WO2007129516A1 - 液晶パネル及び液晶表示装置 - Google Patents

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WO2007129516A1
WO2007129516A1 PCT/JP2007/057633 JP2007057633W WO2007129516A1 WO 2007129516 A1 WO2007129516 A1 WO 2007129516A1 JP 2007057633 W JP2007057633 W JP 2007057633W WO 2007129516 A1 WO2007129516 A1 WO 2007129516A1
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polarizer
layer
biaxial retardation
retardation layer
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PCT/JP2007/057633
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Miki Shiraogawa
Junichi Inagaki
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Nitto Denko Corporation
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    • G02F2413/10—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates with refractive index ellipsoid inclined, or tilted, relative to the LC-layer surface O plate
    • G02F2413/105—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates with refractive index ellipsoid inclined, or tilted, relative to the LC-layer surface O plate with varying inclination in thickness direction, e.g. hybrid oriented discotic LC

Definitions

  • Liquid crystal panel and liquid crystal display device Liquid crystal panel and liquid crystal display device
  • the present invention relates to a liquid crystal display device having a high contrast ratio in an oblique direction.
  • a liquid crystal display device (hereinafter referred to as LCD) is an element that displays characters and images by utilizing electro-optical characteristics of liquid crystal molecules.
  • One of the LCD drive modes is the twisted 'nematic (TN) mode.
  • TN mode LCDs have the disadvantage that the viewing angle in the vertical direction is narrow, and when viewing the screen from an oblique direction, there is a problem that the sharpness of characters and images is significantly reduced.
  • a liquid crystal display device using a so-called O plate and a biaxial retardation layer has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • the drawback that the viewing angle in the vertical direction becomes narrow is not sufficiently improved.
  • the improvement is particularly desired for applications such as automobile and ship instruments, display for display, and commercial touch panel display for users of various heights.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-100031
  • the present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having a high contrast ratio in an oblique direction and a small color change depending on a viewing angle. It is to be.
  • the liquid crystal panel of the present invention comprises a liquid crystal cell; a first polarizer disposed on one side of the liquid crystal cell; a second polarizer disposed on the other side of the liquid crystal cell; A first O-plate disposed between the liquid crystal cell and the first polarizer; the liquid crystal cell and the second polarizer A second O plate disposed between; the first biaxial retardation layer disposed between the liquid crystal cell and the first O plate; the liquid crystal cell and the second O plate And a second biaxial retardation layer disposed between the O plate and the O plate.
  • the first and second O plates are solidified or hardened layers of rod-like liquid crystal compounds aligned in a hybrid arrangement, and the tilt angle ( ⁇ ) force on the polarizer side of the rod-like liquid crystal compounds is on the side of the biaxial retardation layer Is larger than the tilt angle ( ⁇ ).
  • the tilt angle ( ⁇ ) on the polarizer side of the rod-shaped liquid crystal compound is as follows.
  • the tilt angle ( ⁇ ) on the polarizer side of the rod-shaped liquid crystal compound is selected.
  • the liquid crystal cell includes a liquid crystal layer, a first substrate disposed on the first polarizer side of the liquid crystal layer, and the second liquid crystal layer. And a second substrate disposed on the polarizer side.
  • Each of the first substrate and the second substrate has an alignment film on the liquid crystal layer side.
  • the liquid crystal layer includes liquid crystal molecules aligned in a twist arrangement in a state where no electric field exists!
  • the absorption axis of the first polarizer is substantially orthogonal to the absorption axis of the second polarizer.
  • the slow axis of the first O plate is substantially parallel to the absorption axis of the first polarizer
  • the slow axis of the second O plate is It is substantially parallel to the absorption axis of the second polarizer.
  • the direction in which the director direction of the rod-like liquid crystal compound is projected onto the liquid crystal cell surface is substantially the same as the alignment treatment direction of the liquid crystal cell.
  • the in-plane retardation value (Re [590]) at a wavelength of 590 nm of the first O plate and Z or the second O plate is 50 nm to 200 nm.
  • the slow axis of the first biaxial retardation layer is substantially orthogonal to the absorption axis of the first polarizer
  • the second biaxial retardation is The slow axis of the layer is substantially perpendicular to the absorption axis of the second polarizer.
  • the in-plane retardation value (Re [590]) of the first biaxial retardation layer and the Z or the second biaxial retardation layer at a wavelength of 590 nm is: It is 50nm ⁇ 200.
  • the Nz coefficient of the first biaxial retardation layer and the Z or the second biaxial retardation layer is 1.1 to 6.0.
  • the first biaxial retardation layer and Z or the second biaxial retardation layer include a retardation film containing a norbornene-based resin.
  • a liquid crystal display device includes the liquid crystal panel described above.
