晶表示装置 はコントラスト比が高ぐ広帯域性、視認性 A、耐傷性のバランスに優れ、反射率又は 全光線透過率の変動が小さレ、ことがわかる。
[0139] (製造例 16)基材 1Aの作製
ノルボルネン重合体(ZEONOR 1420R、 日本ゼオン社製、ガラス転移温度: 136 °C、飽和吸水率: 0. 01重量%未満)のペレットを、空気を流通させた熱風乾燥器を 用いて 1 10°Cで 4時間乾燥した。そしてリーフディスク形状のポリマーフィルター(ろ過 精度 30 μ m)が設置され、ダイリップの先端部がクロムめつきされた平均表面粗さ Ra = 0. 04 μ mのリップ幅 650mmのコートハンガータイプの Τダイを有する短軸押出機 を用いて、前記ペレットを 260°Cで溶融押出しして膜厚 100 z m、幅 600mmの長尺 フィルム状基材 1Aを得た。得られた基材 1Aの飽和吸水率は 0. 01重量%以下であ つた。また、面内のレターデーシヨン値(Re)は、 2nmであった。
[0140] (製造例 17)ハードコート剤の調製
6官能ウレタンアタリレートオリゴマー(NKオリゴ U— 6HA、新中村化学社製) 3 0重量部、ブチルアタリレート 40重量部、イソボニルメタタリレート 30重量部、及び 2, 2_ジフヱニルェタン— 1 _オン 10重量部をホモジナイザーで混合し、さらに五酸化 アンチモンゾル (40%のメチルイソブチルケトンゾル:平均粒子径 20nm、水酸基が パイロクロア構造の表面に現れているアンチモン原子に 1つの割合で結合しているも の。)を五酸化アンチモン微粒子がハードコート剤の全固形分の 50重量%を占める 割合で混合して、ハードコート層形成用の材料であるハードコート剤を得た。
[0141] (製造例 18)低屈折率層形成用塗工液 1の調製
テトラメトキシシラン 208重量部にメタノール 356重量部をカ卩え、さらに水 18重量部 及び 0. 01N塩酸水溶液 18重量部を混合し、これを、デイスパーを用いてよく混合し た。この混合液を 25°C恒温槽中で 2時間攪拌して、重量平均分子量 850のシリコー ンレジンの溶夜を得た。
次に、中空シリカ粒子として中空シリカイソプロパノール分散ゾル(固形分 20重量% ,平均一次粒子径約 35nm、外殻厚み約 8nm)を前記シリコーンレジンの溶液に中 空シリカ粒子/シリコーンレジン (縮合化合物換算)が固形分基準で重量比が 7 : 3と なるように添加し、次いで全固形分が 1%になるようにメタノールで希釈して、低屈折 率層形成用塗工液 1を得た。
[0142] (製造例 19)低屈折率層形成用塗工液 2の調製
中空シリカ粒子/シリコーンレジン (縮合化合物換算)が固形分基準で重量比が 8 :
2となるようにした他は低屈折率層形成用塗工液 1と同様にして、低屈折率層形成用 塗工液 2を得た。
[0143] (製造例 20)低屈折率層形成用塗工液 3の調製
メチルメタタリレート 90重量部、 n_ブチルアタリレート 40重量部、 γ—メタ口キシプ 口ピルトリメトキシシラン 20重量部、及びキシレン 130重量部を混合し、攪拌しながら 8 0°Cに加温し、混合物を得た。次いでァゾビスイソバレロ二トリル 4重量部をキシレン 1 0重量部に溶解したものを、 30分間かけて前記 80°Cの混合物に滴下し、滴下後さら に 5時間 80°Cを維持し、固形分濃度 50%のシリル基含有ビニル樹脂溶液を得た。シ リル基含有ビニル樹脂の分子量 (ゲルパーミエーシヨンクロマトグラフィーによる測定 でポリスチレン換算の分子量)は約 12, 000であり、樹脂の 1分子あたりに平均 6個の シリル基を含有してレ、ることが推定された。
次にメチルトリメトキシシラン 100重量部、ジメチルジメトキシシラン 10重量部、前記 で得たシリル基含有ビュル樹脂溶液 50重量部、アルミニウムトリス(ェチル)ァセトァ セテート 10重量部、及びイソプロピルアルコール 30重量部を混合し、さらにイオン交 換水 30重量部を添カ卩して 60°Cで 4時間反応させた。次に室温まで冷却し、ァセチル アセトン 7重量部を添加して、低屈折率層形成用塗工液 3を得た。
[0144] (製造例 21)偏光子 Gの作製
