WO2006068216A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

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WO2006068216A1
WO2006068216A1 PCT/JP2005/023584 JP2005023584W WO2006068216A1 WO 2006068216 A1 WO2006068216 A1 WO 2006068216A1 JP 2005023584 W JP2005023584 W JP 2005023584W WO 2006068216 A1 WO2006068216 A1 WO 2006068216A1
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liquid crystal
crystal display
refractive index
display device
hydrolyzate
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PCT/JP2005/023584
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Inventor
Takeyuki Yamaki
Hiroshi Yokogawa
Akira Tsujimoto
Ryozo Fukuzaki
Masanori Yoshihara
Tetsuya Toyoshima
Kohei Arakawa
Original Assignee
Matsushita Electric Works, Ltd.
Zeon Corporation
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    • G09G2320/0233Improving the luminance or brightness uniformity across the screen

Definitions

  • the present invention relates to a CB mode liquid crystal display device. More specifically, the present invention relates to an OCB mode liquid crystal display device that is excellent in antireflection even under strong external light, has a high contrast ratio, and has excellent visibility.
  • the present invention also relates to a reflective or transflective liquid crystal display device. More specifically, the present invention is excellent in antireflection and scratch resistance, prevents a decrease in contrast when the screen is viewed from an oblique direction without deteriorating the image characteristics of the front direction force, and is 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.
  • 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. Therefore, as a liquid crystal display device for portable use, a transflective or reflective liquid crystal display device that does not use a backlight that consumes a large amount of power, or is a low-power consumption type that is not always used, is thin and lightweight, and is particularly focused. Has been.
  • a reflection type liquid crystal display device displays an image by taking in external light from a display surface and reflecting it with a reflector on the back of the liquid crystal panel.
  • 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 if these improvements are made, a part of the light incident from the outside is reflected on the surface of the display device, the display screen is glazed, and the display quality is inevitably deteriorated due to reflection.
  • a liquid crystal display device in the CB (Optically Compensated Birefringence) mode is a display device that uses the bend alignment of nematic liquid crystal.
  • OCB mode liquid crystal display devices can handle moving images with a fast response speed, and if an ideal compensation method is obtained, a wider viewing angle than conventional liquid crystal display devices may be obtained. I'm hiding. For this reason, the OCB mode liquid crystal display device is expected to have high potential as a high-performance display device.
  • the OCB mode liquid crystal display device requires a compensation plate for color compensation and viewing angle compensation.
  • O The CB mode liquid crystal cell is a system that displays black and white or its halftone depending on the degree of bend alignment, so lettering occurs when viewed from the front in any state. The contrast ratio cannot be obtained.
  • a color compensator capable of canceling out the in-plane letter pattern 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, 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 viewing angle that decreases. For this reason, a viewing angle compensator is required to improve display performance.
  • the director (optical axis) of the liquid crystal molecules in order to keep the bend alignment stable, the director (optical axis) of the liquid crystal molecules must be at a large angle on the average with respect to the electrode substrate.
  • the refractive index distribution is smaller in the in-plane direction, which is larger in the cell thickness direction. Therefore, a compensation plate that can cancel 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.
  • a compensation plate capable of simultaneously performing color compensation and viewing angle compensation has lettering in the plane and a refractive index in the thickness direction smaller than the refractive index in the plane.
  • the use of axially stretched films has been proposed.
  • a biaxially stretched film may not achieve sufficient compensation depending on the orientation when viewed from an oblique direction. This is because the director of the liquid crystal in the cell, S, continuously changes in the film thickness direction, so that optical rotatory dispersion occurs for light traveling obliquely.
  • the biaxially stretched film does not change the refractive index in the thickness direction, the effect of optical rotation dispersion cannot be counteracted by the biaxially stretched film.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-327822 discloses a discotic liquid crystal alignment mode.
  • a fixed liquid crystal optical film whose director is a discotic liquid crystal and has an angle of 60 ° to 90 ° with the final plane on one side of the film.
  • a compensation film for a liquid crystal display element having a hybrid orientation with an angle of 0 ° to 50 ° has been proposed.
  • JP-A-9-197397 (US Pat. No. 5,805,253) includes an optically anisotropic layer comprising a transparent support and a compound having a discotic structural unit provided thereon,
  • the disc surface of the discotic structural unit of the optical anisotropic layer is inclined with respect to the transparent support surface, and the angle formed by the disc surface of the discotic structural unit and the transparent support surface is the depth 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 ⁇ X d ⁇ 400 (where n and n represent the in-plane principal refractive index, and n is the thickness direction
  • D represents the thickness in terms of nm of the support
  • a compensation sheet has been proposed. However, even if these improvements are made, a part of the light incident from the outside is reflected on the surface of the display device, and the display screen glare, and the display quality is deteriorated due to the reflection.
  • 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 is combined with a convex antiglare layer (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-318383).
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2002-318383 Japanese Patent Laid-Open No.
  • 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 provide a CB mode liquid crystal display device having excellent antireflection properties, high contrast ratio, excellent visibility, and excellent scratch resistance even under strong external light. It is to be. Another object of the present invention is to prevent the scattering of light to the rear 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 to provide a reflection type or semi-transmission type liquid crystal display device having no
  • the present inventor includes an OCB mode liquid crystal cell, a pair of upper and lower polarizers sandwiching the liquid crystal cell, at least one optical compensator provided between any one of the polarizers and the liquid crystal cell, And an antireflective film comprising a low refractive index layer having a refractive index of 1.37 or less on the side farther from the liquid crystal cell of the output side polarizer and comprising a cured silicone film containing hollow fine particles or porous fine particles,
  • the optical compensator has an 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.
  • the inventors have found that the image can be viewed with high contrast even under strong external light, has a wide viewing angle, and is excellent in scratch resistance. Based on this finding, the present invention has been completed.
  • the 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) measured at a wavelength of 550 nm. )) And the in-plane letter value (Re (450)) measured at a wavelength of 450 nm.
  • Re (450) / Re (550) is 1.007 or less, which is far from the liquid crystal cell of the exit side polarizer.
  • a liquid crystal display device comprising an antireflection film having a laminate strength comprising a low refractive index layer having a refractive index of 1.37 or less, comprising a silicone cured film containing hollow fine particles or porous fine particles. From the direction, it was confirmed that the image was not reflected on the screen, had a uniform and high contrast, and had an excellent antireflection effect. Based on this knowledge, the present invention was completed.
  • the exit-side polarizer includes an antireflection film on the far side of the liquid crystal cell force
  • the antireflection film is a laminate including a low refractive index layer having a refractive index of 1.37 or less and having a silicone cured coating force containing hollow fine particles or porous fine particles,
  • the optical compensator is provided between the exit-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.
  • a liquid crystal display device in which the refractive index changes in the thickness direction where the average refractive index is smaller than the in-plane average refractive index.
  • the low refractive index layer comprises hollow fine particles or porous fine particles, at least one of the following hydrolyzate (A) and the following copolymer hydrolyzate (B), and the following hydrolyzable onoleganosilane (C).
  • a copolymer hydrolyzate obtained by copolymer hydrolysis with water-decomposable onoleganosilane obtained by copolymer hydrolysis with water-decomposable onoleganosilane.
  • (C) A hydrolyzable organosilane having a water repellent group in the straight chain portion and having two or more silicon atoms bonded to an alkoxy group in the molecule.
  • the low refractive index layer comprises a rehydrolyzate obtained by hydrolyzing the hydrolyzate (A) in a state where hollow fine particles or porous fine particles are mixed with the hydrolyzate (A), and the following copolymer.
  • the liquid according to [1] which is a cured film of a coating material composition comprising the hydrolyzate (B).
  • a copolymer hydrolyzate obtained by copolymer hydrolysis with water-decomposable onoleganosilane obtained by copolymer hydrolysis with water-decomposable onoleganosilane.
  • the coating material composition comprises (a) porous fine particles obtained by mixing an alkyl silicate, a solvent, water and a hydrolysis polymerization catalyst, followed by hydrolysis polymerization and removing the solvent in the next step; or (b) an alkyl Hydrolysis polymerization by mixing silicate, solvent, water and hydrolysis polymerization catalyst
  • Hydrolyzate (A) is a hydrolyzable organosilane represented by SiX (X is
  • a decomposable group with an acid catalyst and water in a molar ratio [H0] / [X] of 1.0 to 5.0
  • the liquid crystal display device which contains a partially hydrolyzed product or a fully hydrolyzed product having a weight average molecular weight of 2000 or more obtained by hydrolysis under the following conditions.
  • the antireflection film has a reflectivity at an incident angle of 5 degrees on the surface thereof of 1.4% or less at a wavelength of 430 to 7 OOnm and 0.7 at a wavelength of 550 nm. /.
  • a reflective or transflective liquid crystal cell, an optical anisotropic body, and an output-side polarizer, and the optical anisotropic body has an in-plane letter value measured at a wavelength of 550 nm (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,
  • the output-side polarizer includes an antireflection film on the surface on the side far from the liquid crystal cell force, and the antireflection film has a low refractive index of 1.37 or less, which is a silicone-cured coating force including hollow fine particles or porous fine particles.
  • a liquid crystal display device which is a laminate comprising a refractive index layer. [15] The low refractive index layer comprises hollow fine particles or porous fine particles, at least one of the following hydrolyzate (A) and the following copolymer hydrolyzate (B), and the following hydrolyzable organosilane (C).
  • the liquid crystal display device according to the above [14] which is a cured film of a coating material composition comprising the same.
  • a copolymer hydrolyzate obtained by copolymer hydrolysis with water-decomposable onoleganosilane obtained by copolymer hydrolysis with water-decomposable onoleganosilane.
  • (C) A hydrolyzable organosilane having a water repellent group in the straight chain portion and having two or more silicon atoms bonded to an alkoxy group in the molecule.
  • R 2 is an alkyl group, and n is an integer of 2 to 200.
  • the low refractive index layer includes hollow fine particles or porous fine particles, at least one of the following hydrolyzate (A) and the following copolymer hydrolyzate (B), and the following silicone diol (D).
  • a copolymer hydrolyzate obtained by copolymer hydrolysis with water-decomposable onoleganosilane obtained by copolymer hydrolysis with water-decomposable onoleganosilane.
  • the low refractive index layer comprises a rehydrolysate obtained by hydrolyzing the hydrolyzate (A) in a state where hollow fine particles or porous fine particles are mixed with the hydrolyzate (A), and the following copolymerization additive.
  • Copolymerized hydrolyzate with water-decomposable onoleganosilane is Copolymerized hydrolyzate with water-decomposable onoleganosilane.
  • the coating material composition comprises: (a) porous fine particles obtained by mixing an alkyl silicate, a solvent, water and a hydrolysis polymerization catalyst, followed by hydrolysis polymerization, and then removing the solvent by drying; ) Aggregate average particle size obtained by removing the solvent by drying from the organosilica sol, which was hydrolyzed by mixing alkyl silicate, solvent, water and hydrolysis polymerization catalyst, and stabilized by stopping the polymerization before Gelich.
  • Hydrolyzate (A) is a hydrolyzable organosilane represented by SiX (X is hydrolyzed) A decomposable group) in the presence of an acid catalyst and an amount of water with a molar ratio [H0] / [X] of 1 ⁇ 0 to 5 ⁇ 0.
  • the liquid crystal display device which contains a partially hydrolyzed product or a fully hydrolyzed product having a weight average molecular weight of 2000 or more obtained by hydrolysis in the presence.
  • the antireflection film has a reflectance power wavelength of 430 nm to 700 nm at an incident angle of 5 °.
  • the liquid crystal display device according to [14] which is not more than% and not more than 0.7% at a wavelength of 550 nm. Is provided.
  • the 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.
  • the in-plane letter decision of the liquid crystal cell during black display can be canceled and color compensation can be performed.
  • the average refractive index in the thickness direction of the optical compensation plate is smaller than the in-plane average refractive index and the refractive index changes in the thickness direction, thereby canceling the anisotropy of the liquid crystal cell, and in the oblique direction.
  • the OCB mode liquid crystal display device of the present invention has an antireflection film provided on the far side from the liquid crystal cell of the output side polarizer, and the antireflection film contains hollow fine particles or porous fine particles.
  • the OC B mode liquid crystal display device of the present invention is a display device that is used under strong external light due to a lot of dust for mopile and in-vehicle use. It is suitable as.
  • the reflective or transflective liquid crystal display device of the present invention comprises an optical anisotropic body having a specific in-plane letter characteristic, and hollow fine particles or porous fine particles provided on a side far from the liquid crystal cell of the output side polarizer. Combined with an anti-reflective coating with a low refractive index layer that has a cured silicone coating, it has excellent viewing resistance with a wide viewing angle, no reflections, and good black display quality from any direction. , Homogeneous 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, or an electronic notebook.
  • 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 a CB 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 Yes
  • the exit-side polarizer includes an antireflection film on the surface on the far side of the liquid crystal cell force, and the antireflection film has a refractive index of 1.37 or less, which is a silicone cured coating force including hollow fine particles or porous fine particles. It is a laminate comprising layers.
  • the liquid crystal cell constituting the reflective or transflective liquid crystal display device of the present invention has a liquid crystallinity between a transparent electrode substrate having no reflective function and a transparent electrode substrate having a reflective function over the entire surface or a part thereof.
  • the compound is encapsulated.
  • a substrate having a reflective function is used over the entire surface, a reflective liquid crystal display device can be obtained, and when a substrate having a reflective function is used in part, a transflective liquid crystal display device can be obtained.
  • 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 encapsulated, the method of operating the liquid crystal compound, and the like.
  • TN Transmission Nematic Method
  • STN Super Twisted Nematic
  • ECB Electro cally Controlled Birefringence
  • IPs In- Plane Switcnmg
  • VA Vertical Alignment
  • ⁇ CB Optically Compensated Birefringenc e
  • HAN Hybrid Aligned Nematic
  • ASM Analy Symmetric
  • Aligned Microcell Aligned Microcell
  • various methods such as a halftone gray scale method, a domain division method, a display method using a ferroelectric liquid crystal and an antiferroelectric liquid crystal.
  • the output 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-based polarizers and dye-based polarizers are manufactured using polybulal alcohol-based films.
  • the polarizer is not particularly limited by its manufacturing method. As a method of manufacturing a PVA polarizer, iodine ions are adsorbed on a PVA film and then uniaxially stretched. After the PVA film is uniaxially stretched, iodine ions are extracted.
  • Adsorption method iodine ion adsorption to PVA film and uniaxial stretching at the same time, PVA film dyed with dichroic dye and then uniaxially stretched, after PVA film is uniaxially stretched
  • Examples include a method of adsorbing with a dichroic dye and a method of simultaneously dyeing a PVA film with a dichroic dye and uniaxial stretching.
  • Polyethylene polarizers can be produced by stretching a PVA film uniaxially and then heating and dehydrating in the presence of a dehydration catalyst, or by stretching a polyvinyl chloride film uniaxially and then a dehydrochlorination catalyst. There may be mentioned known methods such as heating and dehydrating under the method.
  • 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 zm.
  • the exit-side polarizer is usually provided on the transparent electrode substrate side, which does not have a liquid crystal cell reflecting function.
  • 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 output side polarizer.
  • the transmission axis of the exit-side polarizer and the transmission axis of the entrance-side polarizer are arranged so as to be substantially perpendicular.
  • protective films are provided on both sides of a polarizer.
  • 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 optically anisotropic body used in the present invention has an in-plane letter value (R e (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.
  • Ratio Re (450) / The lower limit of Re (550) is preferably ⁇ to preferably ⁇ to 0.5, and more preferably to ⁇ to 0.7.
  • Rth Letter thickness direction (Rth) in the film thickness direction is defined as Rth, where n and n are the main refractive indices in the final plane, n is the refractive index in the film thickness direction, and d (nm) is the film thickness.
  • Rth ⁇ (n + n) / 2— n ⁇ X d.
  • the optically 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 has a retardation Re () at a wavelength ⁇ and a _ttRe (e) / elongation of the wavelength S, usually 0.22 to 0.28, preferably 0.25 to 0.23. 0.27, more preferably (or preferably in the range of 0.24-0.26).
  • 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 quarter-wave 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 1Z2 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.
  • the 1Z4 wavelength plate and the 1Z2 wavelength plate can be obtained by stretching and orienting the 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 that composes the film has a total light transmittance when it is formed into a 1mm thick molded body. If it is 80% or more, it can be used without any particular limitation.
  • 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 Resin having positive solid birefringence, such as polybulal alcohol polymer; Resin having negative intrinsic birefringence, such as vinyl aromatic polymer, polyacrylonitrile polymer, polymethyl methacrylate polymer, and cellulose ester polymer Can be mentioned. 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 linear olefin polymers are particularly preferred for transparency, low hygroscopicity, 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 vinyl 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 polymethylmethacrylate polymer is preferable.
  • a bull aromatic polymer a polyacrylonitrile polymer, and a polymethylmethacrylate polymer is preferable.
  • vinyl aromatic polymers are preferred from the viewpoint of high birefringence.
  • the vinyl aromatic polymer means a polymer of a vinyl aromatic monomer or a copolymer of a monomer copolymerizable with a vinyl aromatic monomer.
  • vinyl aromatic monomers include styrene; styrene derivatives such as 4-methylenostyrene, 4-chlorostyrene, 3-methinostyrene, 4-methoxystyrene, 4-tert-butoxystyrene, and monomethylstyrene. All I can get lost. 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;
  • a copolymer of styrene or a styrene derivative and maleic anhydride is preferable from the viewpoint of high heat resistance.
  • the transparent resin used in the present invention preferably has 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 terms of excellent power productivity and thickness accuracy, such as a method using a T die and an inflation method.
  • 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 excessively low, the fluidity of the transparent resin may be insufficient. Conversely, if the temperature is excessively high, the transparent resin may deteriorate.
  • Stretching method Simultaneous biaxial stretching method in which the gap between the clips holding the film is widened and stretched in the longitudinal direction simultaneously with the stretching angle of the guide rail, and the difference in peripheral speed between the rolls is utilized.
  • 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 in the direction; feed force or tensile force at different speeds in the lateral or longitudinal direction Or a tenter stretching machine that can carry the take-off force, Can apply a feed force or pulling force or pulling force at the same speed in the vertical direction in the vertical direction, and can be stretched diagonally using a tenter stretching machine with the same moving distance and a fixed stretching angle or different moving distance. And the like.
  • 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 glass transition temperature of the transparent resin is Tg, preferably T g — 30.
  • the stretching speed is preferably 5 to 100 mmZ seconds, more preferably 10 to 750 mmZ seconds.
  • 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 thickness of the optical anisotropic body is preferably 10 to 500 ⁇ , more preferably 20 to 250 ⁇ m, and particularly preferably 20 to 120 / im.
  • 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 crystalline compound used for obtaining the optical anisotropic body include a rod-like liquid crystalline compound, a discotic liquid crystalline compound, and a mixture thereof.
  • Examples of rod-like liquid crystalline compounds include azomethines, azoquinones, cyanobiphenyls, cyanophyl esters, benzoates, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters. Ters, cyanphenylcyclohexanes, tolanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy-substituted phenylpyrimidines, phenyldioxanes, and alkenyl cyclohexylbenzonitriles.
  • a polymer rod-like liquid crystalline compound composed only of the above low molecular liquid crystalline compounds can also be used.
  • the rod-like liquid crystalline compound the polymerization properties described in JP-A-7-294735 (US Pat. No. 5,863,457), JP-A-2002-174724 and JP-A-8-283748 are disclosed.
  • a liquid composition etc. are mentioned.
  • 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 et al., Angew. And hem. Soc. Chem. Comm. Pagel 94 ( 1985); J. nang eta 1., 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-2000-284126 (US Pat. No. 6,400,433).
  • Commercially available products such as trade name WV film (Fuji Photo Co., Ltd.) can be used as the optical anisotropic body using the 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 direction of the film or laminate (average inclination angle in the range of 50 ° force 90 °). It is preferable to orient. For this purpose, the surface energy of the alignment film is lowered by the functional group of the polymer that constitutes the alignment film, so that the discotic liquid crystalline compound is made upright.
  • Preferred examples of the functional group that lowers the surface energy of the alignment film include a fluorine atom and a hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms.
  • a fluorine atom and a hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms In order to allow fluorine atoms or hydrocarbon groups to be present on the surface of the alignment film, it is preferable to introduce fluorine atoms or hydrocarbon groups into the side chain rather than the main chain of the polymer.
  • the fluorine atom content of the polymer containing fluorine atoms is preferably 0.05 to 80% by mass, more preferably 0.5 to 65% by mass, and still more preferably:! To 60% by mass.
  • the hydrocarbon group include an aliphatic group, an aromatic group, or a combination thereof.
  • the aliphatic group may be cyclic, branched or straight chain, 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 polyvinyl alcohol structure.
  • Polyimide can generally be synthesized by a condensation reaction of tetracarboxylic acid and diamine. When introducing a hydrocarbon group into 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 polyvinyl alcohol containing a repeating unit containing a fluorine atom in a range of 5 to 80 mol, and modified polybutyl alcohol having a hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms. .
  • 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.
  • alignment treatment other than rubbing treatment light such as linearly polarized ultraviolet light is applied on the polymer film in a predetermined manner. Examples include a method of irradiating from the direction and a method of stretching a 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 10/1111, preferably from 0.01 to! / i m.
  • a film is formed, and a fixed film of a liquid crystalline compound (equivalent to a 1Z2 wavelength plate) having a letter measurement measured at a wavelength of 550 nm of 250 to 300 nm or a letter measurement measured at a wavelength of 550 nm is formed on the alignment film.
  • the direction of the orientation treatment is in the range of 50 ° to 70 °, preferably 55 ° to 65 °, more preferably 58 ° to 62 ° with respect to the direction of the slow axis of the optical anisotropic body serving as the substrate. Let's cross at.
  • the liquid crystalline compound applied on the alignment film is aligned in a direction coinciding with the alignment direction of the alignment film. Therefore, by performing the orientation treatment at the angle as described above, a laminated body in which the slow axis of the optical anisotropic body of the substrate and the optical anisotropic body formed of the liquid crystalline compound intersect at a predetermined angle is obtained. be able to.
  • the thickness of the optically anisotropic layer which is the alignment-fixing film strength of the liquid crystal compound, is not particularly limited, and is a sufficient function as a quarter-wave plate that gives a quarter-wave retardation to incident light. In general, it is preferably 0.5 to 50 / im.
  • a wave plate having a desired phase difference which is the layer strength of the liquid crystal compound fixing film, by setting the type of the liquid crystal compound fixing film and the thickness of the liquid crystal compound fixing film layer to a predetermined value. Can be obtained.
  • an optically anisotropic body composed of a fixed film of a liquid crystal compound specifically, it can be carried out as follows. First, on the optical anisotropic body, an alignment film is formed that is aligned in a direction in which the angle between the extending direction of the optical anisotropic body and the slow axis of the optical anisotropic body is 50 ° to 70 °. To do. Next, 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. Next, 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 crystal When the polymerizable compound is polymerized or crosslinked by ultraviolet rays or heat, the liquid crystalline compound is polymerized or crosslinked by ultraviolet rays or heat in the presence of a polymerization initiator or a crosslinking agent in an environment where the liquid crystal state is maintained.
  • An immobilization film can be formed.
  • 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, or the like.
  • a method of laminating with an adhesive such as a method of laminating with an adhesive, a method of laminating by thermal welding or ultrasonic fusion, a coextrusion method, or the like.
  • 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 can 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 characteristic condition satisfies the following formula (a), and is called a negative C plate when the following formula (b) is satisfied.
  • the following n, n and n are the retardation films. Bending in the X, Y, and Z axis directions
  • 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 in the plane of the layer. It is a direction perpendicular to the X-axis direction (in-plane fast axis direction), and the Z-axis direction is a layer thickness direction 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. If the optical properties of the A plate satisfy the following formula (c), When the formula (d) is satisfied, it is called a negative A plate.
  • 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.
  • the in-plane letter Re and Bth in the thickness direction of the birefringent layer may be appropriately adjusted according to the liquid crystal mode to be used.
  • an antireflection film is provided on the surface of the exit side polarizer far from the liquid crystal cell (viewing side).
  • This antireflective film is a laminate having a low refractive index layer having a refractive index of 1.37 or less, which is a silicone cured coating force containing hollow fine particles or porous fine particles, preferably a hard coat layer and the low refractive index. It is a laminate having layers in this order from the liquid crystal cell toward the far side.
  • 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. Polymers, polystyrene polymers, polybutyl alcohol polymers, polymetatalylate polymers, etc. The power to raise S. These resins can be used alone or in combination of two or more.