  • a liquid crystal display device having a high contrast ratio in an oblique direction and a small color change depending on a viewing angle due to a synergistic action by a combination of optical characteristics and arrangement of each retardation layer. Can be obtained.
  • a liquid crystal display device having a remarkably high contrast ratio can be obtained as compared with a conventional liquid crystal panel.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a liquid crystal panel of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of the liquid crystal panel of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a typical arrangement state of rod-like liquid crystal compound molecules in a hybrid arrangement.
  • FIG. 4 is a schematic sectional view of a liquid crystal display device according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the optical axial relationship of each layer of the liquid crystal panel of Example 1.
  • FIG. 6 is a contrast contour map of the liquid crystal display device of Example 1.
  • FIG. 7 is a contrast contour map of the liquid crystal display device of Comparative Example 1.
  • FIG. 8 is a contrast contour map of the liquid crystal display device of Comparative Example 2.
  • FIG. 9 is a contrast contour map of the liquid crystal display device of Comparative Example 3.
  • FIG. 10 is a contrast contour map of the liquid crystal display device of Comparative Example 4.
  • FIG. 11 Contrast ratio of liquid crystal display devices of Example 1 and Comparative Examples 1 to 4 at a polar angle of 40 °. It is a graph showing the azimuth angle dependency of.
  • FIG. 12 is a graph showing the azimuth dependency of the color difference ( ⁇ ) at an azimuth angle of 40 ° of the liquid crystal display devices of Example 1 and Comparative Example 4.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a liquid crystal panel of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of the liquid crystal panel.
  • the liquid crystal panel 100 includes a liquid crystal cell 10, a first polarizer 21 disposed on one side of the liquid crystal cell 10, and a second polarizer 22 disposed on the other side of the liquid crystal cell 10.
  • a first O plate 31 and a first biaxial retardation layer 41 are disposed between the liquid crystal cell 10 and the first polarizer 21.
  • the first biaxial retardation layer 41 is disposed between the liquid crystal cell 10 and the first O plate 31.
  • a second O plate 32 and a second biaxial retardation layer 42 are disposed between the liquid crystal cell 10 and the second polarizer 22.
  • the second biaxial retardation layer 42 is disposed between the liquid crystal cell 10 and the second O plate 32.
  • the first and second O plates are typically a solidified layer or a hardened layer of a rod-like liquid crystal compound aligned in a hybrid arrangement. Further, the tilt angle ( ⁇ ) on the polarizer side of the rod-like liquid crystal compound is larger than the tilt angle ( ⁇ ) on the biaxial retardation layer side.
  • the liquid crystal panel having such a configuration can prevent light from the knock light from leaking in the front and oblique directions when a black image is displayed on the screen of the liquid crystal display device. As a result, it is possible to increase the contrast ratio in the oblique direction, and in particular, it is possible to obtain a liquid crystal display device having a remarkably high contrast ratio when the screen is viewed in the oblique direction of the vertical azimuth force of the display device.
  • the liquid crystal panel of the present invention has a particularly excellent effect on the optical compensation of a liquid crystal cell including a liquid crystal layer including a region where liquid crystal molecules are tilted and aligned.
  • an optional protective layer or surface treatment layer may be disposed on the side of the first and Z or second polarizer opposite to the side including the O plate.
  • An arbitrary adhesive layer may be provided between the constituent members of the liquid crystal panel.
  • the “adhesive layer” refers to a layer that joins the surfaces of adjacent members and integrates them with practically sufficient adhesive force and adhesion time. Examples of the material for forming the adhesive layer include an adhesive, a pressure-sensitive adhesive, and an anchor coating agent.
  • the adhesive layer has an anchor coating agent formed on the surface of the adherend and adheres to it. It may be a multilayer structure in which an agent layer or an adhesive layer is formed. Also, it may be a thin layer (also called a hairline) that cannot be recognized by the naked eye.
  • the liquid crystal cell 10 includes a liquid crystal layer 13, a first substrate 11 disposed on the first polarizer 21 side of the liquid crystal layer 13, and a second polarizer 22 side of the liquid crystal layer 13. And a second substrate 12 disposed on the substrate.
  • One substrate preferably has a switching element (typically TFT) for controlling the electro-optical characteristics of the liquid crystal, a scanning line for supplying a gate signal to the switching element, and a signal for supplying a source signal. Lines are provided (both not shown).
  • the other substrate is provided with a color filter.
  • the color filter 1 may be provided on the active matrix substrate.
  • the power color filter is It can be omitted.
  • the distance (cell gap) between the two substrates is controlled by a spacer (not shown).
  • the first substrate and the second substrate preferably each have an alignment film on the liquid crystal layer 13 side.