厚さ 75 z mの PVAフィルム(クラレ社製 ビニロン # 7500)をチャックに装着し、ョ ゥ素 0. 2g/l及びヨウ化カリウム 60gZlの水溶液中に 30°Cにて 240秒間浸漬し、次 いでホウ酸 70g/l及びヨウ化カリウム 30g/lの水溶液に浸漬し、その状態で 6. 0倍 に一軸延伸し 5分間保持した。最後に室温で 24時間乾燥し、偏光度 99. 993%の 偏光子 Gを得た。
[0145] (実施例 6)
基材 1Aの両面に、高周波発信機(コロナジェネレータ HV05— 2、 Tamtec社製) を用いて 0. 8kW出力でコロナ放電処理を行った。前記処理を施した基材の片面に 、ハードコート剤を、 25°C、相対湿度 60%の環境下でダイコーターを用いて塗布した 。次いで相対湿度 5%以下の環境下で、 80°Cで 16秒間、 100°Cで 16秒間、次いで 120°Cで 16秒間、乾燥を行った。そして、出力 320W/cm、照射距離 60mmの条 件で紫外線を照射してハードコート剤を硬化させ、厚さ 5 μ mのハードコート層を積層 した基材 1Cを得た。
基材 1Cのハードコート層を有する面を 1. 6kW出力でコロナ放電処理を行った。前 記処理を施した基材 1Cのハードコート層を有する面に低屈折率層形成用塗工液 1 を、 25°C、相対湿度 60%の環境下でワイヤーバーコ一ターによって塗布した。次い で相対湿度 5%以下で、 40°Cで 20秒間、 120°Cで 40秒間、乾燥を行った。次いで 出力 160W/cm、照射距離 60mmの条件で紫外線を照射して、厚さ lOOnmの低 屈折率層を形成して反射防止フィルム 1 Dを得た。
[0146] 厚さ 0. 1 μ mのゼラチン薄膜を塗設した 100 a mのトリアセチルセルロースフィルム
(富士写真フィルム社製、面内レターデーシヨン 5nm、厚さ方向レターデーシヨン 40η m)上に、ポリビュルアルコール 3%溶液を # 16ワイヤバーコ一ターで塗布し、 80°C の温風で乾燥させ、次レ、でラビング処理して配向膜を得た。
液晶性ディスコティック化合物 1. 8重量部、エチレングリコール変性トリメチロール プロパンアタリレート 0. 2重量部、セノレロースアセテートブチレート 0. 04重量部、光 重合開始剤 (ィルガキュア— 907、チバ'ガイギ一社製) 0. 06重量部及び増感剤(力 ャキュア一 DETX、 日本化薬社製) 0. 02重量部を 3. 43重量部のメチルェチルケト ンに溶解して塗布液を得た。この塗布液を前記配向膜に # 3ワイヤーバーを用いて 塗布し、塗膜を 120°Cの恒温槽中に 3分間浸けて、ディスクコテツイク化合物を配向さ せた。塗膜を 120°Cの状態で、高温水銀灯(120W/cm)で紫外線を 1分間照射し た。室温まで冷却し、厚さ Ι μ ΐηのディスコティック化合物を含む層を有する光学補償 板を得た。液晶層のみのレターデーシヨンをラビング軸に沿って測定したところ、レタ 一デーシヨンが 0となる方向は存在しなかった。この値をシミュレーションによってフィ ッティングしたところ、負の一軸性 (ダイレクター)が光学補償板面に対して 22° 力も 8 6° に連続的に変化したハイブリッド配向を示していることが解った。光軸角の平均 傾斜角は 21° 、液晶層のもの厚さ方向レターデーシヨンは 117nmであった。この光 学補償板は面内レターデーシヨンを有し、面内の平均屈折率が厚み方向屈折率より も大きぐ厚み方向で漸次厚み方向屈折率が変化するものであった。
[0147] 偏光子 Gの一方の面に反射防止フィルム 1Dの基材側の面が接するように、偏光子 Gの別の面に光学補償板のトリァセチルセルロースフィルム側の面が接し且つ偏光 子 Gの透過軸と光学補償板のラビング方向が 45° になるように、それぞれを、アタリ ル系接着剤 (住友スリーェム社製、 DP— 8005クリア)で貼り合わせ、出射側偏光子 を得た。
[0148] 他の偏光子 Gの一方の面に基材 1Aが接するように、偏光子 Gの別の面に光学補 償板のトリァセチルセルロースフィルム側の面が接し且つ偏光子 Gの透過軸と光学補 償板のラビング方向が 45° になるように、それぞれを、アクリル系接着剤(住友スリー ェム社製、 DP— 8005クリア)で貼り合わせ、入射側偏光子を得た。