  • norbornene polymers monocyclic cyclic olefin polymers, cyclic conjugated diene polymers, vinyl alicyclic hydrocarbon polymers, and alicyclic structure-containing heavy 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 polymers, tribornyl cellulose, and norbornene polymers that are more preferred are polyethylene terephthalate are particularly preferable.
  • norbornene polymers 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 S usually 10,000 to 300, 0
  • 00 preferred is in the range of 15,000-250,000, more preferred is in the range of 20,000-200,000.
  • 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 range.
  • a transparent resin having a weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn) ratio in the above preferred range can be suitably used because the mechanical strength and moldability of the substrate 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 in thermoplastic resin materials.
  • antioxidants such as phenolic antioxidants, phosphoric acid antioxidants, and phenolic antioxidants
  • benzotriazole ultraviolet absorbers benzoate ultraviolet absorbers
  • benzophenone ultraviolet absorbers benzophenone ultraviolet absorbers
  • acrylate acrylate
  • UV absorbers and metal complex UV absorbers include light stabilizers such as hindered amine light stabilizers; colorants such as dyes and pigments; esters of aliphatic alcohols and esters of polyhydric alcohols Lubricants such as fatty acid amides and inorganic particles; triester plasticizers, phthalate ester plasticizers, fatty acid-basic ester plasticizers, and oxyester plasticizers; fatty acid esters of polyhydric alcohols Antistatic agents such as, and the like.
  • 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.
  • a film or sheet that has been subjected to surface modification treatment on one side or both sides can be used as the transparent resin substrate.
  • the surface modification treatment include energy beam irradiation treatment and chemical treatment.
  • Examples of the energy ray irradiation treatment include corona discharge treatment, plasma treatment, electron beam irradiation treatment, and ultraviolet ray irradiation treatment.
  • corona discharge treatment and plasma treatment with good treatment efficiency can be preferably used, and corona discharge treatment can be particularly suitably used.
  • Examples of the chemical treatment include a method of immersing in an aqueous solution of an oxidizing agent such as an aqueous 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 50-: 150 xm.
  • 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 ⁇ 30 zm, preferably
  • 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.
  • organic hard coat materials such as acrylic and urethane acrylate
  • inorganic hard coat materials such as silicon dioxide
  • urethane acrylate and polyfunctional acrylate hardcoat materials can be suitably used because of their high adhesive strength and excellent productivity.
  • Particularly preferred materials include those containing an active energy ray-curable resin and / or inorganic oxide particles.
  • 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. When the average surface roughness is within this range, the adhesion between the hard coat layer and the low refractive index layer is increased due to the anchor effect or the like, and the balance between the antireflection property and the low reflectance is improved.
  • the average surface roughness (Ra) can be measured by observing 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. 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, and tin oxide and titanium oxide doped with phosphorus are suitable as components for adjusting the refractive index because they have a high refractive index and excellent balance between conductivity and transparency. 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 mass, preferably 300 to 800 parts by mass with respect to 100 parts by mass 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 has a level to uniformly disperse the inorganic oxide particles.
  • a ring agent can be included.
  • the 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 on 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. In the present invention, the active energy ray curing method is preferable.
  • the irradiation intensity and irradiation time of the active energy ray are not particularly limited, and are appropriately determined depending on the active energy ray curable resin used. Irradiation conditions such as irradiation intensity and irradiation time can be set.
  • 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 is made of a cured silicone film containing hollow fine particles or porous fine particles.
  • the low refractive index layer has a refractive index of 1.37 or less. If the refractive index of the low refractive index layer exceeds 1.37, the antireflection performance may be insufficient.
  • the refractive index n of the low refractive index layer preferably further satisfies the following formulas (e) and (f).
  • the structure of the low refractive index layer may be a multilayer as long as it consists of at least one layer.
  • the low refractive index layer is composed of multiple layers, at least the refractive index n of the layer closest to the hard coat layer is
  • the low refractive index layer made of a cured silicone coating contains a lot of bubbles by containing hollow fine particles or porous fine particles.
  • the size of the bubbles is mostly 200 nm or less, and the content of the bubbles is usually 10 to 60% by volume, preferably 20 to 40% by volume.
  • the low refractive index layer is preferably a cured film selected from the following (1), (II) and (III).
  • a cured coating of the coating material composition It contains hollow fine particles or porous fine particles, at least one of the following hydrolyzate (A) and the following copolymer hydrolyzate (B), and the following hydrolyzable organosilane (C).
  • a copolymer hydrolyzate obtained by copolymer hydrolysis with water-decomposable onoleganosilane obtained by copolymer hydrolysis with water-decomposable onoleganosilane.
  • (C) A hydrolyzable organosilane having a water repellent group in the straight chain portion and having two or more silicon atoms bonded to an alkoxy group in the molecule.
  • a coating material comprising hollow fine particles or porous fine particles, at least one of the following hydrolyzate (A) and the following copolymer hydrolyzate (B), and the following silicone diol (D) A cured coating of the composition.
  • D A dimethyl type silicone diol represented by the following general formula (3).
  • Copolymerized hydrolyzate with water-decomposable onoleganosilane is Copolymerized hydrolyzate with water-decomposable onoleganosilane.
  • hollow silica fine particles can be preferably used.
  • the hollow silica fine particles have cavities formed inside the outer shell, and examples thereof include hollow silica fine particles having cavities inside the outer shell made of silica-based inorganic oxide.
  • examples of the silica-based inorganic oxide include a silica single layer, a single layer of a composite oxide composed of silica and an inorganic oxide other than silica, and a double layer of a single layer of silica and a single layer of a composite oxide. be able to.
  • the outer shell may be porous having pores or may be one in which the pores are closed and the cavity is sealed.
  • the outer shell is preferably a plurality of silica-based coating layers comprising an inner first silica coating layer and an outer second silica coating layer.
  • the second silica coating layer By providing the second silica coating layer on the outer side, fine pores in the outer shell are closed and densified, and hollow silica fine particles in which the inner cavity is sealed with the outer shell can be obtained.
  • the thickness of the first silica coating layer is preferably:! To 50 nm, preferably S, and more preferably 5 to 20 nm. If the thickness of the first silica coating layer is less than the preferred range, the particle shape is It becomes difficult to hold and the hollow silica fine particles may not be obtained. Further, when the second silica coating layer is formed, a partially hydrolyzed product of the organic silicon compound may enter the pores of the core particles, and it may be difficult to remove the core particle constituent components. If the thickness of the first silica coating layer exceeds the above preferred range, the proportion of cavities in the hollow silica fine particles may decrease, and the refractive index may not be sufficiently lowered.
  • the thickness of the outer shell is preferably 1Z50 to 1/5 of the average particle diameter.
  • the thickness of the second silica coating layer can be selected so that the total thickness with the first silica coating layer is 1-50 nm, and in order to densify the outer shell, it should be 20-49 nm. Is preferred.
  • the precursor material for forming the cavity may remain in the cavity.
  • Precursor material may remain slightly attached to the outer shell and may occupy most of the cavity.
  • the precursor material is a porous material that remains after some of the constituent components are removed from the core particles for forming the first silica coating layer.
  • porous composite oxide particles composed of silica and inorganic oxides other than silica can be used. Examples of the inorganic oxide include Al 2 O, B 2 O, and T
  • Solvent or gas is present.
  • the volume of the cavity increases and hollow silica fine particles having a low refractive index are obtained.
  • the transparent film obtained by combining the hollow silica fine particles has a low refractive index. Excellent antireflection performance.
  • porous fine particles are used in place of the metal oxide hollow fine particles contained in the coating material composition forming a low refractive index or in combination with the metal oxide hollow fine particles. Can do.
  • silica air mouth gel particles As the porous microparticles, silica air mouth gel particles, composite air mouth gel particles such as silica / alumina air mouth gel, organic air mouth gel particles such as melamine air mouth gel, and the like can be used.
  • Examples of preferable porous fine particles include: (a) Porous pores obtained by mixing alkyl silicate with a solvent, water and a hydrolysis polymerization catalyst, followed by hydrolysis polymerization, and then removing the solvent by drying.
  • the fine particles and (b) alkyl silicate are mixed with a solvent, water, and a hydrolysis polymerization catalyst to hydrolyze the polymer, and the solvent is dried by drying from the oneganosilica sol stabilized by stopping the polymerization before gelation.
  • Examples thereof include porous fine particles having an aggregate average particle diameter of 10 to 100 nm obtained by removal. These porous fine particles can be used alone or in combination of two or more.
  • Porous fine particles (a) obtained by drying and removing the solvent after hydrolyzing the alkyl silicate are disclosed, for example, in US Patent Nos. 4402827, 4432956, and 4610863.
  • the alkyl silicate also referred to as alkoxysilane or silicon alkoxide
  • a solvent, water, and a hydrolysis polymerization catalyst followed by hydrolysis and polymerization reaction, and then the solvent is removed by drying. can get.
  • a wet gel compound composed of a silica skeleton obtained by hydrolysis and polymerization reaction is dispersed in a solvent (dispersion medium) such as alcohol or liquefied carbon dioxide, and the critical point of this solvent is determined. Dry in the above supercritical state.
  • the gel compound is immersed in liquefied carbon dioxide, and all or part of the solvent previously contained in the gel compound is replaced with liquefied carbon dioxide having a lower critical point than that solvent.
  • Supercritical drying can be performed by drying under supercritical conditions of a single system of carbon dioxide or a mixed system of carbon dioxide and a solvent.
  • porous fine particles (a) are produced as described above, hydrolysis and polymerization of an alkyl silicate as disclosed in JP-A-5-279011 and JP-A-7-138375. It is preferable to impart hydrophobicity to the porous fine particles by hydrophobizing the gel-like material obtained by the reaction. As described above, the porous fine particles to which hydrophobicity is imparted are less likely to penetrate moisture and water, and can prevent deterioration in performance such as refractive index and light transmittance. This hydrophobizing treatment can be performed before or during the supercritical drying of the gel-like material.
  • Hydrophobization treatment is performed by reacting the functional group of the hydrophobizing agent with the hydroxyl group in the silanol group present on the surface of the gel-like material, and substituting the silanol group with the hydrophobic group of the hydrophobizing agent.
  • the gel-like material is immersed in a hydrophobizing treatment solution in which a hydrophobizing agent is dissolved in a solvent, and mixed to form a gel.
  • a hydrophobizing agent is infiltrated into an object and then heated as necessary to perform a hydrophobizing reaction.
  • Examples of the solvent used for the hydrophobizing treatment include methanol, ethanol, isopropanol, xylene, toluene, benzene, N, N-dimethylformamide, and hexamethyldisiloxane.
  • the solvent used for the hydrophobizing treatment is not limited to these as long as the hydrophobizing agent can be easily dissolved and can be replaced with the solvent contained in the gel before the hydrophobizing treatment.
  • the solvent used for the hydrophobizing treatment is a medium that can be easily supercritically dried (for example, methanol, ethanol, isopropanol, liquid carbon dioxide, etc.). Or those that can be substituted therefor are preferred.
  • the hydrophobizing agent include hexamethyldisilazane, hexamethyldisiloxane, trimethylmethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, etyltrimethoxysilane, trimethinoleethoxysilane, and dimethinoletoxy. Examples thereof include silane and methinoretriethoxysilane.
  • Porous fine particles can be obtained by pulverizing a dry particle of porous fine particles.
  • the coating is formed as an antireflection coating as in the present invention
  • the thickness of the cured coating is as thin as about lOOnm, and it is necessary to form the porous fine particles with a particle size of about 50nm.
  • the particle diameter of the porous fine particles is large, it is difficult to form a cured film with a uniform film thickness and to reduce the surface roughness of the cured film.
  • porous fine particles is an onolegano stabilized by mixing an alkyl silicate with a solvent, water, a hydrolysis polymerization catalyst, hydrolyzing the polymer, and stopping the polymerization before gelation.
  • Silica solka is a porous fine particle (b) obtained by removing the solvent by drying and having an average particle size of lOnm or more and lOOnm or less.
  • fine-particle silica air-mouth gel particles as follows. First, onoleganosilica sol is prepared by mixing alkyl silicate with a solvent, water and a hydrolysis polymerization catalyst, followed by hydrolysis and polymerization.
  • Examples of the solvent include alcohols such as methanol, and examples of the hydrolysis polymerization catalyst include ammonia. Can be mentioned.
  • a method for stabilizing onoreganosilica zonole by dilution for example, ethanol, 2-propanol, acetone, or the like, which is a first-prepared onoleganosilica sol, is used, and at least 2 is used.
  • a method of diluting by volume or more can be mentioned.
  • the type of alcohol is not particularly limited. It is also preferable to dilute with alcohol with a high carbon number. This is because the alcohol substitution reaction contained in the silica sol has a high effect of suppressing the hydrolysis polymerization reaction with dilution.
  • the hydrolysis polymerization catalyst in the first prepared organosilica sol is an alkali
  • an acid is added
  • the hydrolysis catalyst is an acid.
  • an alkali can be added to adjust the pH of the organosilica sol to be weakly acidic. With this weak acidity, it is necessary to appropriately select a stable pH depending on the type of solvent used in the preparation and the amount of water, but it is preferably about pH 3-4.
  • organosilica sol when ammonia is selected as the hydrolysis polymerization catalyst, it is preferable to add nitric acid or hydrochloric acid to make the pH 3-4, and nitric acid is selected as the hydrolysis polymerization catalyst. In this case, it is preferable to adjust the pH to 3 to 4 by adding weak alkali such as ammonia or sodium hydrogen carbonate to the organosilica zone.
  • any of the above methods may be selected, but it is more effective to use dilution and pH adjustment in combination.
  • the hydrolytic polymerization reaction can be further suppressed by adding an organic silane compound typified by hexamethyldisilazane trimethylchlorosilane and hydrophobizing the porous fine particles during these treatments. be able to.
  • porous fine particles can be obtained by directly drying the onoregano silica sol.
  • the porous fine particles (b) preferably have an agglomerated average particle size of 10 ⁇ :! OOnm. . If the aggregated particle diameter exceeds lOOnm, it may be difficult to obtain a uniform thickness of the cured film as described above and to reduce the surface roughness. On the other hand, if the average agglomerated particle size is less than lOnm, when the coating material composition is prepared by mixing with the matrix-forming material, the matrix-forming material enters the porous fine particles, and in the dried film, the porous fine particles There is a possibility that there is no cavity.
  • the organosilica sol is filled in a high-pressure vessel, and the solvent in the silica zonole is replaced with liquefied carbon dioxide gas, and then a temperature of 32 ° C or higher and a pressure of 8 MPa or higher. And then reducing the pressure. In this way, the onoreganosilica sol can be dried to obtain porous fine particles.
  • organosilanic compounds represented by hexamethyldisilazane and trimethylchlorosilane are added to polymerize silica particles as a method for suppressing the polysynthesis length of organosilica sol. There is also a method of stopping the reaction, and this method is advantageous because the silica air gel particles can be simultaneously hydrophobized with an organosilane compound.
  • the coating is formed as an antireflection coating or the like as in the present invention, it is preferable that the cured coating has a clear and high transparency. Specifically, it should be suppressed to a haze of 0.2% or less. Is more preferable. Therefore, when preparing a coating composition by adding porous silica air gel particles to the matrix forming material, the porous silica air gel particles are uniformly dispersed in the solvent from the beginning before being added to the matrix forming material. It is preferable.
  • an organosilica sol is prepared by mixing alkyl silicate with a solvent such as methanol, water, and an alkaline hydrolysis polymerization catalyst such as ammonia, followed by hydrolysis and polymerization.
  • the onoreganosilica sol is diluted with a solvent before gelling occurs, or the pH of the organosilica sol is adjusted to suppress the growth of silica polymer particles and to stabilize the onoreganosilica sol. It is possible to prepare a coating material composition by adding the stabilized onoreganosilica sol as a silica-air-mouthed gel dispersion to a matrix-forming material.
  • the matrix material of the coating material composition for forming the cured film (I) contains at least one of a hydrolyzate (A) and a copolymerized hydrolyzate (B), and a hydrolyzable onoleganosilane (C).
  • the combination of hydrolyzate (A) and hydrolyzable onoleganosilane (C) A combination of a copolymer hydrolyzate (B) and a hydrolyzable onoreganosilane (C), or a combination of a hydrolyzate (A), a copolymerized hydrolyzate (B), and a hydrolyzable oneganosilane (C). What is included can be used.
  • the hydrolyzate (A) used in the coating material composition is hydrolyzable represented by SiX.
  • X is a hydrolyzable group.
  • R, R ′ and R ′ ′ are each independently a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group, etc.
  • an alkoxy group can be preferably used. .
  • Suitable hydrolyzable organosilanes include tetrafunctional organoalkoxysilanes represented by the general formula (4).
  • R is a monovalent hydrocarbon group, more preferably a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
  • the hydrocarbon group may be linear or branched. Examples of such a hydrocarbon group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, and an octyl group. it can.
  • the tetrafunctional silicone resin as the hydrolyzate (A) can be prepared by completely hydrolyzing or partially hydrolyzing the tetrafunctional hydrolyzable onreganosilane such as the above tetrafunctional organoalkoxysilane.
  • the tetrafunctional silicone resin as the hydrolyzate (A) to be obtained is not particularly limited by its molecular weight, but is less in proportion to the hollow fine particles such as hollow silica fine particles.
  • the weight average molecular weight is preferably in the range of 200-2000.
  • a tetraalkoxysilane represented by the general formula (4) is used in a molar ratio [H0] / [OR] ⁇ i.0 or more, preferably 1 ⁇ 0 to 5 .0, more preferably 1.0
  • a partial hydrolyzate and / or a complete hydrolyzate obtained by hydrolysis in the presence of water in an amount of ⁇ 3.0, and preferably in the presence of an acid or base catalyst, can be used.
  • partially hydrolyzed products obtained by hydrolysis in the presence of an acid catalyst and Z or completely hydrolyzed products tend to form a two-dimensional cross-linked structure, so that the porosity of the dried film tends to increase. .
  • the hydrolysis may be carried out under any suitable conditions.
  • the hydrolysis can be performed by stirring and mixing these materials at a temperature of 5 to 30 ° C. for 10 minutes to 2 hours.
  • the obtained hydrolyzate is reacted at 40 to 100 ° C. for 2 to 10 hours, for example.
  • a desired silicone resin can be obtained.
  • the copolymerized hydrolyzate (B) is a copolymerized hydrolyzate of a hydrolyzable organosilane and a hydrolyzable organosilane having a fluorine-substituted alkyl group.
  • Examples of the tetrafunctional hydrolyzable onoleganosilane include a tetrafunctional organoalkoxysilane represented by the general formula (4).
  • an organosilane having a structural unit represented by any of the following formulas (5) to (7) can be preferably used.
  • R 3 is a fluoroalkyl group or perfluoroalkyl group having 1 to 16 carbon atoms
  • R 4 is an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, a halogenated alkyl group, or an aryl.
  • A is an integer from :! to 12
  • b + c is 2a
  • b is an integer from 0 to 24
  • c is an integer from 0 to 24.
  • X is preferably a group having a fluoroalkylene group and an alkylene group.
  • the ability to obtain a copolymerized hydrolyzate (B) can be obtained by mixing a hydrolyzable onoreganosilane and a hydrolyzable oneganosilane having a fluorine-substituted alkyl group, followed by hydrolysis and copolymerization.
  • the copolymerization ratio of hydrolyzable onoleganosilane and hydrolyzable onoleganosilane having a fluorine-substituted alkyl group is not particularly limited.
  • the ratio of organosilane is 99 / :! ⁇ Les, preferably to be 50/50.
  • the weight average molecular weight of the copolymerized hydrolyzate (B) is not particularly limited, but is preferably 200 to 5,000. If the weight average molecular weight is less than 200, the film-forming ability may be inferior. On the other hand, if the weight average molecular weight exceeds 5,000, the coating strength may decrease.
  • the hydrolyzable organosilane (C) used in the present invention has a water-repellent (hydrophobic) straight chain portion and has two or more key atoms bonded to an alkoxy group in the molecule. Is . Desirably, the silicone alkoxide is bonded to at least both ends of the linear portion. In hydrolyzable organosilane (C), there are 2 or more silicone alkoxides.
  • silicone alkoxides There is no particular upper limit on the number of silicone alkoxides. It can be mentioned that the straight chain portion is fluorine-based.
  • the linear portion of the dialkylsiloxy-based hydrolyzable organosilane (C) includes a structure represented by the following formula (1).
  • R 2 is an alkyl group, and n is an integer of 2 to 200
  • the water repellency of the straight chain portion is insufficient and the effect of containing hydrolyzable onoleganosilane (C) can be sufficiently obtained.
  • I ca n’t the compatibility with other matrix forming materials
  • the transparency of the cured film may be adversely affected, or the appearance of the cured film may be uneven.
  • dialkylsiloxy-based hydrolyzable organosilane (C) those represented by the following formulas (8), (10) and (11) can be used.
  • R 2 and R are alkyl groups, and m is an integer from:! To 3
  • the fluorine-based hydrolyzable organosilane (C) is not particularly limited, but specific examples thereof include those represented by the following formulas (12) to (15). it can.
  • organosilane (C) in which three or more silicon atoms having an alkoxy group bonded to the linear portion are bonded as in formula (14) or formula (15) is particularly preferable.
  • the water-repellent linear portion is more strongly bonded to the surface of the film, and the effect of making the surface of the cured film water-repellent can be enhanced. It can be done.
  • a matrix-forming material is formed containing at least one of the hydrolyzate (A) and copolymer hydrolyzate (B) and hydrolyzable onoleganosilane (C).
  • the mixing ratio of at least one of the hydrolyzate (A) and the copolymerized hydrolyzate (B) and the hydrolyzable onoleganosilane (C) is not particularly limited, but is a mass ratio in terms of a condensed compound.
  • (At least one of (A) and (B)) / (C) is 99 / :! ⁇ Les, preferably to be 50/50.
  • the matrix material of the coating material composition for forming the cured film (II) contains at least one of a hydrolyzate (A) and a copolymerized hydrolyzate (B), and a silicone diol (D).
  • a combination of hydrolyzate (A) and silicone diol (D), a combination of copolymer hydrolyzate (B) and silicone diol (D), hydrolyzate ( A combination of A), a copolymer hydrolyzate (B), and a silicone diol (D) can be used.
  • the hydrolyzate (A) and copolymer hydrolyzate (B) are the hydrolyzate (A) and copolymer hydrolyzate (A) in the coating material composition forming the cured film (I), respectively.
  • the same as B) can be used.
  • the silicone diol (D) is a dimethyl type silicone diol represented by the above formula (3).
  • the repeating number p of dimethylsiloxane is not particularly limited, but is preferably in the range of 20 to 100. If p is less than 20, the effect of reducing frictional resistance may not be sufficiently exhibited.
  • n exceeds 100, the compatibility with other matrix forming materials is deteriorated, the transparency of the cured film is lowered, and the cured film may be uneven in appearance.
  • the amount of silicone diol (D) combined is The amount is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 10% by mass with respect to the total solid content of the coating material composition (condensed compound equivalent solid content of the hollow fine particles and matrix forming material).
  • silicone diol (D) As a part of the matrix forming material in the coating material composition, the surface frictional resistance of the cured coating is reduced, and the scratch on the surface of the cured coating is reduced. It is hard to enter and can improve the scratch resistance.
  • the dimethyl silicone diol used in the present invention is localized on the surface of the film when the film is formed, and does not impair the transparency of the film.
  • the dimethyl type silicone diol has excellent compatibility with the matrix forming material, and the force is reactive with the silanol group of the matrix forming material.
  • the dimethyl type silicone diol is fixed to the surface of the cured coating as a part of the matrix,
  • the surface friction resistance of the cured film is reduced over a long period of time, which is not removed when wiping the surface of the cured film, such as when silicone oil that is methyl at both ends is mixed. Can be maintained.
  • the coating material composition according to the present invention can be prepared by blending the matrix-forming material and hollow fine particles or porous fine particles.
  • the mass ratio between the hollow fine particles or porous fine particles and other components is not particularly limited, but the hollow fine particles or porous fine particles / other components (solid content) ) Is preferably in the range of 90/10 to 25/75, more preferably 75 / 25-35 / 65. If the amount of hollow fine particles or porous fine particles is more than 90% by mass, the mechanical strength of the cured film obtained by the coating material composition may be reduced. Conversely, if the amount of hollow fine particles or porous fine particles is less than 25% by mass, The effect of developing the low refractive index of the cured film may be reduced.