  • the alignment film is subjected to alignment treatment on the surface thereof.
  • any method can be adopted as long as the liquid crystal molecules are arranged in a certain alignment state on the surface of the substrate.
  • a rubbing method is preferably used in which a polymer film such as polyimide is applied and rubbed in one direction with a fiber such as nylon polyester.
  • the alignment treatment direction is, for example, the rubbing direction when a rubbing method is used as the alignment treatment.
  • the liquid crystal layer preferably includes liquid crystal molecules aligned in a twist arrangement in the absence of an electric field.
  • the twist alignment is generally arranged substantially parallel to the substrate surfaces of both liquid crystal molecular forces in the liquid crystal layer, and the alignment direction is a predetermined angle (for example, 90 ° or 270 °) on both substrate surfaces.
  • a liquid crystal senor comprising a liquid crystal layer with such an alignment is typically a twisted 'nematic (TN) mode or super' twisted. It is a nematic (STN) mode liquid crystal cell. In the present invention, a TN mode liquid crystal cell is preferred.
  • a TN mode liquid crystal cell a cell mounted on a commercially available liquid crystal display device can be used as it is.
  • Examples of commercially available liquid crystal display devices adopting the TN mode include the BENQ 17-inch liquid crystal monitor product name “FP71E +” and the Dell 15-inch liquid crystal monitor product name “1503FP”.
  • the term “polarizer” refers to an element capable of converting natural light into polarized light.
  • the polarizer used in the present invention is not particularly limited, but preferably converts natural light or polarized light into linearly polarized light.
  • Such a polarizer has a function of transmitting one of the polarization components when incident light is divided into two orthogonal polarization components, and absorbing, reflecting, and reflecting the other polarization component. Functional ability to scatter At least one function selected.
  • first and second polarizers used in the present invention any appropriate one can be selected as long as the object of the present invention can be achieved.
  • the first and second polarizers may be the same or different.
  • each of the polarizers described above may be a single layer or a multilayer polarizing film, or a laminate including a base material and a polarizing film, or two or more base materials for a polarizing film. It may be a sandwich (so-called polarizing plate) through an arbitrary adhesive layer.
  • the thickness of each polarizer is usually 5 m to: L 00 m.
  • Commercially available polarizing plates can be used as they are for the respective polarizers. Examples of commercially available polarizing plates include the product name “NPF SEG1425DU” manufactured by Nitto Denko Corporation and the product name “NPF SIG1423DU” manufactured by the same company.
  • the relationship between the absorption axis of the first polarizer and the absorption axis of the second polarizer is typically substantially orthogonal or parallel to each other.
  • the absorption axes are substantially parallel to each other, and in a normally black liquid crystal display device, the absorption axes are substantially orthogonal to each other.
  • the absorption axis of the first polarizer is substantially orthogonal to the absorption axis of the second polarizer (that is, a normally A light-emitting liquid crystal display device).
  • substantially orthogonal includes a case where the angular force between two optical axes is 90 ° ⁇ 1 °, and preferably 90 ° ⁇ 0.5 °. Further, “substantially parallel” includes a case where the angle formed by two optical axes is 0 ° ⁇ 1 °, and preferably 0 ° ⁇ 0.5 °.
  • the first and second polarizers preferably have a transmittance (also referred to as single transmittance) of 1% or more at a wavelength of 590 nm and a degree of polarization of 99.8% or more at a wavelength of 590 nm. That's right.
  • the theoretical upper limit is a single transmittance of 50% and a degree of polarization of 100%.
  • the “o plate” refers to a retardation layer in which molecules are oriented in an inclined array.
  • the first and second O plates are solidified or hardened layers (that is, retardation layers) of rod-like liquid crystal compounds aligned in a hybrid arrangement as described above.
  • hybrid alignment refers to a state in which the tilt angle (tilt angle) of the rod-like liquid crystal compound is increased or decreased continuously or intermittently in the thickness direction. The tilt angle ( ⁇ ) on the polarizer side is different from the tilt angle ( ⁇ ) on the biaxial retardation layer side.
  • the tilt angle (0) represents the angle formed between the adjacent layer surface and the rod-like liquid crystal compound molecules, and the case where the molecules are arranged in parallel in the plane is defined as 0 °.
  • Figure 3 shows a typical arrangement of rod-like liquid crystal compound molecules in a hybrid arrangement.
  • the first O plate and the second O plate may be the same or different from each other.
  • the thickness of the first and second O plates is usually 0.1 / ⁇ ⁇ to 10 / ⁇ ⁇ , preferably 0.5 m to 5 m.
  • the tilt angle (0) on the polarizer side of the rod-like liquid crystal compound is larger than the tilt angle ( ⁇ ) on the biaxial retardation layer side.