[0149] ITO電極付ガラス基板にポリイミド膜を配向膜として設け、一方向にラビング処理を 行った。この配向膜を有するガラス基板 2枚をラビング方向が平行となるように向かい 合わせ、セノレギャップ 10 z mで接合し、メノレクネ土$¾夜晶2し11132 (厶 = 0. 1396) を注入して、ベンド配向液晶セルを得た。ベンド配向液晶セルに出射側偏光子をセ ル視認側に液晶層がセルに対向するように配置し、入射側偏光子を視認側の反対 側に液晶層がセルに対向するように配置し、出射側偏光子と入射側偏光子とはクロ スニコルの関係になり、ガラス基板のラビング方向と光学補償ラビング方向は逆向き で平行(図 3参照)になるように配置して、液晶表示装置を得た。
[0150] (実施例 7)
低屈折率層形成用塗工液 1に代えて低屈折率層形成用塗工液 2を用いた他は実 施例 6同様にして液晶表示装置を得た。
[0151] (実施例 8)
偏光子 Gに代えてスーパーハイコントラスト偏光子(ボラテクノネ土製、 SKN- 18243 T、偏光度 99. 995%)を用いた他は実施例 6同様にして液晶表示装置を得た。
[0152] (比較例 4)
光学補償板の代わりに、厚さ 100 μ mのトリアセチルセルロースフィルムを用いた他 は実施例 6同様にして液晶表示装置を得た。
[0153] (比較例 5)
低屈折率層形成用塗工液 1に代えて低屈折率層形成用塗工液 3を用いた他は実 施例 6同様にして液晶表示装置を得た。
[0154] (比較例 6)
低屈折率層形成用塗工液 1の塗布を行わずに、コロナ放電処理を施した基材 1C のハードコート層を有する面に、 MgF層 89nm、 TiO層 112nm、 MgF層 188nm
2 2 2 をこの順にスパッタリング装置を用いて基板温度 80°Cの条件で積層し、三層構造の 反射防止フィルムを得た他は実施例 6同様にして液晶表示装置を得た。
[0155] 実施例 6〜8及び比較例 4〜6によって得られた液晶表示装置の評価結果を表 2示 した。 [0156] [表 2] 表 2
Figure imgf000051_0001
[0157] (視認性 B)
液晶表示装置を明るさ 500ルクスの環境下に置き、画像を表示して前正面より目視 で観察し、以下の三段階で評価した。グレアとは視野内で過度に輝度が高い点や面 が見えることによっておきる不' I'夬感や、見にくさのことをいう。
〇:グレア、映り混み、または画像のぼやけがない。
△:グレア、映り込み、または画像のぼやけが少しあり、気になる。
X:グレア、映り込み、または画像のぼやけが際立ってある。
[0158] (コントラスト比及び視野角)
液晶表示装置を明るさ 500ルクスの環境下に置き、 OCBモード液晶セルに 55Hz の矩形波電圧(白表示 2V、黒表示 6V)を印加し、白表示時の光線透過率と黒表示 時の光線透過率との比(白/黒)をコントラスト比とした。そして、測定器 (EZ— Contr astl60D、 ELDIM社製)を用いてコントラスト比が 10となる視野角を画面の上下左 右で求めた。
(広帯域性 B)
明るさが 500ルクスの環境下に液晶テレビを設置して、液晶セルに電圧をかけない 状態で、画面の状態を観察した。 〇:画面が黒色
X:画面が青色または青みを帯びている。
表 2から、エア口ゲルを含有してなる屈折率 1. 36の低屈折率層を含む反射防止膜 を備え、面内レターデーシヨンを有し、厚み方向の平均屈折率が面内の平均屈折率 よりも小さぐ厚み方向で屈折率が変化する光学補償板を備えた OCB液晶表示装置 は、外光の明るい環境においてもコントラストに優れ、視野角も広ぐ視認性に優れて レ、ることがわかる。
一方、光学補償板を用いなかった場合 (比較例 1)、エア口ゲルを含有しない反射 防止膜を用いた場合(比較例 2, 3)では外光の明るレ、環境にぉレ、てはコントラストが 低ぐ視認性が悪くなつていることがわかる。

Claims

請求の範囲
[1] 反射型若しくは半透過型の液晶セル、光学異方体及び出射側偏光子を有し、 出射側偏光子は、液晶セル力 遠い側の面に反射防止膜を含み、
該反射防止膜は、エア口ゲルを含んでなる屈折率 1. 37以下の低屈折率層を含ん だ積層体であり、
前記光学異方体は、波長 550nmで測定した面内レターデーシヨン値 (Re (550) ) と波長 450nmで測定した面内レターデーシヨン値(Re (450) )との比 Re (450) /Re (550)が 1. 007以下である液晶表示装置。
[2] 前記光学異方体は、!^ (550)が125〜15011111でぁる、請求項 1に記載の液晶表 示装置。
[3] 前記光学異方体は、透明樹脂フィルムを延伸配向してなるもの又は液晶性化合物 を配向固定してなるものを含んでいる請求項 1に記載の液晶表示装置。