  • the coating material composition can be added with silica particles whose outer shell is not hollow.
  • the form of the silica particles having no voids is not particularly limited, and may be, for example, a powder form or a sol form.
  • silica particles are used in a zonole form, that is, colloidal silica, it is not particularly limited.
  • water-dispersible colloidal silica or a hydrophilic organic solvent-dispersible colloid such as alcohol is used. be able to.
  • such colloidal silica contains 20 to 50% by mass of silica as a solid content, and the amount of silica compounding can be determined from this value.
  • the addition amount of silica particles having no voids is preferably 0.:! To 30% by mass with respect to the total solid content in the coating material composition. If the amount is less than 1% by mass, the effects of improving mechanical strength, surface smoothness, crack resistance and the like may not be sufficiently exhibited. If it exceeds 30% by mass, it may adversely affect the refractive index of the cured film.
  • the coating material composition for forming the cured coating (III) is obtained by hydrolyzing the hydrolyzate (A) in a state where the hollow microparticles or porous microparticles are mixed with the hydrolyzate (A). It contains a rehydrated hydrolyzate and the following copolymer hydrolyzate (B).
  • Copolymerized hydrolyzate with water-decomposable onoleganosilane is Copolymerized hydrolyzate with water-decomposable onoleganosilane.
  • the hydrolyzate (A) As the hydrolyzate (A), the same hydrolyzate (A) in the coating material composition that forms the cured film (I) can be used. [0146] In preparing the hydrolyzate (A) by hydrolyzing hydrolyzable onoleganosilane, in the present invention, the hydrolyzate (A) is further hydrolyzed in a state where hollow fine particles or porous fine particles are mixed. The hydrolyzate (A) can be made into a rehydrolyzate in a state of being mixed with hollow fine particles or porous fine particles.
  • the hydrolyzate (A) reacts with the surface of the hollow fine particles or porous fine particles during hydrolysis, and the hydrolyzate (A) is chemically bonded to the hollow fine particles or porous fine particles.
  • the affinity of the hydrolyzate (A) for hollow fine particles or porous fine particles can be increased.
  • Hydrolysis in a state where hollow fine particles or porous fine particles are mixed is preferably performed at 20 to 30 ° C. If the reaction temperature is less than 20 ° C, the reaction will not proceed and the effect of increasing the affinity may be insufficient. If the reaction temperature exceeds 30 ° C, the reaction proceeds so fast that it is difficult to ensure a certain molecular weight, and the molecular weight becomes too large, which may reduce the film strength.
  • hydrolyzable organosilane is hydrolyzed to prepare hydrolyzate (A)
  • hollow fine particles or porous fine particles are added and mixed to further hydrolyze hydrolyzate (A) and recycle.
  • the hydrolyzable onoleganosilane was hydrolyzed in a state of mixing the hollow fine particles or the porous fine particles to prepare the hydrolyzate (A), and at the same time, the hollow fine particles or the porous fine particles were mixed.
  • a rehydrolysate in a state can also be obtained.
  • hydrolyzate (B) the same hydrolyzate (B) in the coating material composition that forms the cured film (I) can be used.
  • the rehydrolyzate obtained by mixing the hollow fine particles or the porous fine particles and the copolymerized hydrolyzate (B) are mixed with the rehydrolyzate comprising the hydrolyzate (A).
  • a coating material composition containing a mixture of the hydrolyzed product (B) as a matrix-forming material and hollow fine particles or porous fine particles as a filler can be obtained.
  • the mass ratio of the rehydrolyzed product containing hollow fine particles or porous fine particles comprising the hydrolyzate (A) and the copolymerized hydrolyzate (B) is set in the range of 99 ::! To 50:50. Is preferred.
  • the ratio of the copolymerized hydrolyzate (B) is less than 1% by mass, water / oil repellency and antifouling properties may not be sufficiently exhibited. On the other hand, if it exceeds 50% by mass, the copolymer hydrolyzate (B) There is a possibility that the effect of lifting up will not appear remarkably, and the difference between the hydrolyzate (A) and the coating material composition obtained by simply mixing the copolymer hydrolyzate (B) may be eliminated.
  • the copolymer hydrolyzate (B) can be mixed to prepare a coating material composition.
  • the coating material composition is applied to the surface of the substrate to form a film, the copolymerized hydrolyzate (B) tends to float and localize on the surface layer of the film.
  • the copolymerized hydrolyzate (B) is localized in the surface layer of the film in affinity to the hollow fine particles or porous fine particles.
  • the copolymerized hydrolyzate (B) having no particular affinity for hollow fine particles or porous fine particles is separated from the hollow fine particles or porous fine particles and floats on the surface layer of the coating.
  • the substrate has a low affinity with the copolymer hydrolyzate (B) such as glass
  • the copolymer hydrolyzate (B) is likely to be localized on the surface layer of the coating away from the substrate force. This trend is growing.
  • the fluorine component contained in the copolymer hydrolyzate (B) is formed on the surface layer of the cured film.
  • the water and oil repellency of the surface of the cured film can be increased, and the antifouling property of the surface of the cured film is improved.
  • the present invention it is preferable to perform heat treatment after drying the coating formed on the surface of the transparent resin substrate.
  • the mechanical strength of the cured coating can be improved by the heat treatment.
  • the heat treatment is preferably performed at 80 to 150 ° C for 1 to 10 minutes.
  • the thickness of the low refractive index layer is 10 to 1000 nm, preferably 30 to 500 nm. Further, as described above, the low refractive index layer may be a multi-layer as long as it is composed of at least one layer.
  • the antireflection film used in the present invention when the refractive index of the substrate is 1.60 or less, a cured film having a refractive index exceeding 1.60 is formed on the surface of the substrate, and this is formed as an intermediate layer. Furthermore, a cured film of the coating material composition can be formed on the surface of the intermediate layer.
  • the cured coating for forming the intermediate layer can be formed using a known high refractive index material, If the refractive index of the intermediate layer exceeds 1.60, the difference in refractive index from the cured film of the coating material composition becomes large, and an antireflection film excellent in antireflection performance can be obtained. Further, in order to alleviate coloring of the antireflection film, it is possible to form the intermediate layer with a plurality of layers having different refractive indexes.
  • the antireflection film used in the present invention has a maximum value of reflectivity in light of an incident angle of 5 degrees and a wavelength of 430 nm to 700 nm from the viewing side, usually 1.4% or less, preferably 1. 3% or less, more preferably 1.1% or less.
  • the reflectance at a wavelength of 550 nm with an incident angle of 5 degrees is usually 0.7% or less, preferably 0.6% or less.
  • the maximum value of reflectance at a wavelength of 430 nm to 700 nm at an incident angle of 20 degrees is usually 1.5% or less, preferably 1.4% or less.
  • the reflectance at an incident angle of 20 ° and a wavelength of 550 nm is usually 0.9% or less, preferably 0.8% or less.
  • the antireflection film has a reflectance fluctuation of usually 20% or less, preferably 10% or less, before and after the steel wool test.
  • the steel wool test is a test in which the surface of the antireflection film is rubbed back and forth 10 times with a load of 0.025 MPa applied to steel wool # 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 film 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%.
  • Total light transmittance was measured 5 times at 5 different locations in the plane using “Durbidity Meter NDH_300A” manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. according to ASTM D1003. From the arithmetic mean of the values calculate. Change in total light transmittance (AR) 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
  • a prism array sheet, a lens array sheet, a light diffusion plate, a light guide plate, a diffusion sheet, a brightness enhancement film, and the like can be arranged in one or more layers at appropriate positions.
  • a cold cathode tube, a mercury flat lamp, a light emitting diode, an electrification 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, in order from the bottom, a backlight (22) and a light guide plate (21), an incident side polarizer (20), a half-wave plate (19) and a quarter wave plate.
  • An optical anisotropic body composed of a wave plate (14) and a half wave plate (13), an output side polarizer (12), and an antireflection film (10) are provided.
  • 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 output-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 a CB 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 output-side polarizer includes an antireflection film on a surface far from the liquid crystal cell, and the antireflection film
  • the stop layer film is a laminate including a low refractive index layer having a refractive index of 1.37 or less having a cured silicone coating force containing hollow fine particles or porous fine particles.
  • the optical compensator has in-plane letter retardation 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 plane.
  • An OCB-mode liquid crystal cell includes 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.
  • a liquid crystal that performs bend alignment in a liquid crystal cell to which a voltage is applied is generally used. Then, the angular force of the nematic liquid crystal director relative to the substrate changes depending on the change in the voltage applied to the liquid crystal cell.
  • the angle of the nematic liquid crystal director relative to the substrate increases as the voltage applied to the liquid crystal cell increases, the birefringence decreases, and an image is given by the change in birefringence.
  • the bend alignment of the liquid crystal means that the director of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer is axisymmetric with respect to the center line of the liquid crystal layer and has a bend portion at least in the region near the substrate.
  • a bend portion is a portion where a line formed by a director in a region near the substrate is bent.
  • the bend alignment of liquid crystal means that the angle (alignment angle) between the director of the liquid crystal molecules and the substrate surface is an almost parallel angle near the substrate, and gradually increases toward the center of the liquid crystal layer. This means that it changes gradually and continuously so as to form an angle perpendicular to the substrate surface and to be substantially parallel to the opposing substrate surface as it is away from the center of the liquid crystal layer.
  • the director Near the center between the substrates, the director may be twisted. Further, the director in the region close to the upper and lower substrates, the region, or the contact region may be tilted or tilted from the substrate surface, or may have a good angle (ie, 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 exit side polarizer used in the CB mode liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal cell.
  • An antireflection film is included on the far surface, and the antireflection film is a laminate including a low refractive index layer having a refractive index of 1.37 or less, which is a silicone cured coating force containing hollow fine particles or porous fine particles. .
  • the antireflection film the same antireflection film that can be used for the reflection type or transflective liquid crystal display device can be used.
  • the CB mode liquid crystal display device of the present invention includes an optical compensation plate 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 compensation plate / liquid crystal cell Z optical compensation plate / 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 used in the present invention has an average refractive index in the thickness direction smaller than the in-plane average refractive index. That is, when the main refractive index in the optical compensator plane is n and n and the refractive index in the thickness direction is n, the relationship of (n + n) / 2> n is satisfied.
  • the difference between the in-plane refractive index (n + n) / 2 and the thickness direction refractive index n is preferably 20 / d to 400 / d, where d (nm) is the thickness of the optical compensator. .
  • the optical compensator used in the present invention has an average refractive index n in the thickness direction as a whole.
  • the refractive index n in the thickness direction is the thickness.
  • the in-plane letter decision Re is included, and the average refractive index n in the thickness direction is the in-plane average refractive index (n
  • An optical compensator having a refractive index n in the thickness direction smaller than Z2 can be obtained by a liquid crystalline optical film in which the orientation form of the discotic liquid crystal is fixed.
  • This A liquid crystalline optical film can be obtained by applying a discotic liquid crystal on a substrate, aligning it and fixing it.
  • the lettering and refractive index are values in the liquid crystal layer portion excluding the substrate portion.
  • the same substrate as the transparent resin substrate used when forming the antireflection film can be used as the substrate.
  • what consists of a uniaxial optical anisotropic body and a biaxial optical anisotropic body can be used for a base material.
  • the discotic liquid crystal is a liquid crystal expressed by molecules having a mesogen in a disk-like shape with high planarity.
  • a feature of discotic liquid crystals is that the refractive index in a very small region in the liquid crystal layer is negatively uniaxial.
  • the refractive index n in a certain plane is equal.
  • the direction perpendicular to the plane is the director (optical axis), and n> n where the refractive index in the director direction is n.
  • the director in such a minute region is the liquid crystal layer e 0 e
  • the refractive index characteristics and thus the optical characteristics of the resulting structure are determined.
  • the director is directed 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 homeotropic orientation, and when the director is inclined at a certain angle from the normal of the substrate, 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 the upper or lower surface of the optical compensator.
  • the angle is normally 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 biaxial or uniaxial optically anisotropic film, sheet or plate is further disposed between the polarizer and the liquid crystal cell. The power to do S.
  • FIG. 3 is a schematic view showing an aspect of the OCB mode liquid crystal display device of the present invention.
  • the OCB mode LCD shown in Fig. 3 has a backlight, light guide plate (not shown), It includes an emission side polarizer (121B), an optical compensation plate (122B), an OCB mode liquid crystal cell (123), an optical compensation plate (122A), an emission side polarizer (121A), and an antireflection film (120).
  • 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).
  • Hexafunctional urethane atallylate oligomer (Shin Nakamura Igaku Kogyo Co., Ltd., NK Oligo U-6HA) 30 parts by mass, Butyl atylate 40 parts by mass, Isobornyl metatalylate (Shin Nakamura Chemical Co., Ltd.) NK ester IB) 30 parts by mass and 2, 2_diphenylethane _ 1 _one 10 parts by mass were mixed using a homogenizer, and antimony pentoxide fine particles (average particle size 20 nm, antimony atoms with hydroxyl groups appearing on the surface of the pyrochlore structure) 40 mass% methylisobutyl ketone solution is mixed in such a ratio that the mass of antimony pentoxide fine particles accounts for 50 mass% of the total solid content of the hard coat layer forming composition.
  • a composition HI for forming a hard coat layer was prepared.
  • Tetraethoxysilane 16.6 mass parts methanol 392. 6 mass parts added to heptadecafluorodecyltriethoxysilane CF (CF) CH CH Si (OC H) 11.7 mass
  • isopropyl alcohol dispersion sol of hollow silica (Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd., average primary particle diameter of about 60 nm, outer shell thickness of about 10 nm, solid content of 20% by mass) as fluorine silica fine particles is hydrolyzed with fluorine Z silicone
  • the hollow silica fine particle Z copolymer hydrolyzate (B) (condensed compound equivalent) is blended so that the mass ratio is 50Z50 based on the solid content, and then the total solid content is 1 mass 0 / 0 becomes as isopropyl alcohol Z butyl acetate / Puchiruse port cellosolve mixture (5% by mass acetic acid heptyl in the total amount of the solution after dilution, 2 mass% in the total amount was premixed so that Puchiruse port cellosolve was diluted with a solution), solution, hollow silica fine particles and a copolymer hydrolyzate (B)
  • hollow silica isopropyl alcohol dispersion sol Catalytic Chemical Industry Co., Ltd., average primary particle diameter of about 60 nm, outer shell thickness of about 10 nm, solid content of 20% by mass
  • silica fine particle (A) Hollow silica fine particles / hydrolyzate (A) (condensation compound equivalent) is blended so that the mass ratio is 60/40 based on the solid content, and then the total solid content is 1 mass%.
  • Dilute with isopropyl alcohol / butyl acetate / butyl solvate solution (a solution that has been mixed in advance so that 5% by mass of the diluted solution is butyl acetate and 2% by mass of butyl acetate is butyl acetate). Furthermore, a solution obtained by diluting dimethylsiliconediol (n 250) with ethyl acetate to a solid content of 1% by mass is obtained with respect to the total solid content of the hollow silica fine particles and the hydrolyzate (A) (condensed compound equivalent). Dimethyl silico
  • the coating material composition L2 for forming the low refractive index layer was prepared by adding the solid diol to a solid content of 2% by mass.
  • the mixture was stirred for 1 hour in a constant temperature bath at 25 ° C. to obtain a matrix-forming material (condensed compound equivalent solid content 10% by mass).
  • isopropyl alcohol dispersion sol of hollow silica (catalyst) Kasei Kogyo Co., Ltd. adds average primary particle diameter of about 60nm, outer shell thickness of about 10nm, solid content of 20% by mass) to silicone hydrolyzate (A), hollow silica fine particle / matrix forming material (condensation compound equivalent) ) Is blended so that the mass ratio is 40/60 based on the solid content, and then the isopropyl alcohol Z butyl acetate Z butyl sequestrate sorb mixture solution (diluted solution) so that the total solid content S is 1 mass%.
  • the solution is diluted with 5% by weight of the total amount of plutyl acetate and 2% by weight of the total amount of butyl cellosolve, and then mixed with dimethyl silicone diol (n 40) with ethyl acetate.
  • the solution diluted so that the solid content is 1% by mass is adjusted so that the solid content of the dimethyl silicone diol is 2% by mass with respect to the sum of the solid content of the hollow silica fine particles and the matrix forming material (condensation compound equivalent).
  • a coating material composition L3 for forming a low refractive index layer was prepared.
  • This mixed solution was stirred in a constant temperature bath at 25 ° C. for 1 hour to obtain a silicone hydrolyzate (A) having a weight average molecular weight adjusted to 780 as a matrix forming material.
  • isopropyl alcohol dispersion sol of hollow silica (Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd., average primary particle diameter of about 60 nm, outer shell thickness of about 10 nm, solid content of 20% by mass) as hollow silica fine particles is obtained as a silicone hydrolyzate (A)
  • the hollow silica fine particles / silicone hydrolyzate (condensation compound equivalent) is blended so that the mass ratio is 50/50 based on the solid content, and further stirred for 2 hours in a 25 ° C constant temperature bath, and the weight average A rehydrolyzed product having a molecular weight adjusted to 980 was obtained (condensed compound equivalent solid content 10 mass%).
  • Compound / copolymerized hydrolyzate (B) is blended so that the solid content is 80/20, and then the isopropyl alcohol / butyl acetate / ptylcellosolve mixture (diluted so that the total solid content is 1% by mass)
  • a coating material composition for forming a low refractive index layer is prepared by diluting 5% by mass of the total amount of the later solution with a solution mixed beforehand so that 2% by mass of the total amount of the solution is ptyl acetate and 2% by mass of the total amount is ptylcetone sorb.
  • the mixed solution was stirred in a constant temperature bath at 25 ° C. for 1 hour to obtain a matrix forming material (condensed compound equivalent solid content 10%).
  • hollow silica IPA (isopropanol) dispersion sol solid content 20% by mass, average primary particle diameter of about 60 nm, outer shell thickness of about 10 nm, manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd.
  • the hollow silica fine particles / porous fine particles Z matrix forming material is blended so that the mass ratio is 30Z10Z60 based on the solid content, and then the total solid content is 1%.
  • dimethyl silicone diol (n 250) was solidified with ethyl acetate.
  • the solution diluted to / o is diluted with the solid content of the hollow silica fine particles and the matrix forming material (condensation compound equivalent).
  • the composition L5 for forming a low refractive index layer was prepared by adding so that the solid content of the silicone diol was 2% by mass.
  • isopropyl alcohol dispersion sol of hollow silica (Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd., average primary particle diameter of about 60 nm, outer shell thickness of about 10 nm, solid content of 20% by mass) as a hollow silica fine particle is hydrolyzed with fluorine / silicone copolymer.
  • the hollow silica fine particles / copolymerized hydrolyzate (B) / silicone complete hydrolyzate (condensed compound equivalent) is blended so that the mass ratio is 50/40/10 based on the solid content
  • an isopropyl alcohol / butyl acetate / butyl solvate solubilized mixture so that the total solid content is 1% by mass (5% by mass of the diluted solution is 5% by mass of butyl acetate, and 2% by mass of the total amount is butyl
  • the low refractive index layer can be obtained by adding so that the solid component force of dimethyl silicone diol is 4 mass% with respect to the sum of the solid components of B) and the complete hydrolyzate of silicone (condensed compound equivalent).
  • a coating material composition L6 for formation was prepared.
  • Tetraethoxysilane 166.4 parts by mass, methanol (493.1 parts by mass), and 0.000 Carry 5 mol / L hydrochloric acid 30 ⁇ 1 part by mass (“HO” / “ ⁇ R” 0.5) and use a disperser.
  • the mixture was stirred in a constant temperature bath at 25 ° C. for 1 hour to obtain a matrix-forming material having a weight average molecular weight adjusted to 950 (condensed compound equivalent solid content 10% by mass).
  • isopropyl alcohol dispersion sol of hollow silica (Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd., average primary particle diameter of about 60 nm, outer shell thickness of about 10 nm, solid content of 20% by mass) as hollow silica fine particles is obtained as a silicone hydrolyzate (A)
  • the hollow silica fine particle Z copolymer hydrolysis (B) (condensation compound equivalent) is blended so that the mass ratio is 30/70 based on the solid content, and then the total solid content is 1 mass%.
  • a 75 / im thick PVA film (Kuraray Co., Ltd., Vinylon # 7500) is attached to the chuck, and 240 ° C. in an aqueous solution containing 0.2 g / L of silicon and 60 g / L of potassium iodide at 30 ° C. Soaked for 2 seconds. Next, it was uniaxially stretched 6.0 times in an aqueous solution containing 70 g / L of boric acid and 30 g / L of potassium iodide, followed by boric acid treatment for 5 minutes. Finally, by drying at room temperature for 24 hours, a polarizer G having an average thickness of 30 x m and a polarization degree of 99. 95% was obtained.
  • a triacetyl cellulose film (Koni Minolta Co., Ltd., KC8UX2M) was coated with 25 mLZm 2 of a 1.5 mol / L isopropyl alcohol solution of potassium hydroxide 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, one surface of the triacetyl cellulose film Only saponified.
  • the polarizer G obtained in Production Example 12 was bonded to the saponified surface by a roll-to-roll method using a polyvinyl alcohol-based adhesive 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 obtained optical anisotropy C1 and C2 has a wavelength value (Re (550)) of 550 nm.
  • optical anisotropy C2 is attached to one side of the optical anisotropy C1 via an acrylic adhesive (Sumitomo 3EM, DP-8005 clear), and the crossing angle of each slow axis is A bonded optically anisotropic body C3 was obtained so that the angle was 59 °.
  • the original film 2 was stretched obliquely in the direction of 13 ° with respect to the width direction using a tenter stretching machine at a stretching temperature of 138 ° C, a stretching ratio of 1.5 times, and a stretching speed of 115% / min.
  • the optical anisotropic body C4 was obtained by scraping it into a roll over 00 m.
  • the optical anisotropic body C1 obtained in Production Example 12 is passed through an acrylic adhesive (DP-8005 Clear, manufactured by Sumitomo 3EM Co., Ltd.), and the slow axis of each is intersected. Bonded optical anisotropic body C5 was obtained so that the difference angle was 59 °.
  • the raw film 1 obtained in Production Example 1 is oven temperature (preheating temperature, stretching temperature, heat setting temperature) 170 ° C, film feeding speed 6mZ, longitudinal stretching ratio 1.75 times 1. Stretched at a magnification of 45 times to obtain optically anisotropic bodies C6 and C7, respectively.
  • the obtained optical anisotropic bodies C6 and C7 had a letter value Re (550) at a wavelength of 550 nm of 265 ° and 132.5 °, respectively.
  • the above optical anisotropic body C7 is passed through an acrylic adhesive (DP-8005 clear, manufactured by Sumitomo 3EM) and the crossing angle of each slow axis is 59 °.
  • an optically anisotropic body C8 was obtained.
  • One side of M was coated with 25 mL Zm 2 of a 1.5 molar ZL isopropyl alcohol solution of potassium hydroxide 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 triacetyl cellulose final was saponified.
  • a high-frequency transmitter (Tamtec, Corona Generator HV05-2) was used for corona discharge treatment at an output of 0.8 KW, and a double-sided substrate film with a surface tension of 0.055 N / m was applied. Obtained.
  • the hard coat layer-forming composition HI obtained in Production Example 3 was applied to the surface of the base film that had been subjected to corona discharge treatment using a die coater, and was then placed in a drying oven at 80 ° C. And dried for 5 minutes to form a film. Subsequently, ultraviolet rays were applied (accumulated dose 300 mj / cm 2 ) to form a 5 / im thick hard coat layer, and a laminated film 1A was obtained.
  • the hard coat layer had a refractive index of 1.62 and a pencil hardness of 2H.
  • the low refractive index layer-forming composition L1 obtained in Production Example 4 was applied using a wire bar coater, and left to dry for 1 hour.
  • the coated film was heat-treated at 120 ° C. for 10 minutes in an oxygen atmosphere to form a low refractive index layer having a thickness of lOOnm.
  • the surface of the saponified triacetyl cellulose and the polarizer G obtained in Production Example 11 were bonded together by a roll-to-roll method using a polybulal alcohol adhesive, and a polarizer with a low refractive index layer (TAC Substrate) 2A was obtained.
  • TAC Substrate a polarizer with a low refractive index layer
  • 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 film was formed. Next, ultraviolet rays were applied (accumulated dose 300 mjZcm 2 ) to form a hard coat layer having a thickness, and a laminated film 1B was obtained. The refractive index of the hard coat layer was 1.62, and the pencil hardness was H.