  • — ⁇ is preferably 20 ° to 90 °, more preferably 40 ° to 85 °.
  • the tilt angle ( ⁇ ) on the polarizer side of the rod-like liquid crystal compound is preferably 20 ° to 90 °. More preferably, it is 40 ° to 85 °, and particularly preferably 60 ° to 80 °.
  • the tilt angle (0) on the biaxial retardation layer side is preferably 0 ° to 10 °, particularly preferably 0.
  • the tilt angle of the rod-shaped liquid crystal compound with respect to the adjacent layer surface is expressed by the following formulas (I) and (I): Journal of Applied Phisics Vol. 38 (1999) P. 748 Witte's formula uses n, n, and phase difference values measured in advance (in the direction parallel to the slow axis, polar angle 4
  • ⁇ is the tilt angle of the interface on the other side (eg substrate or alignment film)
  • d represents the thickness of the solidified layer or hardened layer of the rod-like liquid crystal compound aligned in a hybrid arrangement.
  • n represents the extraordinary refractive index of the rod-shaped liquid crystal compound, and n represents the ordinary refractive index of the rod-shaped liquid crystal compound
  • the first collar plate 31 is disposed between the first polarizer 21 and the first biaxial retardation layer 41, and the second collar plate 32
  • the second polarizer 22 and the second biaxial phase difference layer 42 are disposed.
  • the slow axis of the first saddle plate is preferably substantially parallel to the absorption axis of the first polarizer.
  • the slow axis of the second soot plate is preferably substantially parallel to the absorption axis of the second polarizer.
  • the “slow axis” refers to the direction in which the in-plane refractive index is maximized.
  • the direction in which the director direction of the rod-like liquid crystal compound is projected onto the liquid crystal cell surface is preferably substantially the same as the alignment treatment direction of the liquid crystal cell.
  • the orientation direction is substantially parallel to the slow axis of the O plate. Further, the alignment direction is preferably substantially parallel to the rubbing direction of the adjacent liquid crystal cell substrate.
  • the average inclination angle ( ⁇ ) is preferably 10 ° to 45 °, more preferably 15 ave.
  • the angle is from ⁇ 42 °, particularly preferably from 20 ° to 40 °.
  • the transmittance (T [590]) of the first O plate and Z or the second O plate at a wavelength of 590 nm is preferably 85% or more, and more preferably 90% or more.
  • the in-plane retardation value (Re [590]) at the wavelength of 590 nm of the first glazing plate and ⁇ or the second glazing plate is black when the liquid crystal display device is a normally white system.
  • An appropriate value is appropriately set so as to be substantially equal to the phase difference value of the liquid crystal cell at the time (when voltage is applied).
  • Re [5 90] of the first O plate and Z or the second O plate is preferably 50 nm to 200 nm, more preferably 70 nm to 180 nm, and particularly preferably 90 ⁇ ! ⁇ 160nm.
  • the in-plane retardation value refers to an in-plane retardation value at a wavelength ⁇ (nm) at 23 ° C.
  • a “rod-like liquid crystal compound” has a mesogenic group in its molecular structure and has a larger refractive index in the major axis direction than in the minor axis direction. It is a compound that exhibits a liquid crystal phase by the force of temperature changes such as heating and cooling or the action of a certain amount of solvent.
  • the “solidified layer” refers to a softened, melted or solution-state liquid crystalline composition that has been solidified by cooling
  • the “cured layer” refers to a part or all of the liquid crystalline composition that is heat, catalyst, Light and Z or Refers to those that have been cross-linked by radiation to become insoluble or infusible or hardly soluble.
  • the rod-like liquid crystal compound any appropriate one can be selected.
  • the rod-like liquid crystal compound exhibits a crystalline or glass state at room temperature and develops a nematic liquid crystal phase at high temperatures.
  • the rod-like liquid crystal compound may be a compound that exhibits a liquid crystal phase before film formation. After film formation, the rod-shaped liquid crystal compound may form a network structure by, for example, a crosslinking reaction and no longer display a liquid crystal phase. If the rod-like liquid crystal compound having the above properties is used, for example, after forming a hybrid alignment in a state showing a liquid crystal phase, the alignment state can be fixed by cooling or crosslinking.
  • the mesogenic group is a structural part necessary for forming a liquid crystal phase, and usually contains a cyclic unit.
  • Specific examples of the mesogenic group include, for example, a biphenyl group, a phenylbenzoate group, a phenylcyclohexane group, an azoxybenzene group, an azomethine group, an azobenzen group, a phenylpyrimidine group, a diphenylacetylene group, a diphenyl group.
  • -Lupenzoate group bicyclohexane group, cyclohexylbenzene group, terfel group and the like.