[4] 前記光学異方体は、負の固有複屈折を有する透明樹脂のフィルムを延伸配向して なるものを含んでいる請求項 1に記載の液晶表示装置。
[5] 前記反射防止膜は、さらに屈折率 1. 55以上のハードコート層を含むものである請 求項 1に記載の液晶表示装置。
[6] 前記ハードコート層は、無機酸化物粒子及び活性エネルギー硬化型樹脂を含んで なるものである請求項 5に記載の液晶表示装置。
[7] 前記ハードコート層は、基材用の樹脂とハードコート層形成用の材料との共押出成 形により積層されてなるものである請求項 5に記載の液晶表示装置。
[8] 前記反射防止膜は、入射角 5° の反射率力 波長 430nm〜700nmで 1. 4%以 下であり、波長 550nmで 0. 7%以下である請求項 1に記載の液晶表示装置。
[9] OCBモードの液晶セル、該液晶セルを挟む一対の出射側偏光子及び入射側偏光 子、並びに光学補償板を有し、
出射側偏光子は、液晶セル力 遠レ、側の面に反射防止膜を含み、
該反射防止膜はエア口ゲルを含んでなる屈折率 1. 37以下の低屈折率層を含んだ 積層体であり、
前記光学補償板は、前記出射側偏光子と前記液晶セルとの間、または前記入射側 偏光子と前記液晶セルとの間に備えられ、且つ面内レターデーシヨン Reを有し、厚 み方向の平均屈折率が面内の平均屈折率よりも小さぐ厚み方向で屈折率が変化 するものである液晶表示装置。
[10] 前記光学補償板は、ディスコティック液晶の配向形態を固定した液晶性光学フィノレ ムである請求項 9に記載の液晶表示装置。
[11] 前記配向形態は、ディスコティック液晶のダイレクターが厚み方向で変化するもので ある請求項 10に記載の液晶表示装置。
[12] 前記反射防止膜は、さらに屈折率 1. 55以上のハードコート層を含むものである請 求項 9に記載の液晶表示装置。
[13] 前記ハードコート層は、無機酸化物粒子及び活性エネルギー硬化型樹脂を含んで なるものである請求項 12に記載の液晶表示装置。
[14] 前記ハードコート層は、基材用の樹脂とハードコート層形成用の材料との共押出成 形により積層されてなるものである請求項 12に記載の液晶表示装置。
[15] 前記反射防止膜は、入射角 5° の反射率力 波長 430nm〜700nmで 1. 4%以 下であり、波長 550nmで 0. 7%以下である請求項 9に記載の液晶表示装置。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000275434A (ja) * 1999-03-25 2000-10-06 Fuji Photo Film Co Ltd セルロースの低級脂肪酸エステルフイルム用レターデーション上昇剤、光学補償シートおよび液晶表示装置
JP2001296423A (ja) * 2000-04-13 2001-10-26 Teijin Ltd 偏光板保護用透明フィルム及びそれを用いてなる偏光板
JP2002072209A (ja) * 2000-08-28 2002-03-12 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2004294566A (ja) * 2003-03-25 2004-10-21 Univ Shinshu フォトニック結晶

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000275434A (ja) * 1999-03-25 2000-10-06 Fuji Photo Film Co Ltd セルロースの低級脂肪酸エステルフイルム用レターデーション上昇剤、光学補償シートおよび液晶表示装置
JP2001296423A (ja) * 2000-04-13 2001-10-26 Teijin Ltd 偏光板保護用透明フィルム及びそれを用いてなる偏光板
JP2002072209A (ja) * 2000-08-28 2002-03-12 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2004294566A (ja) * 2003-03-25 2004-10-21 Univ Shinshu フォトニック結晶

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