  • the product L3 was applied using a wire bar coater, left to dry for 1 hour, and the resulting coating was heat-treated at 120 ° C for 10 minutes in an oxygen atmosphere to give a low refractive index of lOOnm. A layer was formed.
  • the optical anisotropic body C3 obtained in Production Example 13 and the polarizer 2A with a low refractive index layer obtained in Production Example 14 are laminated on the transmission axis of the polarizer 2A with a low refractive index layer and the optical anisotropic body C3.
  • the optically anisotropic body C1 is laminated so that the crossing angle of the slow axis of C1 is 15 °, and the C1 side of the optical anisotropic body C3 is in contact with the polarizer side of the polarizer 2A with a low refractive index layer.
  • An observer side polarizer POl was fabricated.
  • the optical anisotropic body C1 obtained in Production Example 13 and the polarizer P obtained in Production Example 12 are laminated on the transmission axis of the polarizer P and the optical anisotropic body C3.
  • the backlight side polarizer PB1 was fabricated by laminating so that the crossing angle of the slow axis was 15 ° and the C1 side of the optical anisotropic body C3 was in contact with the polarizer P side of the polarizer P.
  • Example 1 Production of liquid crystal display device 1
  • the TN mode liquid crystal cell used had a pretilt angle of 2 degrees on the both interfaces of the substrate, a twist angle of 70 degrees to the left, an And of 230 nm for the reflective display section, and approximately 262 nm for the transmissive display section.
  • the liquid crystal film thickness was 3.5 ⁇ in the reflective electrode area (reflection display area) and 4.0 zm in the transparent electrode area (transmission display area).
  • the viewer-side polarizer P01 obtained in Production Example 18 and the liquid crystal cell, and the backlight-side polarizer PB1 obtained in Production Example 19 are laminated 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.
  • polarizer 2A with a low refractive index layer in Production Example 18 was used in the same manner as in Production Example 18 except that the polarizer on the observer side P ⁇ 2 was obtained.
  • Example 1 a liquid crystal display device 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the observer side polarizer P02 was used instead of the observer side polarizer POl.
  • Table 1 shows the evaluation results of the manufactured liquid crystal display device 2.
  • a polarizer with a low refractive index layer (TAC base material) 2A was used in place of the polarizer with a low refractive index layer (TAC base material) 2A, except that the polarizer with a low refractive index layer (COP base material) 2C obtained in Production Example 15 was used.
  • the observer side polarizer P03 was obtained in the same manner as above.
  • Example 1 a liquid crystal display device 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that the observer side polarizer P03 was used instead of the observer side polarizer POl.
  • Table 1 shows the evaluation results of the manufactured liquid crystal display device 3.
  • Production Example 16 it was obtained in Production Example 7 instead of the composition L1 for forming a low refractive index layer.
  • a low refractive index layer-attached polarizer (TAC substrate) 2D was obtained in the same manner as in Production Example 16 except that the low refractive index layer forming composition L4 was used.
  • Example 1 a liquid crystal display device 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that the observer side polarizer P04 was used instead of the observer side polarizer POl.
  • Table 1 shows the evaluation results of the manufactured liquid crystal display device 4.
  • polarizer with a low refractive index layer (TAC substrate) 2D was used in the same manner as in Production Example 18 except that the polarizer on the observer side P ⁇ 5 was obtained.
  • 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.
  • the low refractive index layer forming composition L6 obtained in Production Example 9 was used in place of the low refractive index layer forming composition L1.
  • a polarizer with a refractive index layer (TAC substrate) 2F was obtained.
  • the polarizer on the viewer side P06 was prepared in the same manner as in Production Example 18 except that a polarizer with low refractive index layer (TAC substrate) 2F was used. Obtained.
  • Example 1 a liquid crystal display device 6 was produced in the same manner as in Example 1 except that the observer side polarizer P06 was used instead of the observer side polarizer POl.
  • 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 18, except that the optical anisotropic body C5 obtained in Production Example 14 was used instead of the optical anisotropic body C3 in Production Example 18.
  • a backlight-side polarizer PB2 was obtained in the same manner as in Production Example 19, except that the optical anisotropic body C5 obtained in Production Example 14 was used instead of the optical anisotropic body C3.
  • a liquid crystal display device 7 was produced in the same manner as in Example 1 except that the observer side polarizer P07 was used instead of the observer side polarizer POl.
  • Table 1 shows the evaluation results of the manufactured liquid crystal display device 7.
  • Example 1 the backlight polarizer obtained in Example 7 was used in place of the observer-side polarizer P08 instead of the observer-side polarizer PO1, and the knock-side polarizer PB1.
  • a liquid crystal display device 8 was produced in the same manner as in Example 1 except that PB2 was used.
  • Table 1 shows the evaluation results of the manufactured liquid crystal display device 8.
  • the optical anisotropic body C8 obtained in Production Example 15 and the polarizer 2A with a low refractive index layer obtained in Production Example 14 are laminated on the transmission axis of the polarizer 2A with a low refractive index layer and the optical anisotropic body C8.
  • the optically anisotropic body C6 is laminated so that the crossing angle of the slow axis of the C6 is 15 °, and the C6 side of the optical anisotropic body C8 is in contact with the polarizer side of the polarizer 2A with a low refractive index layer.
  • An observer side polarizer P09 was fabricated.
  • the optical anisotropic body C6 obtained by stacking the optical anisotropic body C8 obtained in Production Example 15 and the polarizer P obtained in Production Example 12 on the transmission axis of the polarizer P and the optical anisotropic body C8.
  • the observer side polarizer PB3 was fabricated by laminating so that the crossing angle of the slow axis was 15 ° and the C6 side of the optical anisotropic body C8 and the polarizer P of the polarizer P were in contact.
  • Example 1 instead of the observer-side polarizer POl, the observer-side polarizer P09 is changed to A liquid crystal display device 9 was produced in the same manner as in Example 1, except that the knocklight side polarizer PB3 was used instead of the knocklight side polarizer PB1.
  • Table 1 shows the evaluation results of the manufactured liquid crystal display device 9.
  • the low refractive index layer forming composition L1 is not applied, and the corona discharge treatment is performed on the surface having the hard coat layer of the laminated film 1A, the MgF layer 89 nm, the TiO layer
  • An observer-side polarizer PO 10 was obtained in the same manner as in Production Example 16 except that the antireflection film having a three-layer structure was produced by laminating under conditions.
  • Example 1 a liquid crystal display device 10 was produced in the same manner as in Example 1 except that the observer side polarizer PO10 was used instead of the observer side polarizer POl.
  • Table 1 shows the evaluation results of the manufactured liquid crystal display device 10.
  • the low refractive index layer forming composition L7 obtained in Production Example 10 was used in place of the low refractive index layer forming composition L1.
  • a polarizer with a refractive index layer (TAC substrate) 2F was obtained.
  • polarizer 2A with a low refractive index layer in Production Example 18 was used in the same manner as in Production Example 18 except that the polarizer on the observer side POl l Got.
  • Example 1 a liquid crystal display device 11 was produced in the same manner as in Example 1 except that the observer side polarizer POl l was used instead of the observer side polarizer POl.
  • Table 1 shows the evaluation results of the manufactured liquid crystal display device 11.
  • an in-plane slow axis of an optical anisotropic body at a wavelength of 550 nm under the conditions of temperature 20 ⁇ 2 ° C and humidity 60 ⁇ 5% seeking direction the refractive index in the in-plane slow axis direction n
  • the refractive index in the direction perpendicular to the slow axis in the plane n the refractive Oriritsu n in the thickness direction is measured.
  • the panel with black display was visually observed and evaluated in two stages.
  • a rectangular wave voltage of 1 kHz was applied to the manufactured transflective liquid crystal display device.
  • White display 0V, black display 4. 5V was evaluated visually.
  • Pellets of norbornene polymer (Nippon ZEON Co., Ltd., ZEONOR 1420R, glass transition temperature 136 ° C, saturated water absorption less than 0.01% by mass) were dried at 110 ° C for 4 hours using a hot air dryer.
  • a leaf disk-shaped polymer filter (filtering accuracy 30 ⁇ m) is installed, and the tip average of the die lip is chrome-plated with an arithmetic average roughness RaO. 04 ⁇ , with a coat hanger type T-die with a lip width of 650 mm
  • the pellets were melt extruded at 260 ° C. using a single screw extruder to obtain a long film-like substrate 1A having a film thickness of 100 ⁇ m and a width of 600 mm.
  • the saturated water absorption of the obtained base material 1A was less than 0.01% by mass.
  • the in-plane letter decision Re was 2 nm.
  • Liquid crystalline discotic compound 1. 8 parts by mass, ethylene glycol-modified trimethylol propane acrylate, 0.2 part by mass, cellulose acetate butyrate 0.04 part by mass, photopolymerization initiator (Ciba Gaigi Co., Ltd., Irgacure 907) 0.06 parts by mass and sensitizer (Nippon Kayaku Co., Ltd., CACURE ONE DETX) 0.02 parts by mass were dissolved in 3.43 parts by mass 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 120 ° C constant temperature bath for 3 minutes to orient the disc cotique compound.
  • the coating film was irradiated with ultraviolet rays for 1 minute at 120 ° C. using a high-temperature mercury lamp (120 WZcm). After cooling to room temperature, an optical compensator having a layer containing a discotic compound having a thickness of 1 ⁇ m was obtained. The average tilt angle of the optical axis angle was 21 degrees, and the thickness direction letter direction of the liquid crystal layer was 117 ⁇ m.
  • the exit side polarizer is arranged 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 side polarizer and the incident side polarizer were in a crossed Nicol relationship, and the rubbing direction of the glass substrate and the optical compensation rubbing direction were arranged in opposite directions and parallel to obtain a liquid crystal display device.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the liquid crystal display device.
  • the antireflection layer 120, the exit side polarizer 121 ⁇ , the optical compensator 122, the OCB mode liquid crystal cell 123, the optical compensator 122, the entrance side polarizer 121 ⁇ , and the protective film 124 are stacked in this order.
  • Example 10 (Production of liquid crystal display device 13)
  • the low refractive index layer forming composition L2 obtained in Production Example 5 was used in place of the low refractive index layer forming composition L1.
  • a polarizer with a refractive index layer (TAC substrate) 2 mm was obtained.
  • Example 9 the same method as in Example 9 was used except that 2 mm of the polarizer with a low refractive index layer (TAC substrate) was used instead of 2 mm of the polarizer with a low refractive index layer (TAC substrate) in Example 9.
  • TAC substrate 2 mm of the polarizer with a low refractive index layer
  • TAC substrate 2 mm of the polarizer with a low refractive index layer
  • Example 11 (Production of liquid crystal display device 14)
  • a liquid crystal display device 14 was produced in the same manner as described above. The evaluation results of the obtained liquid crystal display device 3 are shown in Table 2.
  • Example 12 (Production of liquid crystal display device 15)
  • the low refractive index layer-forming composition L4 obtained in Production Example 7 was used instead of the low refractive index layer-forming composition L1, except that the low refractive index layer-forming composition L1 was prepared in the same manner as in Production Example 16.
  • a polarizer with a refractive index layer (TAC substrate) 2D was obtained.
  • Example 9 In place of the polarizer with a low refractive index layer (TAC substrate) 2A in Example 9, this polarizer with a low refractive index layer (TAC substrate) 2E was used. A liquid crystal display device 16 was produced by this method. The evaluation results of the obtained liquid crystal display device 16 are shown in Table 2.
  • the low refractive index layer-forming composition L6 obtained in Production Example 9 was used in place of the low refractive index layer-forming composition L1, except that the low refractive index layer-forming composition L1 was prepared in the same manner as in Production Example 16.
  • a polarizer with a refractive index layer (TAC substrate) 2F was obtained.
  • Example 9 In place of the polarizer with a low refractive index layer (TAC substrate) 2A in Example 9 and the polarizer with a low refractive index layer (TAC substrate) 2F was used, the same as in Example 9 A liquid crystal display device 17 was produced by this method. The evaluation results of the obtained liquid crystal display device 17 are shown in Table 2.
  • Example 9 a triacetyl cellulose film (Fuji Photo Film Co., Ltd., front lettering 5 nm, thickness direction lettering 40 nm) was used.
  • a liquid crystal display device 18 was produced in the same manner as in Example 9 except that was produced. The evaluation results of the obtained liquid crystal display device 18 are shown in Table 3.
  • the low refractive index layer-forming composition L7 obtained in Production Example 10 was used in place of the low refractive index layer-forming composition L1, except that the low refractive index layer-forming composition L1 was prepared in the same manner as in Production Example 16.
  • a polarizer with a refractive index layer (TAC substrate) 2G was obtained.
  • Example 9 In place of the polarizer with a low refractive index layer (TAC substrate) 2A in Example 9 and using this polarizer with a low refractive index layer (TAC substrate) 2G, the same as in Example 9 A liquid crystal display device 19 was produced by this method.
  • the evaluation results of the obtained liquid crystal display device 19 are shown in Table 3.
  • a polarizer with a low refractive index layer (TAC substrate) 2H was obtained in the same manner as in Production Example 16, except that the antireflection film having a three-layer structure was produced.
  • Example 9 In place of the polarizer with a low refractive index layer (TAC substrate) 2A in Example 9 and using this polarizer with a low refractive index layer (TAC substrate) 2H, the same as in Example 9 A liquid crystal display device 20 was produced by this method.
  • the evaluation results of the obtained liquid crystal display device 20 are shown in Table 3.
  • ELDIM EZ_Contrastl 60D
  • Glare is a point or surface that is excessively bright in the field of view. This is the discomfort caused by seeing and the difficulty of seeing.
  • No glare, reflections, or image blur.