  • terminal of these cyclic units may have a substituent such as a cyano group, an alkyl group, an alkoxy group, or a halogen group.
  • a substituent such as a cyano group, an alkyl group, an alkoxy group, or a halogen group.
  • those having a biphenyl group or a phenol penzoate group are preferably used as the mesogenic group having a cyclic unit isotropic force.
  • the rod-like liquid crystal compound may be a polymer substance (polymer liquid crystal) having a mesogenic group in the main chain and Z or side chain, and a low molecular weight substance having a mesogenic group in a part of the molecular structure. Quality (low molecular liquid crystal) may be used.
  • the polymer liquid crystal has a feature that the film forming productivity is high because the liquid crystal state force is also cooled to fix the molecular alignment state.
  • a low molecular liquid crystal has a feature that a highly transparent retardation layer is easily obtained because of its excellent orientation.
  • the rod-shaped liquid crystal compound preferably has at least one or more bridging functional groups in a part of the molecular structure.
  • the cross-linking reaction increases the mechanical strength, and can also provide a retardation layer with excellent durability.
  • the crosslinkable functional group include an allyloyl group, a methacryloyl group, an epoxy group, and a butyl ether group.
  • a commercially available rod-like liquid crystal compound can be used as it is. Or any other additive such as other liquid crystal compounds, polymerization initiators, leveling agents, etc. Can also be used as a liquid crystalline composition.
  • Examples of commercially available rod-like liquid crystal compounds having a crosslinkable functional group include, for example, trade name “Paliocolor LC242” manufactured by BASF, H
  • any appropriate alignment treatment method can be selected.
  • the first and second O plates can be manufactured by a manufacturing method including the following steps A to E.
  • the first and second alignment treatments are independently a vertical alignment treatment, a horizontal alignment treatment, or a tilt alignment treatment.
  • the first and second O plates include the following steps A to E:
  • the coating solution is applied to the surface of the substrate that has been subjected to the orientation treatment to form a laminate.
  • the alignment process is a vertical alignment process, a horizontal alignment process, or a tilt alignment process. Which of these treatments to select depends on the type of rod-shaped liquid crystal compound used and the chemical Depending on the properties, it can be determined as appropriate.
  • the tilt angle ( ⁇ ) on the polarizer side of the rod-like liquid crystal compound and the tilt angle ( ⁇ ) on the biaxial retardation layer side of the first and second O plates are as follows: For example, on
  • the alignment treatment method includes, for example, (A) a method in which an alignment agent is adsorbed on the surface of a substrate to form an alignment agent layer (also referred to as an alignment film), and (B) a substrate or a substrate. And (C) a method of irradiating the surface of the alignment film formed on the substrate or the substrate (also referred to as a light alignment method) and the like.
  • the alignment method is preferably the light alignment method. Since the photo-alignment method is a process that generates very little static electricity, dust, dust, etc., a retardation layer with excellent quality can be produced. Furthermore, there is a feature that the tilt angle and the slow axis direction of the rod-like liquid crystal compound in the retardation layer can be arbitrarily controlled by the direction of light irradiation.
  • the alignment agent for the vertical alignment treatment is not particularly limited, and examples thereof include lecithin, bisamide 100, octadecylmalonic acid, organosilane, tetrafluoroethylene, polyimide, stearic acid, and the like. Can be used.
  • the alignment agent for the horizontal alignment treatment is not particularly limited, and examples thereof include carbon, polyoxyethylene, versamide 125, polybutyl alcohol, polyimide, dibasic chromic chromium complex, organosilane, acetylene, dioxyethylene. Basic fatty acids, crown ethers and the like can be used.
  • the alignment agent for the photo-alignment method (the formed film is also referred to as a photo-alignment film) preferably contains a compound having at least one photoreactive functional group in the molecular structure.
  • Such alignment agents include, for example, those containing a compound having a photoreactive functional group that generates a photochemical reaction such as a photoisomerization reaction, a photo-opening / closing ring reaction, a photo-dimerization reaction, a photo-decomposition reaction, and a photo-fleece transfer reaction. Used.
  • Examples of the photoreactive functional group that causes a photoisomerization reaction include an azobenzene group, a stilbene group, a hydrazono 13-keto ester group, a cinnamate group, a benzylidenephthalimidine group, and retinoic acid.
  • Examples of photoreactive functional groups that cause photodimerization include cinnamate groups, benzylidenephthalimidine groups, Examples include a chalcone group, a coumarin group, a styrylpyridine group, and an anthracene group.
  • an appropriate method can be appropriately selected according to the type of photochemical reaction of the compound having a photoreactive functional group used in the photo-alignment film.