  • spectrophotometer (Nippon Bunko Co., Ltd., UV-Vis near-infrared spectrophotometer V-550), measure the reflectance at an incident angle of 5 degrees. The measurement is performed five times at five different locations in the plane, and the arithmetic average value is used as the reflectance value.
  • the change in reflectance is obtained by the following equation. Where Rb is the reflectivity before the steel wool test, and Ra is the reflectivity after the steel wool test.
  • the change in the total light transmittance 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 anti-reflective layer has a cured silicone coating containing hollow silica fine particles. It has a low refractive index layer with a refractive index of 1. 33-1.
  • the OCB mode liquid crystal display devices of Examples 9 to 14 provided with a high compensation plate in which 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 plane.
  • Reflectance force S Small contrast ratio and large viewing angle
  • the black reflected color is excellent in broadband and excellent in visibility with no glare, reflections and image blurring.
  • scratch resistance is good, and changes in reflectance and total light transmittance when rubbed with steel wool are small.
  • the liquid crystal display device of Comparative Example 4 that does not include an optical compensator has a small contrast ratio and a narrow vertical viewing angle.
  • the MgF layer and TiO layer were laminated by sputtering.
  • the liquid crystal display device has a blue reflection color and a poor broadband property.
  • the reflective or transflective liquid crystal display device of the present invention has a wide viewing angle and no reflection. It has excellent scratch resistance, good black display quality from any direction, and has characteristics of being homogeneous and having 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.
  • a portable information terminal such as a personal computer, a cellular phone, a portable video game machine, and an electronic notebook.
  • the CB mode liquid crystal display device of the present invention 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. As a result, it is possible to cancel the in-plane letter decision of the liquid crystal cell during black display and to compensate for color.
  • the liquid crystal display device of the present invention has an antireflection layer provided on the far side of the liquid crystal cell of the output side polarizer, and the antireflection layer is made of a cured silicone film containing hollow fine particles or porous fine particles. With a low refractive index layer with a refractive index of 1.37 or less, it can be viewed with a wide viewing angle with a high contrast ratio even under strong external light.
  • the liquid crystal display device of the present invention is suitable as a liquid crystal display device that is used under strong external light due to a lot of dust for mopile and in-vehicle use. It is.

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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、中空微粒子又は多孔質微粒子を含むシリコーン硬化被膜からなる屈折率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] 本発明は〇CBモード液晶表示装置に関する。さらに詳しくは、本発明は強い外光 下においても反射防止性に優れ、高いコントラスト比を有し、視認性に優れた OCBモ ード液晶表示装置に関する。また、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 力 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。
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。そこで、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い、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)モードの液晶表示装置 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、応答速度が速ぐ動画に対応し得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であ る。〇CB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 ーシヨンが生ずるため、このままでは遮光を行うことができず十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が有する面内のレター デーシヨンを相殺することができる色補償板が必要となる。
[0007] また、 OCBモードの液晶表示装置は、異方性を有する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、ベンド配向を安定に保っために 、液晶分子のダイレクター(光軸)は電極基板に対して、平均的には大きな角度をな している必要があり、平均的な屈折率分布はセルの厚さ方向で大きぐ面内方向でよ り小さいものとなっている。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有するもの が有効である。
[0008] このような観点から色補償及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有し、厚さ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 方位によっては十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 クタ一力 S、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 散が生ずるためである。一方、二軸性延伸フィルムは、厚さ方向で屈折率の変化が ないため、二軸性延伸フィルムで旋光分散の影響を打ち消すことができない。 [0009] したがって、 OCBモードの液晶表示装置に対して、十分な色補償と視野角補償を 同時に行うためには、面内のレターデーシヨンを有することと、厚さ方向の屈折率が 面内の屈折率よりも小さいという条件の他に、厚さ方向で屈折率が連続的に変化す るとレ、う要件を満たさなければならないと考えられる。
このような色補償及び視野角補償を同時に行う光学補償板として、特開平 8— 327 822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なり 、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、その配 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、フィルムの他方の面においては、 0° 以上 50° 以下の角度をな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 ルムが提案されている。
[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 体及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、か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、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 (ただし、 n 及び n は支持体の面内の主屈折率を表わし、 n は厚さ方
2
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)を満足する光学補
2
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、強い外光下においても、反射防止性に優れ、高いコントラスト比 を有し、視認性に優れ、耐擦傷性にも優れた〇CBモードの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、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
課題を解決するための手段
[0013] 本発明者は、 OCB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 偏光子のいずれ力と前記液晶セルとの間に備えられた少なくとも 1枚の光学補償板、 及び出射側偏光子の液晶セルから遠い方側に中空微粒子又は多孔質微粒子を含 むシリコーン硬化被膜からなる屈折率 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 つた。また、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から遠い側 に中空微粒子又は多孔質微粒子を含むシリコーン硬化被膜からなる屈折率 1. 37以 下の低屈折率層を含んでなる積層体力 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] 力、くして、本発明によれば、
〔1〕 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 遠い側の面に反射防止膜を含み、
該反射防止膜は、中空微粒子又は多孔質微粒子を含むシリコーン硬化被膜力 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、面内レターデーシヨン Reを有し、厚さ方向 の平均屈折率が面内の平均屈折率よりも小さぐ厚さ方向で屈折率が変化するもの である液晶表示装置。
〔2〕 低屈折率層は、中空微粒子又は多孔質微粒子と、下記加水分解物 (A)及び 下記共重合加水分解物(B)の少なくとも一方と、下記の加水分解性ォノレガノシラン( C)とを含有して成るコーティング材組成物の硬化被膜である前記〔1〕に記載の液晶 表示装置。
(A) SiXで表わされる加水分解性ォノレガノシランを加水分解してなる加水分解物 (X
4
は加水分解性基である)。
(B) SiXで表わされる加水分解性オルガノシランとフッ素置換アルキル基を有する加
4
水分解性ォノレガノシランとを共重合加水分解してなる共重合加水分解物。
(C)撥水基を直鎖部に備えると共にアルコキシ基が結合したケィ素原子を分子内に 2個以上有する加水分解性オルガノシラン。
〔3〕 加水分解性ォノレガノシラン (C)の撥水基が、一般式(1 )又は一般式(2)で示さ れる構造を有する前記〔2〕に記載の液晶表示装置。
[0015] [化 1] [0017]
[0018]
Figure imgf000008_0001
(式(3)において、 pは正の整数である)
〔5〕 シリコーンジオール(D)は、式(3)中の pが 20〜: 100の整数である前記〔4〕に 記載の液晶表示装置。
〔6〕 低屈折率層は、中空微粒子又は多孔質微粒子を加水分解物 (A)と混合した状 態で該加水分解物 (A)を加水分解してなる再加水分解物と、下記共重合加水分解 物(B)とを含有してなるコーティング材組成物の硬化被膜である前記〔1〕に記載の液 (A) SiXで表わされる加水分解性ォノレガノシランを加水分解してなる加水分解物 (X
4
は加水分解性基である)。
(B) SiXで表わされる加水分解性オルガノシランとフッ素置換アルキル基を有する加
4
水分解性ォノレガノシランとを共重合加水分解してなる共重合加水分解物。
〔7〕 コーティング材組成物は、(a)アルキルシリケート、溶媒、水及び加水分解重合 触媒を混合して加水分解重合させ次レ、で溶媒を除去してなる多孔質微粒子;又は (b )アルキルシリケート、溶媒、水及び加水分解重合触媒を混合して加水分解重合させ
、ゲルイ匕前に重合を停止することにより安定化させたオノレガノシリカゾルから溶媒を 除去してなる凝集平均粒子径 10〜100nmの多孔質微粒子の少なくとも一方を含有 する前記〔2〕、〔4〕または〔6〕に記載の液晶表示装置。
〔8〕 加水分解物 (A)は、 SiXで表わされる加水分解性オルガノシラン (Xは加水分
4
解性基である)を酸触媒及びモル比 [H〇] / [X]が 1. 0〜5. 0となる量の水の存在
2
下で加水分解して得られる重量平均分子量 2000以上の部分加水分解物又は完全 加水分解物を含有する前記〔2〕、〔4〕または〔6〕に記載の液晶表示装置。
[0019] 〔9〕 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 ムである前記〔1〕に記載の液晶表示装置。
〔10〕 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さ方向で変化する ものである前記〔9〕に記載の液晶表示装置。
〔1 1〕 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。
〔12〕 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線硬化型樹脂 を含んでなるものである前記〔1 1〕に記載の液晶表示装置。
〔13〕 前記反射防止膜は、その表面における入射角 5度の反射率が、波長 430〜7 OOnm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。
[0020] 〔14〕 反射型又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、 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、中空微粒子又は多孔質微粒子を含むシリコーン硬化被膜力 な る屈折率が 1. 37以下の低屈折率層を含んでなる積層体である液晶表示装置。 〔15〕 低屈折率層は、中空微粒子又は多孔質微粒子と、下記加水分解物 (A)及び 下記共重合加水分解物(B)の少なくとも一方と、下記加水分解性オルガノシラン(C) とを含有して成るコーティング材組成物の硬化被膜である前記〔14〕に記載の液晶表 示装置。
(A) SiXで表わされる加水分解性ォノレガノシランを加水分解してなる加水分解物 (X
4
は加水分解性基である。)。
(B) SiXで表わされる加水分解性オルガノシランとフッ素置換アルキル基を有する加
4
水分解性ォノレガノシランとを共重合加水分解してなる共重合加水分解物。
(C)撥水基を直鎖部に備えると共にアルコキシ基が結合したケィ素原子を分子内に 2個以上有する加水分解性オルガノシラン。
〔16〕 加水分解性ォノレガノシラン (C)は、撥水基が一般式(1 )又は(2)で示されるも のであることを特徴とする前記〔15〕に記載の液晶表示装置。
[0021] [化 4]
R1
—一 SiO——
^ ( 1 )
(式(1 )において 、 R2はアルキル基、 nは 2〜200の整数である。)
[0022] [化 5]
Figure imgf000010_0001
(式(2)において、 mは 2〜20の整数である)
〔17〕 低屈折率層は、中空微粒子又は多孔質微粒子と、下記加水分解物 (A)及び 下記共重合加水分解物(B)の少なくとも一方と、下記シリコーンジオール (D)とを含 有してなるコーティング材組成物の硬化被膜である前記〔14〕に記載の液晶表示装 (A) SiXで表わされる加水分解性ォノレガノシランを加水分解してなる加水分解物 (X
4
は加水分解性基である)。
(B) SiXで表わされる加水分解性オルガノシランとフッ素置換アルキル基を有する加
4
水分解性ォノレガノシランとを共重合加水分解してなる共重合加水分解物。
(D)下記一般式(3)で表わされるジメチル型のシリコーンジオール。
[化 6]
Figure imgf000011_0001
(式(3)において、 pは正の整数である)
〔18〕 シリコーンジオール(D)は、式(3)中の pが 20〜100の整数である前記〔17〕 に記載の液晶表示装置。
〔19〕 低屈折率層は、中空微粒子又は多孔質微粒子を加水分解物 (A)と混合した 状態で該加水分解物 (A)を加水分解してなる再加水分解物と、下記共重合加水分 解物(B)とを含有してなるコーティング材組成物の硬化被膜である前記〔14〕に記載 の液晶表示装置。
(A) SiXで表わされる加水分解性ォノレガノシランを加水分解してなる加水分解物 (X
4
は加水分解性基である)。
(B) SiXで表わされる加水分解性オルガノシランとフッ素置換アルキル基を有する加
4
水分解性ォノレガノシランとの共重合加水分解物。
〔20〕 コーティング材組成物は、(a)アルキルシリケート、溶媒、水及び加水分解重 合触媒を混合して加水分解重合させ次レ、で溶媒を乾燥除去してなる多孔質微粒子; 又は (b)アルキルシリケート、溶媒、水及び加水分解重合触媒を混合して加水分解 重合させ、ゲルィヒ前に重合を停止させることにより安定化させたオルガノシリカゾルか ら乾燥により溶媒を除去してなる凝集平均粒子径 10〜100nmの多孔質微粒子の少 なくとも一方を含有する前記〔15〕、 〔17〕または〔19〕に記載の液晶表示装置。
[21 ] 加水分解物(A)は、 SiXで表わされる加水分解性オルガノシラン (Xは加水 分解性基である)を酸触媒及びモル比 [H〇]/[X]が 1 · 0〜5· 0となる量の水の存
2
在下で加水分解して得られる重量平均分子量が 2000以上の部分加水分解物又は 完全加水分解物を含有する前記〔15〕、〔17〕または〔19〕に記載の液晶表示装置。
[0025] [22] 前記光学異方体は、 Re (550)が 125〜: 150nmである、前記〔14〕に記載の 液晶表示装置。
[23] 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、又は樹脂フ イルム表面に液晶性分子を配向して固定してなるものである前記〔14〕に記載の液晶 表示装置。
[24] 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〔14〕に記載の液晶表示装置。
〔25〕 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〔14〕に記載の液晶表示装置。
〔26〕 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〔25〕に記載の液晶表示装置。
〔27〕 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〔25〕に記載の液晶表示装置。
〔28〕 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%以下である前記〔14〕に記載の液晶表示装置。 が提供される。
発明の効果
[0026] 本発明の〇CBモード液晶表示装置は、偏光子と OCBモードの液晶セルとの間に 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、面内レターデーシヨン を有することにより、黒表示時における液晶セルの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、光学補償板の厚さ方向の平均屈折率が面内の 平均屈折率よりも小さぐかつ厚さ方向で屈折率が変化することによって、液晶セル が有する異方性を相殺し、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、出射側偏光子の液晶セルから遠い方側に 設けられた反射防止膜を有し、該反射防止膜を中空微粒子又は多孔質微粒子を含 むシリコーン硬化被膜からなる屈折率 1. 37以下の低屈折率層を有するもので構成 したことによって、強い外光下においても、高いコントラスト比で広い視野角で視認す ること力 Sできる。また、表示面の耐擦傷性及び防汚性に優れているので、本発明 OC B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として好適である。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、出射側偏光子の 液晶セルから遠い側に設けた中空微粒子又は多孔質微粒子を含むシリコーン硬化 被膜力 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、パーソナルコンビ ユーター、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。
図面の簡単な説明
[0027] [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]本発明の〇CB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
[0028] 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 : 1/4波長板; 21:バックライト及び導光板;120 :反射防止層; 121 A:出射 側偏光子; 121B:入射側偏光子; 122A、 122B:光学補償板;123 : OCBモード液 晶セル; 124:保護フィルム
発明を実施するための最良の形態
[0029] (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 膜は中空微粒子又は多孔質微粒子を含むシリコーン硬化被膜力 なる屈折率が 1. 37以下の低屈折率層を含んでなる積層体である。
[0030] 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。
[0031] 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ノ方式、 STN (Super Twisted Nematic)方式、 ECB (Electri cally Controlled Birefringence)方式、 IPs (In— Plane Switcnmg)力式、 V A (Vertical Alignment)方式、〇CB (Optically Compensated Birefringenc e)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。
[0032] 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、一般にポリビュルアルコール 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、。 P VA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イオンを 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、 PVA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、ポリ塩化ビニ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 制限はないが、通常は厚さ 5〜80 z m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レ、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。
[0033] 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。
[0034] 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 ίま 0. 5、より好ましく ί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、フィルム面内レターデーシヨン(Re)とフィル ム厚さ方向のレターデーシヨン(Rth)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 ノレ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、「KOBRA_ 21ADH」)を用いて測定する こと力 Sできる。
[0035] 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—デーシヨン Re ( )と波長 えの _ttRe (え) /え力 S通常 0. 22〜0. 28、好ましく ίま 0. 23〜0. 27、より好ましく (ま 0. 24〜0. 26の範囲にあることが好ましい。
[0036] 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、 1/4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。 1Z2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。
[0037] (i) 1Z4波長板や 1Z2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。
[0038] 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、およびビニ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。
[0039] 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、ビニル芳香族重合体がより好まし レ、。
ビニル芳香族重合体とは、ビニル芳香族単量体の重合体、又はビニル芳香族単量 体と共重合可能な単量体との共重合体をいう。ビニ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。
[0040] 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。
[0041] 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ダイを用いる方 法やインフレーション法などが挙げられる力 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。
[0042] 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は、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。
[0043] 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、テンターを用レ、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。
[0044] 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力 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。
[0045] 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 x y
光学異方体は、その厚みが、好ましくは 10〜500 μ ΐη、より好ましくは 20〜250 μ m、特に好ましく ίま 20〜: 120 /i mである。
[0046] (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。
[0047] 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の関係を示すものや、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。
[0048] 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 et al. , angew. し hem. Soc. Chem. Comm. pagel 94 (1985年); J. ん nang eta 1. , 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— 27284 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 200 0— 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。
[0049] 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。 [0050] 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方向に対して垂直(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 リマー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質量%、より好ましくは 0. 5〜65質量%、さらに好ましくは:!〜 60質量%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レ、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エルアルコール構造を有するものであるのが好ましレ、。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 5〜80モルの範囲で含むフッ素変性ポリビニルアルコール、炭素数が 10以上の炭 化水素基を有する変性ポリビュルアルコールなどが挙げられる。
[0051] 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 /1 111、好ましくは0. 01〜:! /i mである。
[0052] 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(1Z2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(1Z4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。
[0053] 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。
[0054] 液晶性化合物の配向固定化膜力 なる光学異方性層の厚みは特に制限されない 力、入射光に対して 1 /4波長のレターデーシヨンを与える 1 /4波長板として十分な 機能を付与する上では、通常 0. 5〜50 /i m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力 なる所望の位相差を持つ波長板を得ることができ る。
[0055] 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° 度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。
[0056] 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、。
[0057] 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。
[0058] 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 (a)を満たす場合 はポジティブ Cプレート、下記式 (b)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軸方向の屈
X y z
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 、a)
x y z
n >n (b)
x y z
[0059] 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(c)を満たす場合はポジティブ Aプレート、下 記式(d)を満たす場合はネガティブ Aプレートと呼ばれる。
n n c)
x y z
n >n (d)
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
[0060] 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 イツ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や厚さ方向のレターデーシヨンで 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。
[0061] 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。この反射防止膜は中空微粒 子又は多孔質微粒子を含むシリコーン硬化被膜力 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 晶セルから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。
[0062] 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、ポリビュ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。これらの樹脂は、 1種を単独で用いることができ、あるいは、 2種 以上を組み合わせて用いることもできる。
[0063] 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。
[0064] 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 S、通常 10, 000〜300, 0
00、好ましぐは 15, 000〜250, 000、より好ましぐは 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レ、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。重量平均分子量 (Mw) /数平均分子量 (Mn)の比が上記好適な範囲 である透明樹脂は、基材の機械的強度と成形加工性が良好にバランスするので好適 に用いることができる。
[0065] 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い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。
[0066] 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。
本発明においては、透明樹脂基材として、片面又は両面に表面改質処理を施した フィルム又はシート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 一ト層ゃ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、例え ば、エネルギー線照射処理、薬品処理などを挙げることができる。
エネルギー線照射処理としては、例えば、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などを挙げることができる。これらの中で、処理効 率の良好なコロナ放電処理とプラズマ処理を好適に用いることができ、コロナ放電処 理を特に好適に用いることができる。薬品処理としては、例えば、重クロム酸カリウム 水溶液、濃硫酸などの酸化剤水溶液中に浸漬し、次いで、水で洗浄する方法などを 挙げ'ること力 sできる。
[0067] 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 x mである。透明樹脂基材の厚さを上記好適な範囲とする ことにより、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 表示装置を得ることができる。 [0068] 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. 530 z 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。
[0069] 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。
[0070] 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、反射防止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。 [0071] 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。
[0072] 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質量部に対して、 200〜: 1200質量部、好ま しくは 300〜800質量部である。
[0073] 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。
[0074] 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。
[0075] 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。
[0076] 低屈折率層は、中空微粒子又は多孔質微粒子を含むシリコーン硬化被膜からなる ものである。また低屈折率層は屈折率が 1. 37以下のものである。低屈折率層の屈 折率が 1. 37を超えると、反射防止性能が不十分となるおそれがある。
低屈折率層の屈折率 nは、さらに下記式 (e)および (f)を満たすものであることが好
L
ましい。
式(e): n ≤1. 37
L
式 (f): (n ) 1/2- 0. 2 < n < (n ) 1/2 + 0. 2 (ここで、 n は、ハードコート層の屈折率である。 )
H
特に、下記関係式 (g)および (h)が満たされることがより好ましい。
式(g): 1. 25≤n ≤1. 35
L
式 (h) : (n ) 1/2_ 0. 15 < n < (n ) 1/2+ 0. 15
H L H
[0077] 低屈折率層の構成は、少なくとも 1層からなればよぐ多層でもよい。低屈折率層が 多層からなる場合は、少なくともハードコート層に一番近い層の屈折率 nが上記各式
L
を満たせばよい。
シリコーン硬化被膜からなる低屈折率層は、中空微粒子又は多孔質微粒子を含む ことによって気泡を多く含んでいる。この気泡の大きさは大部分が 200nm以下であり 、気泡の含有量は、通常 10〜60体積%、好ましくは 20〜40体積%である。
[0078] 低屈折率層は、下記(1)、 (II)および (III)の中から選ばれる硬化被膜であることが 好ましい。
[0079] (I)中空微粒子又は多孔質微粒子と、下記加水分解物 (A)及び下記共重合加水分 解物(B)の少なくとも一方と、下記加水分解性オルガノシラン(C)とを含有して成るコ 一ティング材組成物の硬化被膜。
(A) SiXで表わされる加水分解性ォノレガノシランを加水分解してなる加水分解物 (X
4
は加水分解性基である。)。
(B) SiXで表わされる加水分解性オルガノシランとフッ素置換アルキル基を有する加
4
水分解性ォノレガノシランとを共重合加水分解してなる共重合加水分解物。
(C)撥水基を直鎖部に備えると共にアルコキシ基が結合したケィ素原子を分子内に 2個以上有する加水分解性オルガノシラン。
[0080] (II)中空微粒子又は多孔質微粒子と、下記加水分解物 (A)と下記共重合加水分解 物(B)の少なくとも一方と、下記シリコーンジオール(D)とを含有してなるコーティング 材組成物の硬化被膜。
(A) SiXで表わされる加水分解性ォノレガノシランを加水分解してなる加水分解物 (X
4
は加水分解性基である)。
(B) SiXで表わされる加水分解性オルガノシランとフッ素置換アルキル基を有する加
4
水分解性ォノレガノシランとを共重合加水分解してなる共重合加水分解物。 (D)下記一般式(3)で表わされるジメチル型のシリコーンジオール。
[化 7]
Figure imgf000031_0001
(式(3)において、 pは正の整数である)
[0082] (III)中空微粒子又は多孔質微粒子と下記加水分解物 (A)とを混合した状態で該加 水分解物 (A)を加水分解してなる再加水分解物と、下記共重合加水分解物(B)とを 含有して成るコーティング材組成物の硬化被膜。
(A) SiXで表わされる加水分解性ォノレガノシランを加水分解して得られる加水分解
4
物 (Xは加水分解性基である)。
(B) SiXで表わされる加水分解性オルガノシランとフッ素置換アルキル基を有する加
4
水分解性ォノレガノシランとの共重合加水分解物。
[0083] 好ましい低屈折率層を構成する上記 3つの硬化被膜 (1)、(11)、 (III)を形成するコ 一ティング材組成物についてさらに詳しく説明する。
[0084] コーティング材組成物に用いる中空微粒子又は多孔質微粒子としては、中空シリカ 微粒子を好適に用いることができる。中空シリカ微粒子は、外殻の内部に空洞が形 成されたものであり、例えば、シリカ系無機酸化物からなる外殻の内部に空洞を有す る中空シリカ微粒子を挙げることができる。シリカ系無機酸化物としては、例えば、シリ 力単一層、シリカとシリカ以外の無機酸化物とからなる複合酸化物の単一層、シリカ 単一層と複合酸化物の単一層との二重層などを挙げることができる。外殻は、細孔を 有する多孔質でも、細孔が閉塞されて空洞が密封されたものであってもよい。外殻は 、内側の第一シリカ被覆層と外側の第二シリカ被覆層からなる複数のシリカ系被覆層 であることが好ましい。外側に第二シリカ被覆層を設けることにより、外殻の微細孔を 閉塞して緻密化し、外殻で内部の空洞を密封した中空シリカ微粒子を得ることができ る。
[0085] 第一シリカ被覆層の厚さは、:!〜 50nmであること力 S好ましく、 5〜20nmであること 力はり好ましい。第一シリカ被覆層の厚さが上記好適範囲未満であると、粒子形状を 保持することが困難となり、中空シリカ微粒子が得られないおそれがある。また、第二 シリカ被覆層を形成する際に、有機ケィ素化合物の部分加水分解物などが核粒子の 細孔に入り、核粒子構成成分の除去が困難となるおそれがある。第一シリカ被覆層 の厚さが上記好適範囲を超えると、中空シリカ微粒子中の空洞の割合が減少して、 屈折率の低下が不十分となるおそれがある。外殻の厚さは、平均粒子径の 1Z50〜 1/5であることが好ましい。第二シリカ被覆層の厚さは、第一シリカ被覆層との合計 厚さが l〜50nmとなるように選択することができ、外殻を緻密化するためには、 20〜 49nmであることが好ましレ、。
[0086] 中空微粒子の空洞には、中空シリカ微粒子を調製するときに使用した溶媒及び Z 又は乾燥時に侵入する気体が存在する。また、空洞には、空洞を形成するための前 駆体物質が残存していてもよい。前駆体物質は、外殻に付着してわずかに残存する こともあり、空洞内の大部分を占めることもある。前駆体物質とは、第一シリカ被覆層 を形成するための核粒子からその構成成分の一部を除去したのちに残存する多孔 質物質である。核粒子には、シリカとシリカ以外の無機酸化物とからなる多孔質の複 合酸化物粒子を用いることができる。無機酸化物としては、例えば、 Al O、 B O、 T
2 3 2 3 i〇 、 ZrO、 SnO、 Ce O、 P O、 Sb O、 Mo〇 、 ZnO、 WO 、 TiO—Al〇 、
2 2 2 2 3 2 5 2 3 3 2 3 2 2 3 および TiO -ZrOなどを挙げることができる。これらの多孔質物質の細孔内にも、
2 2
溶媒あるいは気体が存在する。このときの構成成分の除去量が多くなると、空洞の容 積が増大し、屈折率の低い中空シリカ微粒子が得られ、この中空シリカ微粒子を配 合して得られる透明被膜は、屈折率が低く反射防止性能に優れる。
[0087] 低屈折率を形成するコーティング材組成物中に含有せしめる金属酸化物中空微粒 子に代えて、または、金属酸化物中空微粒子に併用して、下記の多孔質微粒子を用 レ、ることができる。
[0088] 多孔質微粒子としてはシリカエア口ゲル粒子、シリカ/アルミナエア口ゲル等の複合 エア口ゲル粒子、メラミンエア口ゲル等の有機エア口ゲル粒子等を用いることができる
[0089] 好ましい多孔質微粒子の例としては、 (a)アルキルシリケートを溶媒、水、加水分解 重合触媒とともに混合して加水分解重合させた後に、溶媒を乾燥除去して得た多孔 質微粒子、および、(b)アルキルシリケートを溶媒、水、加水分解重合触媒とともに混 合して加水分解重合させ、ゲル化前に重合を停止させることにより安定化させたォノレ ガノシリカゾルから乾燥により溶媒を除去して得た、凝集平均粒子径が 10〜100nm の多孔質微粒子が挙げられる。これらの多孔質微粒子は、単一種または二種以上を 組み合わせ用いることができる。
[0090] アルキルシリケートを加水分解重合させた後に溶媒を乾燥除去して得られる多孔質 微粒子(a)は、例えば米国特許明細書第 4402827号、同第 4432956号公報およ び同第 4610863号公報に記載されているように、アルキルシリケート(アルコキシシ ラン、シリコンアルコキシドとも称される)を溶媒、水、加水分解重合触媒とともに混合 して加水分解 ·重合反応させた後に、溶媒を乾燥除去して得られる。
[0091] 乾燥方法としては、超臨界乾燥が好ましい。具体的には、加水分解 ·重合反応させ 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、アルコールまたは液化 二酸化炭素等の溶媒 (分散媒)中に分散させて、この溶媒の臨界点以上の超臨界状 態で乾燥する。例えば、ゲル状化合物を液化二酸化炭素中に浸漬し、ゲル状化合 物が予め含んでいた溶媒の全部又は一部を、その溶媒よりも臨界点が低い液化二 酸化炭素に置換し、この後、二酸化炭素の単独系、あるいは二酸化炭素と溶媒との 混合系の超臨界条件下で乾燥することによって、超臨界乾燥を行うことができる。
[0092] 上記のようにして多孔質微粒子(a)を製造するに際して、特開平 5— 279011号公 報および特開平 7— 138375号公報に開示されているように、アルキルシリケートの 加水分解 ·重合反応によって得られるゲル状物を疎水化処理することによって、多孔 質微粒子に疎水性を付与することが好ましい。このように疎水性を付与した多孔質微 粒子は、湿気や水等が浸入し難くなり、屈折率、光透過性等の性能劣化を防ぐことが できる。この疎水化処理は、ゲル状物を超臨界乾燥する前、あるいは超臨界乾燥中 に行なうことができる。
[0093] 疎水化処理は、ゲル状物の表面に存在するシラノール基中の水酸基に疎水化処 理剤の官能基を反応させ、シラノール基を疎水化処理剤の疎水基と置換することに よって行なうことができる。疎水化処理を行なう方法としては、例えば、疎水化処理剤 を溶媒に溶解させた疎水化処理液中にゲル状物を浸漬し、混合等によってゲル状 物内に疎水化処理剤を浸透させた後、必要に応じて加熱して、疎水化反応を行なわ せる方法がある。疎水化処理に用いる溶媒としては、例えば、メタノーノレ、エタノール 、イソプロパノール、キシレン、トルエン、ベンゼン、 N, N—ジメチルホルムアミド、お よびへキサメチルジシロキサン等を挙げることができる。疎水化処理に用いる溶媒は 、疎水化処理剤が容易に溶解し、かつ、疎水化処理前のゲルが含有する溶媒と置換 可能なものであればよぐこれらに限定されるものではない。
[0094] 疎水化処理の後の工程で超臨界乾燥を行なう場合、疎水化処理に使用する溶媒 は、超臨界乾燥の容易な媒体 (例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、液 体二酸化炭素等)であるか、あるいはそれと置換可能なものが好ましい。疎水化処理 剤としては、例えばへキサメチルジシラザン、へキサメチルジシロキサン、トリメチルメト キシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ェチルトリメトキシシラ ン、トリメチノレエトキシシラン、ジメチノレジェトキシシラン、およびメチノレトリエトキシシラ ン等を挙げることができる。
[0095] 多孔質微粒子は多孔質微粒子の乾燥バルタを粉碎することによって得ることができ る。しかし、本発明のように被膜を反射防止被膜として形成する場合硬化被膜の膜厚 は lOOnm程度に薄く形成されるものであり、多孔質微粒子はその粒子径を 50nm程 度に形成することが必要になるが、バルタを粉砕して得る場合には多孔質微粒子を 粒子径 50nm程度の微粒子に形成することは難しい。多孔質微粒子の粒子径が大き いと、硬化被膜を均一な膜厚で形成することや、硬化被膜の表面粗さを小さくするこ とが困難になる。
[0096] 多孔質微粒子の他の好ましいものは、アルキルシリケートを溶媒、水、加水分解重 合触媒とともに混合して加水分解重合させ、ゲル化前に重合を停止させることにより 安定化させたオノレガノシリカゾルカ 乾燥により溶媒を除去して得た、凝集平均粒子 径が lOnm以上 lOOnm以下である多孔質微粒子(b)である。この場合には、次のよ うにして微粒子状のシリカエア口ゲル粒子を調製するようにするのが好ましレ、。まず、 アルキルシリケートを溶媒、水、加水分解重合触媒とともに混合して、加水分解 '重合 することによって、オノレガノシリカゾルを調製する。溶媒としては、例えば、メタノーノレ などのアルコールを挙げることができ、加水分解重合触媒としては、例えば、アンモニ ァなどを挙げることができる。次に、ゲル化が起こる前にオノレガノシリカゾルを溶媒で 希釈し、あるいはオルガノシリカゾノレを pH調整することによって、重合を停止させるこ とによりシリカ重合粒子の成長を抑制し、オルガノシリカゾルを安定化させる。
[0097] 希釈によりオノレガノシリカゾノレを安定化させる方法としては、例えば、エタノール、 2 —プロパノール、アセトン等の最初に調製したオノレガノシリカゾルが容易に均一に溶 解する溶媒を用い、少なくとも 2容量倍以上希釈する方法を挙げることができる。この とき、最初に調製したオルガノシリカゾルに含まれる溶媒がアルコールで、かつ希釈 溶媒としてもアルコールを用いる場合、そのアルコールの種類に特に限定されないが 、最初に調製したオルガノシリカゾノレに含まれるアルコールよりも炭素数の多いアル コールを用いて希釈することが好ましレ、。これは、シリカゾルの含有するアルコール置 換反応により、希釈とともに加水分解重合反応が抑制される効果が高いためである。
[0098] 一方、 pH調整によりオルガノシリカゾノレを安定化させる方法としては、例えば、最初 に調製したオルガノシリカゾルにおける加水分解重合触媒がアルカリの場合は酸を 添加し、また加水分解触媒が酸の場合はアルカリを添カ卩して、オルガノシリカゾルの p Hを弱酸性に調整する方法を挙げることができる。この弱酸性とは、その調製に用い た溶媒の種類や水の量などにより適宜安定な pHを選択する必要があるが、おおよそ pH3〜4であることが好ましい。例えば、加水分解重合触媒としてアンモニアを選定 した場合のオルガノシリカゾルに対しては、硝酸や塩酸を添加することで、 pHを 3〜4 にすることが好ましぐまた加水分解重合触媒として硝酸を選定した場合のオルガノ シリカゾノレに対しては、アンモニアや炭酸水素ナトリウムなどの弱アルカリを添カ卩する ことで、 pHを 3〜4にすることが好ましい。
[0099] オルガノシリカゾルを安定化させる方法は、上記のいずれかの方法を選択してもか まわないが、希釈と pH調整を併用することはさらに有効である。またこれらの処理の 際にへキサメチルジシラザンゃトリメチルクロロシランに代表される有機シラン化合物 を添加して、多孔質微粒子の疎水化処理を行なうことによつても、加水分解重合反応 を一層抑制することができる。
[0100] 次に、このオノレガノシリカゾルを直接乾燥することによって、多孔質微粒子を得るこ とができる。多孔質微粒子 (b)は凝集平均粒子径が 10〜: !OOnmの範囲が好ましレヽ 。凝集粒子径が lOOnmを超えるものであると、上記のように硬化被膜の均一な膜厚 を得ることや、表面粗さを小さくすることが困難になるおそれがある。逆に凝集平均粒 径が lOnm未満であると、マトリクス形成材料と混合してコーティング材組成物を調製 する際に、マトリクス形成材料が多孔質微粒子内に入り込んでしまい、乾燥した被膜 では多孔質微粒子には空洞がなくなっているおそれがある。
[0101] オノレガノシリカゾルを乾燥する方法としては、オルガノシリカゾルを高圧容器内に充 填し、シリカゾノレ中の溶媒を液化炭酸ガスにて置換した後に、 32°C以上の温度、 8M Pa以上の圧力にし、その後に減圧する方法が挙げられる。このようにオノレガノシリカ ゾルを乾燥して多孔質微粒子を得ることができる。また、オルガノシリカゾルの重合成 長を抑制する方法としては、上記の希釈法、 pH調整法の他に、へキサメチルジシラ ザン、トリメチルクロロシランに代表される有機シランィ匕合物を添加してシリカ粒子の 重合反応を止める方法もあり、この方法の場合は、有機シランィ匕合物でシリカエア口 ゲル粒子を同時に疎水化できるので有利である。
[0102] 本発明のように被膜を反射防止被膜等として形成する場合、硬化被膜はクリア感を 有する高い透明性を備えることが好ましぐ具体的には 0. 2%以下のヘーズに抑える ことがより好ましい。このために、マトリクス形成材料に多孔質シリカエア口ゲル粒子を 添加してコーティング材組成物を調製するにあたって、多孔質シリカエア口ゲル粒子 はマトリクス形成材料に添加前に最初から溶剤に均一分散していることが好ましい。 このためには、アルキルシリケートをメタノールなどの溶媒、水、アンモニアなどのアル カリ性加水分解重合触媒と混合し、加水分解、重合することにより、オルガノシリカゾ ルを調製する。次に、ゲルイ匕が起こる前にオノレガノシリカゾルを溶媒で希釈し、あるい は、オルガノシリカゾルの pHを調整することにより、シリカ重合粒子の成長を抑制し、 オノレガノシリカゾルを安定化させる。このように安定化させたオノレガノシリカゾルをシリ 力エア口ゲル分散液として用レ、、マトリクス形成材料に添加してコーティング材組成物 を調製すること力 Sできる。
[0103] 硬化被膜 (I)を形成するコーティング材組成物のマトリックス材料は、加水分解物( A)と共重合加水分解物(B)の少なくとも一方と、加水分解性ォノレガノシラン (C)とを 含んでなるものであり、加水分解物 (A)と加水分解性ォノレガノシラン(C)の組合わせ 、共重合加水分解物(B)と加水分解性ォノレガノシラン (C)の組合わせ、または、加水 分解物 (A)と共重合加水分解物(B)と加水分解性ォノレガノシラン (C)の組合わせを 含むものを用いることができる。
[0104] コーティング材組成物に用レ、る加水分解物 (A)は、 SiXで表わされる加水分解性
4
オルガノシランを加水分解してなる 4官能シリコーンレジンである。式中、 Xは加水分 解性基である。
[0105] 加水分解性基 Xは、アルコキシル基、ァセトキシ基、ォキシム基(_〇_N = C_R ( R,))、エノキシ基(一 O— 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' )や、ハロゲンなどを挙げることができる。な お、上記の化学式において、 R、 R'及び R' 'は、それぞれ独立に水素原子又は 1価 の炭化水素基などである。加水分解基 Xとしては、アルコキシノレ基を好適に用いるこ とができる。
[0106] この好適な加水分解性オルガノシランとして、例えば、一般式 (4)で表される 4官能 オルガノアルコキシシランを挙げることができる。
Si (OR) (4)
4
ただし、一般式 (4)において、 Rは 1価の炭化水素基であり、より好ましくは炭素数 1 〜8の 1価の炭化水素基である。炭化水素基は、直鎖状であっても、分岐を有してい てもよレ、。このような炭化水素基としては、例えば、メチル基、ェチル基、プロピル基、 イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、 t ブチル基、ペンチル基、へキシル基、 ヘプチル基、ォクチル基などを挙げることができる。
[0107] 加水分解物(A)としての 4官能シリコーンレジンは、上記 4官能オルガノアルコキシ シランなどの 4官能加水分解性ォノレガノシランを完全加水分解又は部分加水分解す ることによって調製すること力できる。ここで、得られる加水分解物 (A)としての 4官能 シリコーンレジンは、その分子量によって特に限定されるものではなレ、が、中空シリカ 微粒子などの中空微粒子に対して、より少なレ、割合のマトリクス形成材料によって硬 化被膜の機械的強度を得るために、重量平均分子量は 200〜 2000の範囲にあるこ とが好ましい。重量平均分子量が 200未満であると被膜形成能が劣るおそれがあり、 逆に 2000を超えると硬化被膜の機械的強度が劣るおそれがある。 [0108] 上記の 4官能シリコーンレジンとしては、一般式 (4)で表されるテトラアルコキシシラ ンを、モル比 [H 0] / [OR] ^i . 0以上、好ましくは 1 · 0〜5. 0、より好ましくは 1. 0
2
〜3. 0となる量の水の存在下、ならびに好ましくは酸又は塩基触媒存在下で、加水 分解して得られる部分加水分解物及び/又は完全加水分解物を用いることができる 。特に、酸触媒存在下で加水分解して得られる部分加水分解物及び Z又は完全加 水分解物は、 2次元架橋構造を形成しやすいために、乾燥被膜の多孔度が増加す る傾向がある。モル比 [H〇
2 ]7[〇! ]が1. 0未満であると、未反応アルコキシル基の 量が多くなり、被膜の屈折率を高くするなどの悪影響を及ぼすおそれがある。モル比 [H〇]Z[〇R]が 5. 0を超えると、縮合反応が極端に速く進み、コーティング材組成
2
物のゲル化を招くおそれがある。加水分解は、いずれの適当な条件で実施してもよく 、例えば、 5〜30°Cの温度で、 10分間〜 2時間これらの材料を撹拌して混合すること により加水分解することができる。また、重量平均分子量を 2, 000以上にして、マトリ タス自身の屈折率をより小さくするためには、得られた加水分解物を、例えば、 40〜 100°Cで 2〜: 10時間反応させて、所望のシリコーンレジンを得ることができる。
[0109] 共重合加水分解物(B)は、加水分解性オルガノシランと、フッ素置換アルキル基を 有する加水分解性オルガノシランとの共重合加水分解物である。
[0110] 加水分解性ォノレガノシランとしては、既に説明した SiXで表される 4官能加水分解
4
性ォノレガノシランを挙げることができ、 4官能加水分解性ォノレガノシランとしては一般 式 (4)で表される 4官能オルガノアルコキシシランを挙げることができる。
[0111] フッ素置換アルキル基含有加水分解性オルガノシランとしては、下記式(5)〜式(7 )のいずれかで表される構成単位を有するオルガノシランを好適に用いることができ る。
[0112] [化 8]
Figure imgf000038_0001
[0113] [化 9] [0114]
Figure imgf000039_0001
[0115] 式(5)〜(7)中、 R3は炭素数 1〜 16のフルォロアルキル基またはパーフルォロアル キル基であり、 R4は炭素数 1〜: 16のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、ァリール基 、アルキノレアリーノレ基、ァリーノレアルキル基、アルケニル基、またはアルコキシ基、水 素原子あるいはハロゲン原子である。
また Xは、
C H F—
a b c
であり、 aは:!〜 12の整数、 b + cは 2aであり、 bは 0〜24の整数、 cは 0〜24の整数で ある。このような Xとしては、フルォロアルキレン基とアルキレン基とを有する基が好ま しい。
[0116] 加水分解性ォノレガノシランとフッ素置換アルキル基を有する加水分解性ォノレガノシ ランとを混合し、加水分解させて共重合することによって、共重合加水分解物(B)を 得ること力 Sできる。加水分解性ォノレガノシランとフッ素置換アルキル基を有する加水 分解性ォノレガノシランの共重合比率は、特に限定されないが、縮合化合物換算の質 量比率で、加水分解性オルガノシラン/フッ素置換アルキル基を有する加水分解性 オルガノシランの比が 99/:!〜 50/50であることが好ましレ、。共重合加水分解物(B )の重量平均分子量は、特に限定されないが、 200〜5000であることが好ましい。重 量平均分子量が 200未満であると被膜形成能が劣るおそれがある。逆に重量平均 分子量が 5000を超えると、被膜強度が低下するおそれがある。
[0117] 本発明において用レ、る加水分解性オルガノシラン (C)は、撥水性 (疎水性)の直鎖 部を備え、アルコキシ基が結合したケィ素原子を分子内に 2個以上有するものである 。このシリコーンアルコキシドは直鎖部の少なくとも両末端に結合していることが望ま しレ、。加水分解性オルガノシラン(C)において、シリコーンアルコキシドは 2個以上有
RSRII
しておれ 2 〇ばよぐシリコーンアルコキシドの個数の上限は特に限定されない。 直鎖部がフッ素系のものとを挙げることができる。
RRSII
[0118] ジアルキルシロキシ系の加水分解性オルガノシラン(C)の直鎖部は、下記の式(1) で表される構造を含む。 (式(1)において 、 R2はアルキル基、 nは 2〜200の整数 である)
[0119] [化 11]
( 1 )
[0120] nが 2未満(すなわち n= l)であると、直鎖部の撥水性が不十分であり、加水分解性 オノレガノシラン (C)を含有させることによる効果を十分に得ることができなレ、。逆に n が 200を超えると、他のマトリクス形成材料との相溶性が悪くなる傾向があり、硬化被 膜の透明性に悪影響を及ぼしたり、硬化被膜に外観ムラが発生するおそれがある。
[0121] このジアルキルシロキシ系の加水分解性オルガノシラン(C)としては、下記式(8)、 式(10)、式(11)で示されるもの等を用いることができる。 (式(8)中、
Figure imgf000040_0001
R2および R はアルキル基であり、 mは:!〜 3の整数である)
[0122] [化 12]
[O ] m D [QR] m
R 3-m Si -0 」 一
n Si R , 3-„m
( 8 )
[0123] [化 13]
Figure imgf000040_0002
( l o ) [0124] [化 14]
(CH30)3Si― 0 CH3 OSi(OCH3)3
(CH30)3Si—◦— Si—〇tSi- 0士 SiO-Si(OCH3)3
C C CH,
3 3 3 ( 1 1 )
[0125] 式(8)で示される化合物の具体例としては、特に限定されないが、例えば次の式(9 )のちのを挙げること力 Sできる。
[0126] [化 15]
CH ',3
(CH 0) Si-O- —Si一 0— Si(OCH3)3
CH 3
(9)
[0127] [化 16]
-CF;
(2 )
[0128] フッ素系の加水分解性オルガノシラン(C)の直鎖部は上記の式(2)のように形成さ れるものであり、直鎖部の長さは m=2〜20の範囲が好ましい。 mが 2未満(すなわち m=l)であると、直鎖部の撥水性が不十分であり、加水分解性ォノレガノシラン (C)を 含有させることによる効果を十分に得ることができなレ、。逆に nが 20を超えると、他の マトリクス形成材料との相溶性が悪くなる傾向があり、硬化被膜の透明性に悪影響を 及ぼしたり、硬化被膜に外観ムラが発生するおそれがある。
[0129] このフッ素系の加水分解性オルガノシラン(C)としては、特に限定されるものではな レ、が、その具体例として次の式(12)〜式(15)のものを挙げることができる。
[0130] [化 17]
(CH30)3Si-(CH2)2-(CF2)6-(CH2)2-Si(OCH3)3
(1 2)
[0131] [化 18]
(CH30)2Si-(CH2)r(CF2)-(CH2)2-SifOCH3>
CHつ CH,
(1 3)
[0132] [化 19] Si CH^
(CH30)3Si CH-C-(CF2)6-(CH2)-Si(OCH3)3
H2
[0133] [化 20]
Figure imgf000042_0001
[0134] 上記のなかでも、式(14)や式(15)のように直鎖部にアルコキシ基が結合したケィ 素原子が 3個以上結合したオルガノシラン (C)が特に好ましい。このようにアルコキシ 基が結合したケィ素原子を 3個以上有することによって、撥水性の直鎖部が被膜の 表面により強固に結合し、硬化被膜の表面を撥水性にする効果を高く得ることができ るものである。
[0135] 上記の加水分解物 (A)と共重合加水分解物(B)の少なくとも一方と、加水分解性 オノレガノシラン (C)とを含有してマトリクス形成材料が形成される。マトリクス形成材料 において、加水分解物 (A)と共重合加水分解物 (B)の少なくとも一方と、加水分解 性ォノレガノシラン (C)との配合比に特に制限はないが、縮合化合物換算の質量比で ( (A)と(B)の少なくとも一方) / (C)が 99/:!〜 50/50であることが好ましレ、。
[0136] 硬化被膜 (II)を形成するコーティング材組成物のマトリックス材料は、加水分解物( A)と共重合加水分解物(B)の少なくとも一方と、シリコーンジオール (D)とを含有し てなるものであり、加水分解物(A)とシリコーンジオール(D)の組合わせからなるもの 、共重合加水分解物(B)とシリコーンジオール (D)の組合わせからなるもの、加水分 解物 (A)と共重合加水分解物(B)とシリコーンジオール (D)との組合わせからなるも のを用いることができる。
[0137] 加水分解物 (A)および共重合加水分解物 (B)は、それぞれ、上記硬化被膜 (I)を 形成するコーティング材組成物中の加水分解物 (A)および共重合加水分解物(B)と 同様なものを用いることができる。
[0138] [化 21]
Figure imgf000043_0001
[0139] シリコーンジオール(D)は、上記の式(3)で表わされるジメチル型のシリコーンジォ ールである。上記の式(3)において、ジメチルシロキサンの繰り返し数 pは、特に限定 されるものではなレ、が、 20〜: 100の範囲が好ましい。 pが 20未満であると、摩擦抵抗 の低減効果が十分に発現しないおそれがある。 nが 100を超えると、他のマトリクス形 成材料との相溶性が悪くなり、硬化被膜の透明性が低下し、硬化被膜に外観ムラが 発生するおそれがある。
[0140] 上記加水分解物 (A)と共重合加水分解物(B)の少なくとも一方と、シリコーンジォ ール(D)とを含有するコーティング材組成物において、シリコーンジオール(D)の配 合量は特に限定されるものではなレ、が、コーティング材組成物の全固形分(中空微 粒子やマトリクス形成材料の縮合化合物換算固形分)に対して 1〜 10質量%の範囲 が好ましい。
[0141] コーティング材組成物に、マトリクス形成材料の一部としてシリコーンジオール (D) を含有させることにより、硬化被膜の表面摩擦抵抗を小さくし、硬化被膜の表面への 引っ掛かりを低減して傷が入りがたくし、耐擦傷性を向上することができる。本発明に 用いるジメチル型シリコーンジオールは、被膜を形成した際には被膜の表面に局在 し、被膜の透明性を損なわなレ、。また、ジメチル型シリコーンジオールは、マトリクス形 成材料との相溶性に優れ、し力もマトリクス形成材料のシラノール基と反応性を有す るために、マトリクスの一部として硬化被膜の表面に固定され、両末端ともにメチル基 であるシリコーンオイルを混入した場合のように、硬化被膜の表面を拭くと除去されて しまうことがなぐ長期にわたって硬化被膜の表面摩擦抵抗を小さくして、耐擦傷性を 長期間維持することができる。
[0142] 本発明に係るコーティング材組成物は、上記のマトリクス形成材料と中空微粒子又 は多孔質微粒子を配合することによって調製することができる。コーティング材組成 物において、中空微粒子又は多孔質微粒子とその他の成分との質量割合は、特に 限定されるものではないが、中空微粒子又は多孔質微粒子/その他の成分(固形分 )が 90/ 10〜25/75の範囲になるように設定するのが好ましぐ 75/25- 35/65 になるように設定するのがより好ましい。中空微粒子又は多孔質微粒子が 90質量% より多いと、コーティング材組成物によって得られる硬化被膜の機械的強度が低下す るおそれがあり、逆に中空微粒子又は多孔質微粒子が 25質量%より少ないと、硬化 被膜の低屈折率を発現させる効果が小さくなるおそれがある。