  • Examples of light sources used for light irradiation include ultra-high pressure mercury lamps, flash UV lamps, high-pressure mercury lamps, low-pressure mercury lamps, deep UV lamps, xenon lamps, and metal-no-ride lamps.
  • the wavelength of the light source is preferably 210 ⁇ ! ⁇ 380nm.
  • the amount of irradiation light is a value measured at a wavelength of 365 nm, preferably 5 mjZcm 2 to 500 miZcm 2 .
  • the wavelength of the light source is preferably used by cutting a region of 100 nm to 200 nm with a filter or the like in order to suppress the photodecomposition reaction of the photo-alignment film.
  • the rod-like liquid crystal compound can be uniformly aligned in a hybrid arrangement.
  • the “coating liquid” represents a solution or a dispersion.
  • the solvent include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-pentanone, 2-hexanone, jetinoreethenole, tetrahydrofuran, dioxane, azole, acetic acid.
  • the concentration of the rod-like liquid crystal compound is preferably 5% to 40% by weight.
  • a coating method using an appropriate coater can be appropriately employed.
  • the coater include a reverse roll coater, a forward rotating roll coater, a gravure coater, a knife coater, a rod coater, a slot die coater, a slot orifice coater, a curtain coater, a fountain coater, an air doctor coater, a kiss coater, a dip coater, Examples include bead coaters, blade coaters, cast coaters, spray coaters, spin coaters, extrusion coaters, and hot melt coaters.
  • the coater is preferably a reverse roll coater, a forward rotation roll coater, a gravure coater, a rod coater, a slot die coater, a slot orifice coater, a curtain coater, and a fountain coater.
  • the coater is preferably a coater head that uses a closed applicator to prevent changes in the concentration of the coating solution. With the coating method using the above coater, a solidified layer with small thickness variation can be obtained.
  • any appropriate method may be adopted as the method for forming the solidified layer of the rod-like liquid crystal compound aligned in the above-mentioned noble and hybrid arrangement.
  • Examples of the method for forming the solidified layer include a method including the steps A to E and a method including the steps A to E. Step D above
  • the heating temperature in D is preferably 30 ° C or higher and the liquid crystal phase isotropic phase transition temperature
  • the heating means for example, an air circulation type constant temperature oven in which hot air or cold air circulates, a heater using microwaves or far infrared rays, a roll heated for temperature control, a heat pipe roll or a metal belt is used. Heating methods and temperature control methods.
  • the heating time (drying time) is usually 1 minute to 20 minutes.
  • the isotropic phase transition temperature (Ti) can be determined by observing a sample of the rod-like liquid crystal compound or a liquid crystal composition containing the same with a polarizing microscope.
  • any appropriate method can be selected as the method for forming the cured layer of the rod-like liquid crystal compound aligned in the above-mentioned noble and aligned arrangement.
  • the cured layer is formed by using a rod-shaped liquid crystal compound (also referred to as a crosslinkable rod-shaped liquid crystal compound) having at least one crosslinkable functional group in a part of the molecular structure, or a crosslinkable compound and a rod-shaped compound.
  • a rod-shaped liquid crystal compound also referred to as a crosslinkable rod-shaped liquid crystal compound having at least one crosslinkable functional group in a part of the molecular structure, or a crosslinkable compound and a rod-shaped compound.
  • This is a method of crosslinking using a composition containing a liquid crystal compound (also referred to as a crosslinkable composition).
  • the crosslinking method include a method using heat and a method of irradiating energy rays (eg, visible light, ultraviolet rays, radiation).
  • a method of irradiating with ultraviolet rays is preferable. This is because a cured layer having an excellent orientation state can be obtained.
  • the time of irradiating the ultraviolet rays is preferably after the solidified layer is formed or during the process of solidification.
  • the condition for curing the rod-like liquid crystal compound can be selected according to the type of photochemical reaction of the crosslinkable rod-like liquid crystal compound or the crosslinkable composition. Can be done.
  • the light source used for light irradiation can be appropriately selected from those exemplified for the photo-alignment method.
  • the wavelength of the light source is preferably 210 ⁇ m to 380 nm.
  • the amount of irradiation light is a value strength measured at a wavelength of 310 nm. It is preferably 30 mjZcm 2 to 1000 miZcm 2 .
  • the wavelength of the above light source is ⁇ !
  • the “biaxial retardation layer” means that the refractive index ellipsoid satisfies the relationship of nx>ny> nz.
  • nx is the refractive index in the slow axis direction
  • ny is the in-plane refractive index direction (also referred to as the fast axis direction)
  • nz is the refractive index in the thickness direction.
  • the first biaxial retardation layer and the second biaxial retardation layer may be the same or different from each other.
  • the first and second biaxial retardation layers may be single-layer or multilayer retardation layers! /, Or a laminate including a substrate and a retardation layer. Also good.