[0143] またコーティング材組成物には、外殻の内部が空洞ではないシリカ粒子を添加する こと力 Sできる。この空洞のないシリカ粒子を配合することによって、コーティング材組成 物によって形成される硬化被膜の機械的強度を向上させることができ、さらに表面平 滑性と耐クラック性をも改善することができる。この空洞のないシリカ粒子の形態として は、特に限定されるものではなぐ例えば、粉体状の形態でもゾル状の形態でもよい 。シリカ粒子をゾノレ状の形態、すなわちコロイダルシリカとして使用する場合、特に限 定されるものではなレ、が、例えば、水分散性コロイダルシリカあるいはアルコール等 の親水性の有機溶媒分散性コロイダルを使用することができる。一般にこのようなコロ イダノレシリカは、固形分としてのシリカを 20〜50質量%含有しており、この値からシリ 力配合量を決定することができる。この空洞のないシリカ粒子の添加量は、コーティン グ材組成物中における固形分全量に対して、 0.:!〜 30質量%であることが好ましレヽ 。 0. 1質量%未満であると、機械的強度、表面平滑性、耐クラック性などの向上効果 が十分に発現しないおそれがある。 30質量%を超えると、硬化被膜の屈折率を高く するように悪影響を及ぼすおそれがある。
[0144] 硬化被膜 (III)を形成するコーティング材組成物は、中空微粒子又は多孔質微粒 子と加水分解物 (A)とを混合した状態で該加水分解物 (A)を加水分解してなる再加 水分解物と、下記共重合加水分解物(B)とを含有してなるものである。
(A) SiXで表わされる加水分解性ォノレガノシランを加水分解してなる加水分解物 (X
4
は加水分解性基である)。
(B) SiXで表わされる加水分解性オルガノシランとフッ素置換アルキル基を有する加
4
水分解性ォノレガノシランとの共重合加水分解物。
[0145] 加水分解物 (A)は、上記硬化被膜 (I)を形成するコーティング材組成物中の加水 分解物 (A)と同様なものを用いることができる。 [0146] 加水分解性ォノレガノシランを加水分解して加水分解物 (A)を調製するにあたって、 本発明においては、中空微粒子又は多孔質微粒子を混合した状態で加水分解物( A)をさらに加水分解することができ、加水分解物 (A)を中空微粒子又は多孔質微粒 子と混合した状態の再加水分解物とすることができる。この再加水分解物において、 加水分解物 (A)は、加水分解の際に中空微粒子又は多孔質微粒子の表面と反応し 、中空微粒子又は多孔質微粒子に加水分解物 (A)が化学的に結合した状態となり、 中空微粒子又は多孔質微粒子に対する加水分解物 (A)の親和性を高めることがで きる。中空微粒子又は多孔質微粒子を混合した状態での加水分解は、 20〜30°Cで 行うことが好ましい。反応温度が 20°C未満であると、反応が進まず、親和性を高める 効果が不十分となるおそれがある。反応温度が 30°Cを超えると、反応が速く進みす ぎて一定の分子量の確保が困難になるとともに、分子量が大きくなりすぎて膜強度が 低下するおそれがある。
[0147] なお、加水分解性オルガノシランを加水分解して加水分解物 (A)を調製した後に、 中空微粒子又は多孔質微粒子を添加混合して加水分解物 (A)をさらに加水分解し て再加水分解物を得る他に、中空微粒子又は多孔質微粒子を混合した状態で加水 分解性ォノレガノシランを加水分解することによって、加水分解物 (A)を調製すると同 時に中空微粒子又は多孔質微粒子を混合した状態の再加水分解物を得ることもで きる。
[0148] 加水分解物(B)は、上記硬化被膜 (I)を形成するコーティング材組成物中の加水 分解物(B)と同様なものを用いることができる。
[0149] 上記の中空微粒子又は多孔質微粒子を混合した再加水分解物と、共重合加水分 解物(B)を混合することによって、加水分解物 (A)からなる再加水分解物と共重合加 水分解物(B)との混合物をマトリクス形成材料とし、中空微粒子又は多孔質微粒子を フイラ一として含有するコーティング材組成物を得ることができる。加水分解物 (A)か らなる中空微粒子又は多孔質微粒子を含む再加水分解物と、共重合加水分解物(B )との質量比率は、 99 ::!〜 50 : 50の範囲に設定するのが好ましい。共重合加水分解 物(B)の比率が 1質量%未満であると、撥水 ·撥油性や防汚性を十分に発現しない おそれがある。逆に 50質量%を超えると、共重合加水分解物(B)が再加水分解物の 上に浮き上がる作用が顕著には現われなくなり、加水分解物 (A)と共重合加水分解 物(B)を単に混合したコーティング材組成物との差がなくなるおそれがある。
[0150] 上記のように中空微粒子又は多孔質微粒子を混合した状態で加水分解物 (A)を 加水分解することによって、中空微粒子又は多孔質微粒子に対する加水分解物 (A) の親和性を高め、その後に共重合加水分解物(B)を混合してコーティング材組成物 が調製することができる。そして、コーティング材組成物を基材の表面に塗布して被 膜を形成するにあたって、共重合加水分解物(B)が被膜の表層に浮き上がって局在 する傾向にある。このように共重合加水分解物(B)が被膜の表層に局在する理由は 明らかではないが、加水分解物 (A)は中空微粒子又は多孔質微粒子に親和して被 膜中に均一に存在するが、中空微粒子又は多孔質微粒子に対する親和性を特に有 しない共重合加水分解物(B)は中空微粒子又は多孔質微粒子から離れて、被膜の 表層に浮き上がるものと推測される。特に基材がガラスなどの共重合加水分解物(B) との親和性の低いものである場合、共重合加水分解物(B)は基材力 離れた被膜の 表層に局在し易いので、この傾向は大きくなる。そしてこのように表層に共重合加水 分解物(B)が偏在した状態で硬化被膜が形成されると、硬化被膜の表層には共重 合加水分解物(B)に含有されているフッ素成分が局在することになり、フッ素成分の 局在によって硬化被膜の表面の撥水 ·撥油性を高めることができ、硬化被膜の表面 の防汚染性が向上する。
[0151] 本発明においては、透明樹脂基材の表面に形成した被膜を乾燥させたのち、熱処 理を行うことが好ましい。熱処理によって、硬化被膜の機械的強度を向上させること ができる。熱処理は、 80〜: 150°Cで 1〜: 10分間行うことが好ましい。
[0152] 本発明において、低屈折率層の厚さは、 10〜: 1000nm、好ましくは 30〜500nm である。また、前述のように、低屈折率層は、少なくとも 1層から構成されればよぐ多 層でもよい。
[0153] 本発明に用いる反射防止膜では、基材の屈折率が 1. 60以下の場合に、基材の表 面に屈折率が 1. 60を超える硬化被膜を形成してこれを中間層とし、さらにこの中間 層の表面に、コーティング材組成物による硬化被膜を形成することができる。中間層 を形成するための硬化被膜は、公知の高屈折率材料を用レ、て形成することができ、 中間層の屈折率が 1. 60を超えれば、コーティング材組成物による硬化被膜との屈 折率の差が大きくなり、反射防止性能に優れた反射防止膜を得ることができる。また 、反射防止膜の着色を緩和するために、中間層を屈折率の異なる複数の層で形成 すること力 Sできる。
[0154] 本発明に用いる反射防止膜は、視認側からの、入射角 5度、波長 430nm〜700n mの光での反射率の最大値力 通常 1. 4%以下であり、好ましくは 1. 3%以下、より 好ましくは 1. 1 %以下である。入射角 5度の波長 550nmでの反射率が、通常 0. 7% 以下であり、好ましくは 0. 6%以下である。
又、入射角 20度の波長 430nm〜700nmでの反射率の最大値力 通常 1. 5%以 下であり、好ましくは 1. 4%以下である。入射角 20度の波長 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)を用いて測定した。
[0155] 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%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 ルウール # 0000に荷重 0. 025MPaをかけた状態で、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)
[0156] 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(A R )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 100 (%) (ii)
t
[0157] 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、 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ができる 。本発明の半透過型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。
[0158] 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、 1/2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。
[0159] 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
[0160] 本発明の〇CBモードの液晶表示装置は、〇CB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、液晶セルから遠い側の面に反射防止膜を含み、該反射防 止層膜は、中空微粒子又は多孔質微粒子を含むシリコーン硬化被膜力 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。該光学補償板が、面内レターデ ーシヨン Reを有し、厚さ方向の平均屈折率が面内の平均屈折率よりも小さぐ厚さ方 向で屈折率が変化するものである。
[0161] OCBモードの液晶セルは、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。 OCBモードの液晶 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力 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、複屈折が低下し、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線対称であり、かつ少なくと も基板付近の領域でベンド部分を有することを意味する。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。
[0162] すなわち、液晶のベンド配向とは、液晶分子のダイレクター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 つ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よい。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)。
[0163] 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。
[0164] 本発明の〇CB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、該反射防止膜は中空微粒子又は多孔質 微粒子を含むシリコーン硬化被膜力 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ができる。
[0165] 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 Z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。
[0166] 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。
[0167] 本発明に用いる光学補償板は、厚さ方向の平均屈折率が、面内の平均屈折率より も小さい。すなわち、光学補償板面内の主屈折率を n 及び n 、厚さ方向の屈折率 を nとしたとき、(n +n ) /2 >nの関係を満たす。面内屈折率 (n +n ) /2と厚さ 方向屈折率 nとの差は、光学補償板の厚さを d (nm)としたとき、 20/d〜400/dで あることが好ましい。
本発明に用レ、る光学補償板は、全体で一の厚み方向平均屈折率 nを有している 力 光学補償板を厚み方向で細かく観察した場合、厚み方向の屈折率 n は厚み
(Z) 方向で分布を有している。厚み方向屈折率 n の分布は、厚み方向で連続的に変 z (Z)
化する、具体的には漸減または漸増するものであることが好ましい。
[0168] 面内レターデーシヨン Reを有し、厚さ方向の平均屈折率 nが面内の平均屈折率(n
+ n ) Z2よりも小さぐ厚さ方向の屈折率 n が変化する光学補償板は、ディスコテ イツ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 ることによって得ること力 S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 を除いた液晶層部分での値である。基材は、前記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を用いることができる。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。
[0169] 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ダイレクター(光軸)であり、該ダイレクター方向の屈折率を nとしたとき、 n >nとなっている。このような微小領域におけるダイレクターが液晶層 e 0 e
中でどのように配列するかにより、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ロピッ ク配向と呼ばれ、また、ダイレクターが基板の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。
[0170] 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さ方向で徐 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、光学補償板の上面又は下 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° 以下であり、他方の角度の絶対値が 0° 以上 40° 以下である。
[0171] 本発明の〇CBモード液晶表示装置には、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 すること力 Sできる。
[0172] 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
[0173] 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質量基準であ る。
(製造例 1 )原反フィルム 1の作製
ノルボルネン系重合体(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質量%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 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で溶融押出しして厚み 100 z m、幅 600 mm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。
[0174] (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系重合体からなる層(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質量%)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」、ビカット軟ィ匕点 80°C )からなる接着剤層(III層)を有する、 II層 (30 μ m)—III層 (6 / m) I層(150 / m) III層(6 μ m) II層(30 μ m)の未延伸積層体の原反フィルム 2を共押出し成形に より得た。
[0175] (製造例 3)ハードコート層形成用組成物 HIの調製
六官能ウレタンアタリレートオリゴマー(新中村ィ匕学工業 (株)、 NKオリゴ U— 6HA) 30質量部、ブチルアタリレート 40質量部、イソボロニルメタタリレート(新中村化学ェ 業(株)、 NKエステル IB) 30質量部及び 2, 2_ジフヱニルェタン _ 1 _オン 10質量 部をホモジナイザーを用いて混合し、五酸化アンチモン微粒子(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いるアンチモン原子に 1つの割合で結 合している。)の 40質量%メチルイソプチルケトン溶液を、五酸化アンチモン微粒子 の質量がハードコート層形成用組成物全固形分の 50質量%を占める割合で混合し て、ハードコート層形成用組成物 HIを調製した。
[0176] (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 166· 4質量部にメタノーノレ 392. 6質量部を加え、さらにへプタ デカフルォロデシルトリエトキシシラン CF (CF ) CH CH Si (OC H ) 11. 7質量
3 2 7 2 2 2 3 3
部と 0. 005モル/ L塩酸 29. 3質量部(「H〇」/「OR」=0. 5)を加え、デイスパー
2
を用いてよく混合して混合液を得た。この混合液を 25°C恒温槽中で 2時間撹拌して、 重量平均分子量を 830に調整したフッ素/シリコーン共重合加水分解物(B)をマトリ タス形成材料として得た (縮合化合物換算固形分 10質量%)。
次に、中空シリカ微粒子として中空シリカのイソプロピルアルコール分散ゾル (触媒 化成工業 (株)、平均一次粒子径約 60nm、外殻厚さ約 10nm、固形分 20質量%)を フッ素 Zシリコーン共重合加水分解物(B)に加え、中空シリカ微粒子 Z共重合加水 分解物(B) (縮合化合物換算)が固形分基準で質量比が 50Z50となるように配合し 、次いで、全固形分が 1質量0 /0になるようにイソプロピルアルコール Z酢酸ブチル / プチルセ口ソルブ混合液 (希釈後の溶液の全量中の 5質量%が酢酸プチル、全量中 の 2質量%がプチルセ口ソルブとなるようにあらかじめ混合された溶液)で希釈し、さら にジメチルシリコーンジオール(n 40)を酢酸ェチルで固形分 1質量0 /0になるように 希釈した溶液を、中空シリカ微粒子と共重合加水分解物 (B) (縮合化合物換算)の固 形分の和に対して、ジメチルシリコーンジオールの固形分が 2質量%になるように添 加することによって、低屈折率層形成用のコーティング材組成物 L1を調製した。
[0177] (製造例 5)低屈折率層形成用組成物 L2の調製
テトラエトキシシラン 208質量部にメタノール 356質量部を加え、さらに 0. 005モノレ /L塩酸 36質量部(「H O」Z「〇R」=0. 5)をカ卩え、デイスパーを用いてよく混合し
2
て混合液を得た。この混合液を 25°C恒温槽中で 2時間撹拌して、重量平均分子量を 850に調整したシリコーン加水分解物 (A)をマトリクス形成材料として得た (縮合化合 物換算固形分 10質量%)。
次に、中空シリカ微粒子として中空シリカイソプロピルアルコール分散ゾル (触媒化 成工業 (株)、平均一次粒子径約 60nm、外殻厚さ約 10nm、固形分 20質量%)をシ リコーン加水分解物 (A)に加え、中空シリカ微粒子/加水分解物 (A) (縮合化合物 換算)が固形分基準で質量比が 60/40となるように配合し、次いで、全固形分が 1 質量%になるようにイソプロピルアルコール/酢酸ブチル /プチルセ口ソルブ混合液 (希釈後の溶液の全量中の 5質量%が酢酸ブチル、全量中の 2質量%がプチルセ口 ソルブとなるようにあらかじめ混合された溶液)で希釈し、さらにジメチルシリコーンジ オール (n 250)を酢酸ェチルで固形分 1質量%になるように希釈した溶液を、中空 シリカ微粒子と加水分解物 (A) (縮合化合物換算)の固形分の和に対して、ジメチル シリコーンジオールの固形分が 2質量%になるように添加することによって、低屈折率 層形成用のコーティング材組成物 L2を調製した。
[0178] (製造例 6)低屈折率層形成用組成物 L3の調製
テトラエトキシシラン 166. 4質量部にメタノール 493. 1質量部を加え、さらに 0. 00 5モル/ L塩酸 30. 1質量部(「H O」Z「〇R」=0. 5)を加え、デイスパーを用いてよ
2
く混合して混合液を得た。この混合液を 25°C恒温槽中で 2時間撹拌して、重量平均 分子量を 850に調整したシリコーン加水分解物 (A)を得た。次に(C)成分として、 (H CO) SiCH CH (CF ) CH CH Si (OCH ) 30. 4質量部を加え、この混合液を
3 3 2 2 2 7 2 2 3 3
25°C恒温槽中で 1時間撹拌して、マトリクス形成材料を得た (縮合化合物換算固形 分 10質量%)。
次に、中空シリカ微粒子として中空シリカのイソプロピルアルコール分散ゾル (触媒 化成工業 (株)、平均一次粒子径約 60nm、外殻厚さ約 10nm、固形分 20質量%)を シリコーン加水分解物 (A)に加え、中空シリカ微粒子/マトリクス形成材料 (縮合化 合物換算)が固形分基準で質量比が 40/60となるように配合し、次いで、全固形分 力 S 1質量%になるようにイソプロピルアルコール Z酢酸ブチル Zブチルセ口ソルブ混 合液 (希釈後の溶液の全量中の 5質量%が酢酸プチル、全量中の 2質量%がブチル セロソルブとなるようにあら力、じめ混合された溶液)で希釈し、さらにジメチルシリコー ンジオール (n 40)を酢酸ェチルで固形分 1質量%になるように希釈した溶液を、 中空シリカ微粒子とマトリクス形成材料 (縮合化合物換算)の固形分の和に対して、ジ メチルシリコーンジオールの固形分が 2質量%になるように添カ卩することによって、低 屈折率層形成用のコーティング材組成物 L3を調製した。
(製造例 7)低屈折率層形成用組成物 L4の調整
テトラエトキシシラン 208質量部にメタノール 356質量部を加え、さらに 0. 005モノレ /L塩酸 36質量部(「H O」/「〇R」=0. 5)をカ卩え、デイスパーを用いてよく混合し
2
て混合液を得た。この混合液を 25°C恒温槽中で 1時間撹拌して、重量平均分子量を 780に調整したシリコーン加水分解物 (A)をマトリクス形成材料として得た。
次に、中空シリカ微粒子として中空シリカのイソプロピルアルコール分散ゾル (触媒 化成工業 (株)、平均一次粒子径約 60nm、外殻厚さ約 10nm、固形分 20質量%)を シリコーン加水分解物 (A)に加え、中空シリカ微粒子/シリコーン加水分解物 (縮合 化合物換算)が固形分基準で質量比が 50/50となるように配合し、さらに 25°C恒温 槽中で 2時間攪拌して、重量平均分子量を 980に調整した再加水分解物を得た (縮 合化合物換算固形分 10質量%)。
一方、テトラエトキシシラン 104質量部にメタノール 439. 8質量部をカ卩え、ヘプタデ カフルォロデシルトリエトキシシラン CF (CF ) CH CH Si (OC H ) 36. 6質量部
3 2 7 2 2 2 5 3
と 0. 005モノレ ZL塩酸 19. 6質量部(「H〇」/「OR」=0. 5)を加え、デイスパーを
2
用いてよく混合して混合液を得た。この混合液を 25°C恒温槽中で 2時間撹拌して、 重量平均分子量を 850に調整したフッ素/シリコーン共重合加水分解 (B)を得た( 縮合化合物換算固形分 10質量%)。
再加水分解物(中空シリカ微粒子を含む)と共重合加水分解物(B)を、再加水分解 物/共重合加水分解物(B)が固形分基準で 80/20となるように配合し、次いで、全 固形分が 1質量%になるようにイソプロピルアルコール/酢酸ブチル /プチルセロソ ルブ混合液 (希釈後の溶液の全量中の 5質量%が酢酸プチル、全量中の 2質量%が プチルセ口ソルブとなるようにあらかじめ混合された溶液)で希釈し、低屈折率層形成 用のコーティング材組成物 L4を調製した。
(製造例 8)低屈折率層形成用組成物 L5の調製
テトラエトキシシラン 166. 4質量部にメタノーノレ 493. 1質量部を加え、更に 0. 005 Nの塩酸水溶液 30. 1質量部(「H〇」/「OR」=0. 5)を加え、これをデイスパーを
2
用いてよく混合して混合液を得た。この混合液を 25°C恒温槽中で 2時間撹拌して、 重量平均分子量を 850に調整したシリコーン加水分解物 (A)成分を得た。次に(C) 成分として、 (H CO) SiCH CH (CF ) CH CH Si (OCH ) 30. 4部をカロえ、こ
3 3 2 2 2 7 2 2 3 3
の混合液を 25°C恒温槽中で 1時間撹拌して、マトリクス形成材料を得た (縮合化合物 換算固形分 10%)。
一方、テトラメトキシシラン、メタノール、水、 28%アンモニア水を、それぞれ質量部 で 470 : 812 : 248 : 6の割合で混合した溶液を調製し、この溶液を 1分攪拌した後、 溶液にへキサメチルジシラザンを溶液 100質量部に対して 20質量部添加攪拌し、さ らに IPAで 2倍に希釈することによって、ゲル化前に重合を停止させることにより安定 化させ、多孔質シリカ粒子(平均粒子径: 50nm)が分散されたオルガノシリカゾルを 作製した。
次に、中空シリカ微粒子として中空シリカ IPA (イソプロパノール)分散ゾル(固形分 20質量%、平均一次粒子径約 60nm、外殻厚み約 10nm、触媒化成工業製)を用 レ、、これをシリコーン加水分解物 (A)に加え、中空シリカ微粒子/多孔質微粒子 Z マトリクス形成材料 (縮合化合物換算)が固形分基準で質量比が 30Z10Z60となる ように配合し、その後、全固形分が 1%になるように IPAZ酢酸ブチル /プチルセ口 ソルブ混合液 (希釈後の溶液の全量中の 5%が酢酸プチル、全量中の 2%がブチル セロソルブなるように、あら力^め混合された溶液)で希釈し、さらにジメチルシリコー ンジオール (n 250)を酢酸ェチルで固形分 l。/oになるように希釈した溶液を、中空 シリカ微粒子とマトリクス形成材料 (縮合化合物換算)の固形分の和に対して、ジメチ ルシリコーンジオールの固形分が 2質量%になるように添加することによって、低屈折 率層形成用組成物 L5を調製した。
[0181] (製造例 9)低屈折率層形成用組成物 L6の調製
テトラエトキシシラン 156質量部にメタノール 402. 7質量部を加え、ヘプタデカフル ォロデシルトリエトキシシラン CF (CF ) CH CH Si (OC H ) 13. 7部と 0. 005モ
3 2 7 2 2 2 5 3
ル/ L塩酸 27. 6質量部(「H Oj / rORj =0. 5)を加え、デイスパーを用いてよく混
2
合して混合液を得た。この混合液を 25°C恒温槽中で 2時間撹拌して、重量平均分子 量を 830に調整したフッ素/シリコーン共重合加水分解物(B)をマトリクス形成材料 として得た (縮合化合物換算固形分 10質量%)。
一方、テトラエトキシシラン 208質量部にメタノール 356質量部を加え、さらに水 12 6質量部と 0. 01モル ZL塩酸 18質量部(「H〇」/「OR」= 2. 0)を加え、ディスパ
2
一を用いてよく混合して混合液を得た。この混合液を 60°C恒温槽中で 20時間撹拌 して、重量平均分子量を 8, 000に調整することにより、シリコーン完全加水分解物を 得た (縮合化合物換算固形分 10質量%)。
次に、中空シリカ微粒子として中空シリカのイソプロピルアルコール分散ゾル (触媒 化成工業 (株)、平均一次粒子径約 60nm、外殻厚さ約 10nm、固形分 20質量%)を フッ素/シリコーン共重合加水分解物(B)に加え、中空シリカ微粒子/共重合加水 分解物 (B) /シリコーン完全加水分解物 (縮合化合物換算)が固形分基準で質量比 が 50/40/10となるように配合し、次いで、全固形分が 1質量%になるようにイソプ 口ピルアルコール/酢酸ブチル /プチルセ口ソルブ混合液 (希釈後の溶液の全量中 の 5質量%が酢酸プチル、全量中の 2質量%がブチルセ口ソルブとなるようにあらか じめ混合された溶液)で希釈し、さらにジメチルシリコーンジオール (n 40)を酢酸ェ チルで固形分 1質量%になるように希釈した溶液を、中空シリカ微粒子、共重合加水 分解物(B)及びシリコーン完全加水分解物 (縮合化合物換算)の固形分の和に対し て、ジメチルシリコーンジオールの固形分力 4質量%になるように添カ卩することによつ て、低屈折率層形成用のコーティング材組成物 L6を調製した。
[0182] (製造例 10)低屈折率層形成用組成物 L7の調製
テトラエトキシシラン 166. 4質量部にメタノーノレ 493. 1質量部を加え、さらに 0. 00 5モル/ L塩酸 30· 1質量部(「H O」/「〇R」=0. 5)をカロえ、デイスパーを用いてよ
2
く混合して混合液を得た。この混合液を 25°C恒温槽中で 1時間撹拌して、重量平均 分子量を 800に調整したシリコーン加水分解物 (A)を得た。次に(C)成分として、 (H CO) SiCH CH (CF ) CH CH Si (OCH ) 30. 4質量部を加え、この混合液を
3 3 2 2 2 7 2 2 3 3
25°C恒温槽中で 1時間撹拌して、重量平均分子量を 950に調整したマトリクス形成 材料を得た (縮合化合物換算固形分 10質量%)。
次に、中空シリカ微粒子として中空シリカのイソプロピルアルコール分散ゾル (触媒 化成工業 (株)、平均一次粒子径約 60nm、外殻厚さ約 10nm、固形分 20質量%)を シリコーン加水分解物 (A)に加え、中空シリカ微粒子 Z共重合加水分解 (B) (縮合 化合物換算)が固形分基準で質量比が 30/70となるように配合し、次いで、全固形 分が 1質量%になるようにイソプロピルアルコール Z酢酸ブチル Zブチルセ口ソルブ 混合液 (希釈後の溶液の全量中の 5質量%が酢酸プチル、全量中の 2質量%がプチ ルセ口ソルブとなるようにあら力じめ混合された溶液)で希釈し、さらにジメチルシリコ ーンジオール (n 40)を酢酸ェチルで固形分 1質量%になるように希釈した溶液を 、中空シリカ微粒子とマトリクス形成材料 (縮合化合物換算)の固形分の和に対して、 ジメチルシリコーンジオールの固形分が 2質量%になるように添加することによって、 低屈折率層形成用のコーティング材組成物 L7を調製した。
[0183] (製造例 11)偏光子 Gの作製
厚さ 75 /i mの PVAフィルム((株)クラレ、ビニロン # 7500)をチャックに装着し、ョ ゥ素 0. 2g/Lとヨウ化カリウム 60g/Lを含む水溶液中に 30°Cにて 240秒間浸漬し た。次いで、ホウ酸 70g/Lとヨウ化カリウム 30g/Lを含む水溶液中で 6. 0倍に一軸 延伸し、 5分間ホウ酸処理を行った。最後に室温で 24時間乾燥することにより、平均 厚さ 30 x m、偏光度 99. 95%の偏光子 Gを得た
[0184] (製造例 12)偏光子 Pの作製
トリァセチルセルロースフィルム(コニ力ミノルタ(株)、 KC8UX2M)の一方の面に、 水酸化カリウムの 1. 5モル/ Lイソプロピルアルコール溶液を 25mLZm2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によりフィル 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。
ケン化処理した面に製造例 12で得られた偏光子 Gを、ポリビニルアルコール系接 着剤を用いてロールトゥーロール法により貼り合わせて、偏光子 Pを得た。
[0185] (製造例 13)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、 265讓、 132. 5讓であった。
[0186] 上記の光学異方体 C1の片面に、上記の光学異方体 C2をアクリル系接着剤(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 C3を得た。
この光学異方体 C3の Re (550)と、波長 450nmのレターデーシヨン値(Re (450) ) との _ttRe (450) /Re (550) ttl . 005であった。
[0187] (製造例 14)光学異方体 C4、 C5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° 方向へ斜め延伸を行い、これを 30
00mに渡ってロール状に卷き取って光学異方体 C4を得た。
得られた光学異方体 C4の波長 550nmにおけるリタ一デーシヨン Re (550)を測定し たところ 137. 2nmであった。
上記の光学異方体 C4の片面に、製造例 12で得られた光学異方体 C1をアクリル系 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 C5を得た。
この光学異方体 C5の Re (450) /Re (550)は 0. 81であった。
[0188] (製造例 15)光学異方体 C6、 C7及び C8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 6mZ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 C6及び C7を得た。 得られた光学異方体 C6及び C7の波長 550nmのレターデーシヨン値 Re (550)は、 それぞれ、 265應、 132. 5應であった。
上記の光学異方体 C6の片面に、上記の光学異方体 C7をアクリル系接着剤(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 C8を得た。
この光学異方体 C8の Re (450) /Re (550)は 1. 010であった。
[0189] (製造例 16)低屈折率層付偏光子 (TAC基材)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(コニ力ミノルタ(株)、 KC8UX2
M)の一方の面に、水酸化カリウムの 1. 5モル ZLイソプロピルアルコール溶液を 25 mLZm2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 けることにより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 ノレムの一方の表面のみをケン化した。
もう一方の面に、高周波発信機(Tamtec社、コロナジェネレータ HV05— 2)を用 いて出力 0. 8KWにてコロナ放電処理を行い、表面張力が 0. 055N/mの両面処 理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 コロナ放電処理をした面に、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形成した。次いで、紫外線を照射 (積算照射量 300mj/cm2)し て、厚さ 5 /i mのハードコート層を形成し、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 2H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を用いて塗工し、 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、厚さ lOOnmの低屈折率 層を形成した。
ケン化処理したトリァセチルセルロースの面と、製造例 11で得られた偏光子 Gを、 ポリビュルアルコール系接着剤を用いてロールトゥーロール法により貼り合わせて、 低屈折率層付偏光子 (TAC基材) 2Aを得た。