  • the biaxial retardation layer may also serve as the O plate substrate described above.
  • the biaxial retardation layer also serves as a base material for the O plate, one surface of the biaxial retardation layer may be subjected to an alignment treatment in order to align the rod-like liquid crystal compound. Or may have an alignment film.
  • the thickness of the first and second biaxial retardation layers is usually from 0.5 m to 100 ⁇ m.
  • the first biaxial retardation layer 41 is disposed between the first O plate 31 and the first substrate 11 1
  • the second biaxial retardation layer 41 42 is disposed between the second O plate 32 and the second substrate 12.
  • the slow axis 5 of the first biaxial retardation layer 41 is substantially orthogonal to the absorption axis 3 of the first polarizer 21, and the slow axis 6 of the second biaxial retardation layer 42. Is substantially orthogonal to the absorption axis 4 of the second polarizer 22.
  • the slow axis 5 of the first biaxial retardation layer 41 is substantially orthogonal to the slow axis 6 of the second biaxial retardation layer 42.
  • the slow axis 5 of the first biaxial retardation layer 41 is substantially perpendicular to the rubbing direction 1 of the first substrate 11, and the slow axis 6 of the second biaxial retardation layer 41 is
  • the rubbing direction 2 of the second substrate 12 is substantially orthogonal. like this By arranging them in such an axial relationship, more appropriate optical compensation of the liquid crystal cell is performed, and a liquid crystal display device having a high contrast ratio in an oblique direction can be obtained.
  • the transmittance ( ⁇ [590]) at a wavelength of 590 ⁇ m of the first biaxial retardation layer and the Z or the second biaxial retardation layer is preferably 85% or more, and Preferably it is 90% or more.
  • the in-plane retardation value (Re [590]) at a wavelength of 590 ⁇ m of the first biaxial retardation layer and ⁇ or the second biaxial retardation layer is preferably 50 nm to 200 nm. More preferably, it is 80 nm to 180 nm, and particularly preferably 1 OO nm to 160 nm.
  • the Bl Ol difference (Re [590] -Re [590];) is preferably 0 nm to 60 nm, and more preferably
  • the difference of the plate from Re [590] is preferably between 0 nm and 60 n
  • the thickness direction retardation value (Rth [590]) at a wavelength of 590 ⁇ m of the first biaxial retardation layer and the Z or the second biaxial retardation layer is the refractive index ellipsoid.
  • nx> ny> nz is satisfied, preferably 80 ⁇ ! It is -360nm, More preferably, it is lOOnm -320nm, Most preferably, it is 120nm -280nm.
  • the thickness direction retardation value (Rth [ ⁇ ]) refers to the thickness direction retardation value at 23 ° C. and the wavelength ⁇ (nm).
  • Rth [ ⁇ ] ( ⁇ nz) Xd, where d (nm) is the film thickness.
  • the Nz coefficient of the first biaxial retardation layer and the Z or the second biaxial retardation layer is preferably 1.1 to 6.0, and more preferably 1.1 to 4.0, particularly preferably 1.2 to 2.0.
  • the Nz coefficient is obtained by the equation: Rth [590] ZRe [590].
  • the first and Z or second biaxial retardation layers include a retardation film containing a thermoplastic resin.
  • the thermoplastic resin is not particularly limited, and examples thereof include norbornene-based resins, cellulose-based resins, polyamide-based resins, polycarbonate-based resins, polyester-based resin resins, polyethersulfone-based resins, and polyether resins. Examples include ether ketone-based resin, polyarylate-based resin, polyamide-imide-based resin, and polyimide-based resin.
  • the above thermoplastic resins may be used alone or in combination of two or more.
  • the first and / or second biaxial retardation layer includes a retardation film containing a norbornene-based resin.
  • a norbornene-based resin refers to a (co) polymer obtained by using a norbornene-based monomer having a norbornene ring as a part or all of the starting material (monomer).
  • the “(co) polymer” represents a homopolymer or a copolymer.
  • the retardation film is usually produced by stretching a polymer film formed into a sheet shape.
  • a norbornene-based monomer having a norbornene ring (having a double bond in the norbornane ring) is used as a starting material.
  • the norbornene-based resin may or may not have a norbornane ring in the structural unit.
  • (Co) Bruno Ruborunen system ⁇ having a norbornane ring in a constituent unit in a state of the polymer for example, tetracyclo [. 4. 4. I 2 '. 5 I 7' 10 0] Deka 3 E down, 8 - methyl tetracyclo [. 4. 4. I 2 '.
  • a solbornene-based resin having a norbornane ring as a constituent unit in a polymer state can be obtained, for example, using a monomer that becomes a 5-membered ring by cleavage.