[0190] (製造例 17)低屈折率層付偏光子 (COP基材)の作成 製造例 1で得られた原反フィルムの両面に、高周波発信機 (Tamtec社、コロナジヱ ネレータ HV05— 2)を用いて出力 0· 8KWにてコロナ放電処理を行レ、、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 を形成した。次いで、紫外線を照射 (積算照射量 300mjZcm2)して、厚さ の ハードコート層を形成し、積層フィルム 1B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 1Bのハードコート層側に、製造例 7で得られた低屈折率層形成 用組
成物 L3を、ワイヤーバーコ一ターを用いて塗工し、 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、厚さ lOOnmの低屈折率層を 形成した。
上記積層フィルムのコロナ処理したもう一方の面に、製造例 12で得られた偏光子 G をアクリル系接着剤(住友スリーェム (株)、 DP— 8005クリア)を用いて貼り合わせ、 低屈折率層付偏光子 (COP基材) 2Cを得た。
[0191] (製造例 18)観察者側偏光子 POlの作製
製造例 13で得られた光学異方体 C3と、製造例 14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。
[0192] (製造例 19)バックライト側偏光子 PB1の作成
製造例 13で得られた光学異方体 C3と、製造例 12で得られた偏光子 Pを、偏光子 Pの透過軸と光学異方体 C3に積層されてレ、る光学異方体 C1の遅相軸の交差角が 1 5° 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。
[0193] (実施例 1)液晶表示装置 1の作成 使用した TNモードの液晶セルは、基盤両界面のプレチルト角が 2度、ツイスト角が 左ねじれ 70度、 A nd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. 5 μ ΐη、透明電極領域 (透過表 示部)で 4. 0 z mとした。
製造例 18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 19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。
[0194] (実施例 2)液晶表示装置 2の作製
製造例 16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を用レ、た他は、製造例 16と同じ方法で低屈折率層付 偏光子 (TAC基材) 2Bを得た。
ついで製造例 18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 (TAC基材) 2Bを用いた他は製造例 18と同様の方法で観察者側偏光子 P〇2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。
[0195] (実施例 3)液晶表示装置 3の作製
製造例 18において、低屈折率層付偏光子 (TAC基材) 2Aに換えて、製造例 15で 得られた低屈折率層付偏光子 (COP基材) 2Cを用いた他は製造例 18と同様の方法 で観察者側偏光子 P03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 P03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。
[0196] (実施例 4)液晶表示装置 4の作製
製造例 16において、低屈折率層形成用組成物 L1に換えて、製造例 7で得られた 低屈折率層形成用組成物 L4を用レ、た他は、製造例 16と同じ方法で低屈折率層付 偏光子 (TAC基材) 2Dを得た。
ついで製造例 18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 (TAC基材) 2Dを用いた他は製造例 18と同様の方法で観察者側偏光子 P〇4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。
[0197] (実施例 5)液晶表示装置 5の作製
製造例 16において、低屈折率層形成用組成物 L1に換えて、製造例 8で得られた 低屈折率層形成用組成物 L5を用レ、た他は、製造例 16と同じ方法で低屈折率層付 偏光子 (TAC基材) 2Eを得た。
次いで製造例 18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 (TAC基材) 2Dを用いた他は製造例 18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。
[0198] (実施例 6)液晶表示装置 6の作製
製造例 16において、低屈折率層形成用組成物 L1に換えて、製造例 9で得られた 低屈折率層形成用組成物 L6を用レ、た他は、製造例 16と同じ方法で低屈折率層付 偏光子 (TAC基材) 2Fを得た。
ついで製造例 18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 (TAC基材) 2Fを用いた他は製造例 18と同様の方法で観察者側偏光子 P06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 P06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。 [0199] (実施例 7)液晶表示装置 7の作製
ついで製造例 18において光学異方体 C3に換えて、製造例 14で得られた光学異 方体 C5を用いた他は製造例 18と同様の方法で観察者側偏光子 P〇7を得た。 次に製造例 19において、光学異方体 C3に換えて、製造例 14で得られた光学異方 体 C5を用いた他は製造例 19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 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。
[0200] (実施例 8)液晶表示装置 8の作製
製造例 18において、低屈折率層付偏光子 (TAC基材) 2Aに換えて、製造例 15で 得られた低屈折率層付偏光子 (COP基材) 2Cを用い、光学異方体 C3に換えて、製 造例 14で得られた光学異方体 C5を用レ、た他は製造例 18と同様の方法で観察者側 偏光子 P08を得た。
次に実施例 1において、観察者側偏光子 POlに換えて、観察者側偏光子 P08を 用レ、、ノ ックライト側偏光子 PB1に換えて、実施例 7で得られたバックライト側偏光子 PB2を用レ、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。
[0201] (比較例 1)液晶表示装置 9の作製
製造例 15で得られた光学異方体 C8と、製造例 14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 C8に積層されている光学 異方体 C6の遅相軸の交差角が 15° になり、かつ光学異方体 C8の C6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 P09を作製 した。
次に製造例 15で得られた光学異方体 C8と、製造例 12で得られた偏光子 Pを、偏 光子 Pの透過軸と光学異方体 C8に積層されている光学異方体 C6の遅相軸の交差 角が 15° になり、かつ光学異方体 C8の C6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 PB3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 P09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 9を作製した。
作製した液晶表示装置 9の評価結果を表 1に示す。
[0202] (比較例 2)液晶表示装置 10の作製
製造例 16において低屈折率層形成用組成物 L1の塗布を行わずに、コロナ放電処 理を施した積層フィルム 1Aのハードコート層を有する面に、 MgF層 89nm、 TiO層
2 2
112nm、 MgF層 188nm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
2
条件で積層し、三層構造の反射防止フィルムを作成した他は、製造例 16と同様にし て観察者側偏光子 PO 10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 PO10 を用いた他は実施例 1と同じ方法で液晶表示装置 10を作製した。
作製した液晶表示装置 10の評価結果を表 1に示す。
[0203] (比較例 3)液晶表示装置 11の作製
製造例 16において、低屈折率層形成用組成物 L1に換えて、製造例 10で得られた 低屈折率層形成用組成物 L7を用レ、た他は、製造例 16と同じ方法で低屈折率層付 偏光子 (TAC基材) 2Fを得た。
ついで製造例 18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 (TAC基材) 2Fを用いた他は製造例 18と同様の方法で観察者側偏光子 POl l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 POl l を用レ、た他は実施例 1と同じ方法で液晶表示装置 11を作製した。
作製した液晶表示装置 11の評価結果を表 1に示す。
[0204] [表 1]
Figure imgf000066_0001
上記、実施例及び比較例における測定及び評価は下記の方法で行った。 (1)厚さ 光学積層体をエポキシ樹脂に包坦したのち、ミクロトーム(大和工業製 (株)、 RUB — 2100)を用いて 0. 05 / m厚にスライスし、透過電子顕微鏡を用いて断面を観察 し、測定する。積層体については、各層ごとに測定する。
(2)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で光学異方体の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。
z
[0206] (3)レターデーシヨン
高速分光エリプソメーター (J. A. Woollam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。
(4)反射率
分光光度計(日本分光社、紫外可視近赤外分光光度計 V— 570)を用い、入射角 5度で反射スペクトルを測定し、波長 430〜700nmにおける最大値、及び波長 550 nmにおける反射率を求める。
[0207] (5)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度で測定した場合の 、波長領域 400〜 1 OOOnmのスぺクトノレカら算出した。
(6)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、 試験後の表面状態を目視で観察する。
〇:傷が認められない
X:傷が認められる
[0208] (7)視認性 1
黒表示と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 (8)広帯域性
半透過性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 観察する。
〇:反射色が黒
X:反射色が青
[0209] (9)コントラスト比
半透過性液晶表示パネルを周囲明るさ 500ルクスの環境に設置し、透過モードに おいて、喑表示の時と明表示の時の正面から 5度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、明表示の輝度と喑 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 (C R)とする。コントラスト(CR)が大きいほど、視認性に優れる。
(10)半透過型表示装置の表示評価
作製した半透過型液晶表示装置に、 1kHzの矩形波電圧を印加した。 白表示 0V、 黒表示 4. 5Vとして目視で評価を行った。
[0210] 製造例 20 (原反フィルムの作製)
(基材 1Aの作製)
ノルボルネン重合体(日本ゼオン(株)、 ZEONOR 1420R、ガラス転移温度 136 °C、飽和吸水率 0. 01質量%未満)のペレットを、熱風乾燥器を用いて 110°Cで 4時 間乾燥した。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算術平均粗さ RaO. 04 μ ΐη,リップ幅 650 mmのコートハンガータイプの Tダイを備えた単軸押出機を用いて、前記ペレットを 2 60°Cで溶融押出して、膜厚 100 x 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質量%未満であった。また、面内のレターデ ーシヨン Reは、 2nmであった。
[0211] 製造例 21 (光学補償板の作製)
厚さ 0. 1 μ mのゼラチン薄膜を塗設した厚さ 100 μ 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(株)、正面レターデーシヨン 5nm、厚さ方向レターデーシヨン 40nm)上に、ポリビュルアルコール 3質量%水溶液を # 16ワイヤバーコ一ターを用 いて塗布し、 80°Cの温風で乾燥させ、次い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質量部、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質量部、セルロースアセテートブチレート 0. 04質量部、光 重合開始剤(チバ ·ガィギ一社、ィルガキュア— 907) 0. 06質量部及び増感剤(日本 化薬(株)、カャキュア一 DETX) 0. 02質量部を、メチルェチルケトン 3. 43質量部に 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で高温水銀灯(120WZcm)を用いて紫外線を 1分間照射した。 室温まで冷却し、厚さ 1 μ m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。光軸角の平均傾斜角は 21度、液晶層の厚さ方向レターデーシヨンは 117η mであった。
実施例 9 (液晶表示装置 12の作製)
製造例 21で得られた光学補償板のトリァセチルセル口一スフイルム側の面に、水酸 化カリウムの 1. 5モル/ L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秒間洗浄し、 25°Cの空気を吹き付けてフィルムの表面を 乾燥し、ケン化処理を行った。次いで、ケン化処理された面と、製造例 16で得られた 低屈折率層付偏光子 2Aの偏光子面を、偏光子の透過軸と光学補償板のラビング方 向が 45度の角度になるように、ポリビニルアルコール系接着剤で貼り合わせ、出射側 偏光子を得た。
製造例 21で得られた光学補償板のトリァセチルセル口ース側の面に、水酸化力リゥ ムの 1. 5モル/ L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秒間洗浄し、 25°Cの空気を吹き付けてフィルムの表面を乾燥し 、ケン化処理を行った。次いで、ケン化処理された面と、製造例 12で得られた偏光子 Pのトリアセチルセルロースフィルムが設けられていない面を、偏光子の透過軸と光学 補償板のラビング方向が 45度の角度になるようにポリビュルアルコール系接着剤で 貼り合わせ、入射側偏光子を得た。
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 /i mで接合し、夜曰曰曰(メノレク社、 ZLI1132, Δ η = 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になるように配置して、液晶表示装 置を得た。図 3は、この液晶表示装置の構成を示す説明図である。出射側から入射 側に向かって、反射防止層 120、出射側偏光子 121Α、光学補償板 122、 OCBモー ドの液晶セル 123、光学補償板 122、入射側偏光子 121Β、保護フィルム 124が、こ の順に積層されている。
[0213] 実施例 10 (液晶表示装置 13の作製)
製造例 16において、低屈折率層形成用組成物 L1に代えて、製造例 5で得られた 低屈折率層形成用組成物 L2を用レ、た他は、製造例 16と同じ方法で低屈折率層付 偏光子 (TAC基材) 2Βを得た。
次いで、実施例 9における低屈折率層付偏光子 (TAC基材) 2Αに代えて、この低 屈折率層付偏光子 (TAC基材) 2Βを用いた他は、実施例 9と同様の方法で液晶表 示装置 13を作製した。得られた液晶表示装置 13の評価結果を、表 2に示す。
[0214] 実施例 11 (液晶表示装置 14の作製)
実施例 9における低屈折率層付偏光子 (TAC基材) 2Αに代えて、製造例 17で得 られた低屈折率層付偏光子 (COP基材) 2Cを用いた他は、実施例 9と同様の方法で 液晶表示装置 14を作製した。得られた液晶表示装置 3の評価結果を、表 2に示す。
[0215] 実施例 12 (液晶表示装置 15の作製)
製造例 16において、低屈折率層形成用組成物 L1に代えて、製造例 7で得られた 低屈折率層形成用組成物 L4を用レ、た他は、製造例 16と同じ方法で低屈折率層付 偏光子 (TAC基材) 2Dを得た。
次いで、実施例 9おける低屈折率層付偏光子 (TAC基材) 2Aに代えて、この低屈 折率層付偏光子 (TAC基材) 2Dを用いた他は、実施例 9と同様の方法で液晶表示 装置 15を作製した。得られた液晶表示装置 15の評価結果を、第 4表に示す。 [0216] 実施例 13 (液晶表示装置 16の作製)
製造例 16において、低屈折率層形成用組成物 L1に代えて、製造例 8で得られた 低屈折率層形成用組成物 L5を用レ、た他は、製造例 16と同じ方法で低屈折率層付 偏光子 (TAC基材) 2Eを得た。
次いで、実施例 9おける低屈折率層付偏光子 (TAC基材) 2Aに代えて、この低屈 折率層付偏光子 (TAC基材) 2Eを用いた他は、実施例 1と同様の方法で液晶表示 装置 16を作製した。得られた液晶表示装置 16の評価結果を、表 2に示す。
[0217] 実施例 14 (液晶表示装置 17の作製)
製造例 16において、低屈折率層形成用組成物 L1に代えて、製造例 9で得られた 低屈折率層形成用組成物 L6を用レ、た他は、製造例 16と同じ方法で低屈折率層付 偏光子 (TAC基材) 2Fを得た。
次いで、実施例 9おける低屈折率層付偏光子 (TAC基材) 2Aに代えて、この低屈 折率層付偏光子 (TAC基材) 2Fを用いた他は、実施例 9と同様の方法で液晶表示 装置 1 7を作製した。得られた液晶表示装置 17の評価結果を、表 2に示す。
[0218] 比較例 4 (液晶表示装置 18の作製)
実施例 9における光学補償板の代わりに、トリァセチルセルロースフィルム(富士写 真フィルム(株)、正面レターデーシヨン 5nm、厚さ方向レターデーシヨン 40nm)を用 いて出射側偏光子と入射側偏光子を作製した以外は、実施例 9と同様の方法で液晶 表示装置 18を作製した。得られた液晶表示装置 18の評価結果を、表 3に示す。
[0219] 比較例 5 (液晶表示装置 19の作製)
製造例 16において、低屈折率層形成用組成物 L1に代えて、製造例 10で得られた 低屈折率層形成用組成物 L7を用レ、た他は、製造例 16と同じ方法で低屈折率層付 偏光子 (TAC基材) 2Gを得た。
次いで、実施例 9おける低屈折率層付偏光子 (TAC基材) 2Aに代えて、この低屈 折率層付偏光子 (TAC基材) 2Gを用いた他は、実施例 9と同様の方法で液晶表示 装置 19を作製した。得られた液晶表示装置 19の評価結果を、表 3に示す。
[0220] 比較例 6 (液晶表示装置 20の作製)
製造例 16において、低屈折率層形成用組成物 L1の塗布を行わずに、コロナ放電 処理を施した積層フィルム 1Aのハードコート層を有する面に、 MgF層 89nm、 TiO
2 2 層 112nm、 MgF層 188nmを、この順にスパッタリング装置を用いて基板温度 80°C
2
の条件で積層し、三層構造の反射防止フィルムを作製した他は、製造例 16と同じ方 法で低屈折率層付偏光子 (TAC基材) 2Hを得た。
次いで、実施例 9おける低屈折率層付偏光子 (TAC基材) 2Aに代えて、この低屈 折率層付偏光子 (TAC基材) 2Hを用いた他は、実施例 9と同様の方法で液晶表示 装置 20を作製した。得られた液晶表示装置 20の評価結果を、表 3に示す。
[表 2] 表 2
Figure imgf000072_0001
(11)コントラスト比及び視野角特性
液晶セルに 55Hzの矩形波電圧(白表示 2V、黒表示 6V)を印加し、 500ルクスの 環境下で測定した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 Z黒) をコントラスト比とする。そして、測定器(ELDIM社、 EZ_Contrastl 60D)を用レヽ 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る。
(12)視認性 2
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 3段階で評価する。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生ずる不' I夬感や、見にくさをいう。
〇:グレア、映り込み、画像のぼやけがない。
△:グレア、映り込み又は画像のぼやけが少しあり、気になる。
X:グレア、映り込み又は画像のぼやけが際立ってある。
(13)反射率の変化
分光光度計(日本分光 (株)、紫外可視近赤外分光光度計 V— 550)を用い、入射 角 5度における反射率を測定する。測定は、面内の異なる 5箇所で 5回行い、それら の算術平均値を反射率の値とする。
反射率の変化は、下記式により求める。ただし、 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。
^ R1 = { (Ra -Rb) /Rb} X 100 (%)
(14)全光線透過率の変化
濁度計(日本電色工業(株)、 NDH— 300A)を用いて、 ASTM D1003に準拠し て測定する。測定は、面内の異なる 5箇所で 5回行い、それらの算術平均値を算出す る。
全光線透過率の変化は、下記式により求める。 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。
^ R2 = { (Rc— Rd) /Rc} X 100 (%)
[表 3]
表 3
Figure imgf000074_0001
[0224] 表 2に見られるように、反射防止層が中空シリカ微粒子を含むシリコーン硬化被膜 力 なる屈折率 1. 33-1. 37の低屈折率層を備え、面内レターデーシヨン Reを有し 、厚さ方向の平均屈折率が面内の平均屈折率よりも小さぐ厚さ方向で屈折率が変 化する高額補償板を備えた実施例 9〜: 14の OCBモードの液晶表示装置は、反射率 力 S小さぐコントラスト比と視野角が大きぐ反射色が黒であって広帯域性に優れ、グ レア、映り込み及び画像のぼやけがなぐ視認性にも優れている。また、耐擦傷性が 良好であり、スチールウールで擦ったときの反射率の変化と全光線透過率の変化が 小さい。
これに対して、表 3に見られるように、光学補償板を備えない比較例 4の液晶表示 装置は、コントラスト比が小さぐ上下方向の視野角が狭い。低屈折率層の屈折率が 1. 40である比較例 5の液晶表示装置は、コントラスト比が低く視認性が不良である。 低屈折率層の代わりに、 MgF層と Ti〇層をスパッタリングにより積層した比較例 6の
2 2
液晶表示装置は、反射色が青であって広帯域性が不良である。
産業上の利用可能性
[0225] 本発明の反射型又は半透過型液晶表示装置は、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 トを有するという特性をもつ。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。また、本発明の〇CBモード液晶表示装置は、偏 光子と OCBモードの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、面内レターデーシヨンを有することにより、黒表示時における液晶セ ルの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 板の厚さ方向の平均屈折率が面内の平均屈折率よりも小さぐかつ厚さ方向で屈折 率が変化することによって、液晶セルが有する異方性を相殺し、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、本発明の液晶表示装置は、出射側偏光子の液 晶セルカ 遠い方側に設けられた反射防止層を有し、該反射防止層を中空微粒子 又は多孔質微粒子を含むシリコーン硬化被膜からなる屈折率 1. 37以下の低屈折率 層を有するもので構成したことによって、強い外光下においても、高いコントラスト比 で広い視野角で視認することができる。また、表示面の耐擦傷性及び防汚性に優れ ているので、本発明液晶表示装置は、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液晶表示装置として好適である。

Claims

請求の範囲
[1] 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 遠い側の面に反射防止膜を含み、
該反射防止膜は、中空微粒子又は多孔質微粒子を含むシリコーン硬化被膜力 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、面内レターデーシヨン Reを有し、厚さ方向 の平均屈折率が面内の平均屈折率よりも小さぐ厚さ方向で屈折率が変化するもの である液晶表示装置。
[2] 低屈折率層は、中空微粒子又は多孔質微粒子と、下記加水分解物 (A)及び下記 共重合加水分解物(B)の少なくとも一方と、下記の加水分解性ォノレガノシラン (C)と を含有して成るコーティング材組成物の硬化被膜である請求項 1に記載の液晶表示 装置。
(A) SiXで表わされる加水分解性ォノレガノシランを加水分解してなる加水分解物 (X
4
は加水分解性基である)。
(B) SiXで表わされる加水分解性オルガノシランとフッ素置換アルキル基を有する加
4
水分解性ォノレガノシランとを共重合加水分解してなる共重合加水分解物。
(C)撥水基を直鎖部に備えると共にアルコキシ基が結合したケィ素原子を分子内に 2個以上有する加水分解性オルガノシラン。
[3] 加水分解性ォノレガノシラン (C)の撥水基が、一般式(1 )又は一般式(2)で示される 構造を有する請求項 2に記載の液晶表示装置。
R1
一一 SiO——
「 「n
R ( l )
(式(1 )において 、 R2はアルキル基、 nは 2〜200の整数である。)
Figure imgf000076_0001
(式(2)において、 mは 2〜20の整数である)
[4] 低屈折率層は、中空微粒子又は多孔質微粒子と、下記加水分解物 (A)及び下記 共重合加C SI水分解物(B)の少なくとも一方と、下記シリコーンジオール (D)とを含有し
H
てなるコーティング材組成物の硬化被膜である請求項 1に記載の液晶表示装置。
(A) SiXで表わされる加水分解性ォノレガノシランを加水分解してなる加水分解物 (X
4
は加水分解性基である)。
(B) SiXで表わされる加水分解性オルガノシランとフッ素置換アルキル基を有する加
4
水分解性ォノレガノシランとを共重合加水分解してなる共重合加水分解物。
(D)下記一般式(3)で表わされるジメチル型のシリコーンジオール。
CH ■,3
HO - ■H
( 3 )
(式(3)において、 pは正の整数である)
[5] シリコーンジオール(D)は、式(3)中の pが 20〜100の整数である請求項 4に記載 の液晶表示装置。
[6] 低屈折率層は、中空微粒子又は多孔質微粒子を加水分解物 (A)と混合した状態 で該加水分解物 (A)を加水分解してなる再加水分解物と、下記共重合加水分解物( B)とを含有してなるコーティング材組成物の硬化被膜である請求項 1に記載の液晶
(A) SiXで表わされる加水分解性ォノレガノシランを加水分解してなる加水分解物 (X
4
は加水分解性基である)。
(B) SiXで表わされる加水分解性オルガノシランとフッ素置換アルキル基を有する加
4
水分解性ォノレガノシランとを共重合加水分解してなる共重合加水分解物。
[7] コーティング材組成物は、(a)アルキルシリケート、溶媒、水及び加水分解重合触 媒を混合して加水分解重合させ次レ、で溶媒を除去してなる多孔質微粒子;又は (b) アルキルシリケート、溶媒、水及び加水分解重合触媒を混合して加水分解重合させ 、ゲルイ匕前に重合を停止することにより安定化させたオノレガノシリカゾルから溶媒を 除去してなる凝集平均粒子径 10〜100nmの多孔質微粒子の少なくとも一方を含有 する請求項 2、 4、または 6に記載の液晶表示装置。
[8] 加水分解物 (A)は、 SiXで表わされる加水分解性オルガノシラン (Xは加水分解性
4
基である)を酸触媒及びモル比 [H〇]/[X]が 1. 0〜5. 0となる量の水の存在下で
2
加水分解して得られる重量平均分子量 2000以上の部分加水分解物又は完全加水 分解物を含有する請求項 2、 4、または 6に記載の液晶表示装置。
[9] 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ルムで ある請求項 1に記載の液晶表示装置。
[10] 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さ方向で変化するもので ある請求項 9に記載の液晶表示装置。
[11] 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。
[12] 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線硬化型樹脂を含ん でなるものである請求項 11に記載の液晶表示装置。
[13] 前記反射防止膜は、その表面における入射角 5度の反射率が、波長 430〜700n m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。
[14] 反射型又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、
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、中空微粒子又は多孔質微粒子を含むシリコーン硬化被膜力 な る屈折率が 1. 37以下の低屈折率層を含んでなる積層体である液晶表示装置。
[15] 低屈折率層は、中空微粒子又は多孔質微粒子と、下記加水分解物 (A)及び下記 共重合加水分解物(B)の少なくとも一方と、下記加水分解性オルガノシラン(C)とを 含有して成るコーティング材組成物の硬化被膜である請求項 14に記載の液晶表示 装置。
(A) SiXで表わされる加水分解性ォノレガノシランを加水分解してなる加水分解物 (X は加水分解性基である。)。
(B) SiXで表わされる加水分解性オルガノシランとフッ素置換アルキル基を有する加
4
水分解性ォノレガノシランとを共重合加水分解してなる共重合加水分解物。
(C)撥水基を直鎖部に備えると共にアルコキシ基が結合したケィ素原子を分子内に 2個以上有する加水分解性オルガノシラン。
[16] 加水分解性ォノレガノシラン (C)は、撥水基が一般式(1 )又は(2)で示されるもので あることを特徴とする請求項 15に記載の液晶表示装置。
R1
一一 SiO——
^ Jn C D
(式(1 )において 、 R2はアルキル基、 nは 2〜200の整数である。)
-CFつ- m ( 2 )
(式(2)において、 mは 2〜20の整数である)
[17] 低屈折率層は、中空微粒子又は多孔質微粒子と、下記加水分解物 (A)及び下記 共重合加水分解物(B)の少なくとも一方と、下記シリコーンジオール (D)とを含有し てなるコーティング材組成物の硬化被膜である請求項 14に記載の液晶表示装置。
(A) SiXで表わされる加水分解性ォノレガノシランを加水分解してなる加水分解物 (X
4
は加水分解性基である)。
(B) SiXで表わされる加水分解性オルガノシランとフッ素置換アルキル基を有する加
4
水分解性ォノレガノシランとを共重合加水分解してなる共重合加水分解物。
(D)下記一般式(3)で表わされるジメチル型のシリコーンジオール。
Figure imgf000079_0001
(式(3)において、 pは正の整数である)
[18] シリコーンジオール(D)は、式(3)中の pが 20〜100の整数である請求項 17 ί 載の液晶表示装置。 [19] 低屈折率層は、中空微粒子又は多孔質微粒子を加水分解物 (A)と混合した状態 で該加水分解物 (A)を加水分解してなる再加水分解物と、下記共重合加水分解物( B)とを含有してなるコーティング材組成物の硬化被膜である請求項 14に記載の液晶 表示装置。
(A) SiXで表わされる加水分解性ォノレガノシランを加水分解してなる加水分解物 (X
4
は加水分解性基である)。
(B) SiXで表わされる加水分解性オルガノシランとフッ素置換アルキル基を有する加
4
水分解性ォノレガノシランとの共重合加水分解物。
[20] コーティング材組成物は、 (a)アルキルシリケート、溶媒、水及び加水分解重合触 媒を混合して加水分解重合させ次レ、で溶媒を乾燥除去してなる多孔質微粒子;又は (b)アルキルシリケート、溶媒、水及び加水分解重合触媒を混合して加水分解重合さ せ、ゲルィ匕前に重合を停止させることにより安定化させたオルガノシリカゾルから乾燥 により溶媒を除去してなる凝集平均粒子径 10〜100nmの多孔質微粒子の少なくと も一方を含有する請求項 15、 17、または 19に記載の液晶表示装置。
[21] 加水分解物 (A)は、 SiXで表わされる加水分解性オルガノシラン (Xは加水分解性
4
基である)を酸触媒及びモル比 [H〇] / [X]が 1. 0〜5. 0となる量の水の存在下で
2
加水分解して得られる重量平均分子量が 2000以上の部分加水分解物又は完全カロ 水分解物を含有する請求項 15、 17、または 19に記載の液晶表示装置。
[22] 前記光学異方体は、!^ (550)が125〜15011111でぁる、請求項 14に記載の液晶 表示装置。
[23] 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、又は樹脂フィルム 表面に液晶性分子を配向して固定してなるものである請求項 14に記載の液晶表示 装置。
[24] 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 14に記載の液晶表示装置。
[25] 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 14に記載の液晶表示装置。
[26] 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 25に記載の液晶表示装置。
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 25に記載の液晶表示装置。
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%以下である請求項 14に記載の液晶表示装置。
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