  • Examples of the monomer that becomes a 5-membered ring by cleavage include norbornene, dicyclopentagen, 5-phenylnorbornene, and derivatives thereof.
  • the arrangement state of the molecule may be a random copolymer without any particular limitation, a block copolymer, or a graft copolymer. It may be a coalescence.
  • the norbornene-based resin include (A) a resin obtained by hydrogenating a ring-opening (co) polymer of a norbornene-based monomer, and (B) a copolymer (co) polymerized with a norbornene-based monomer. Examples include resin.
  • the ring-opening copolymer of the norbornene-based monomer is a resin obtained by hydrogenating a ring-opening copolymer of one or more norbornene-based monomers and a-olefins, cycloalkenes, and Z or non-conjugated genes. Is included.
  • the resin obtained by addition copolymerization of the norbornene monomer is obtained by adding an addition copolymer of at least one norbornene monomer and a-olefins, cycloalkenes and Z or non-conjugated gens. Include.
  • the resin obtained by hydrogenating the ring-opening (co) polymer of the norbornene monomer is subjected to a metathesis reaction of the norbornene monomer or the like to obtain a ring-opening (co) polymer. It can be obtained by hydrogenating a ring (co) polymer. Specifically, for example, the method described in paragraphs [0059] to [0060] of JP-A-11-116780, the method described in paragraphs [0035] to [0037] of JP-A-2001-350017, etc. Is mentioned.
  • the resin obtained by addition (co) polymerization of the norbornene monomer can be obtained, for example, by the method described in Example 1 of JP-A-61-292601.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the norbornene-based rosin is a value measured by a gel 'permeation' chromatograph (GPC) method using a tetrahydrofuran solvent, preferably 20,00 0-500,000. .
  • the glass transition temperature (Tg) of the norbornene-based resin is preferably 120 ° C to 170 ° C. If it is said resin, the polymer film which has the outstanding thermal stability and can control the in-plane and the thickness direction retardation value easily by extending
  • the glass transition temperature (Tg) is a value calculated by the DSC method according to JIS K 7121.
  • any appropriate forming method can be employed.
  • the molding method is a solvent casting method or a melt extrusion method. They can obtain a polymer film excellent in smoothness and optical uniformity.
  • the polymer film containing the norbornene-based resin may further contain any appropriate additive.
  • the additive include a plasticizer, a heat stabilizer, a light stabilizer, a lubricant, Antioxidants, ultraviolet absorbers, flame retardants, colorants, antistatic agents, compatibilizers, crosslinkers, thickeners, and the like.
  • the content of the additive is preferably more than 0 and 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the norbornene resin.
  • the polymer film containing the norbornene-based resin a commercially available film can be used as it is. Alternatively, it is possible to use a commercially available film that has been subjected to secondary processing such as stretching and Z or shrinkage treatment.
  • Examples of commercially available polymer films containing norbornene-based rosin include the Arton series (trade name; ART ON F, ARTON FX, ARTON D) manufactured by JSR Corporation, and the ZEONOR series (trade name; manufactured by Optes Co., Ltd.). ZEONOR ZF14, ZEONOR ZF16) and the like.
  • any appropriate stretching method may be employed depending on the purpose.
  • the stretching method include a longitudinal uniaxial stretching method, a transverse uniaxial stretching method, a longitudinal and transverse simultaneous biaxial stretching method, and a longitudinal and transverse sequential biaxial stretching method.
  • any appropriate stretching machine such as a roll stretching machine, a tenter stretching machine, and a biaxial stretching machine can be used.
  • the stretching machine includes temperature control means. When stretching by heating, the internal temperature of the stretching machine may be continuously changed or may be changed stepwise. The stretching step may be performed once or divided into two or more times.
  • the stretching direction may be the longitudinal direction (MD direction) of the film or the width direction (TD direction). Further, the stretching method described in FIG. 1 of JP-A-2003-262721 may be used to stretch in an oblique direction (oblique stretching).
  • the temperature at which the polymer film is stretched can be appropriately set according to the purpose.
  • the stretching is performed in the range of Tg + 1 ° C. to Tg + 30 ° C. with respect to the glass transition temperature (Tg) of the polymer film.
  • Tg glass transition temperature
  • the stretching temperature is preferably 100 ° C to 180 ° C, more preferably 120 ° C to 160 ° C.
  • the stretching temperature control means include, for example, an air circulation type thermostatic oven in which hot air or cold air circulates, a heater using microwaves or far infrared rays, a tool heated for temperature control, a heat pipe roll, a metal belt. Etc.
  • the glass transition temperature can be determined by the DSC method according to JIS K 7121 (1987).
  • the magnification for stretching the polymer film can be appropriately selected according to the target retardation value.
  • the stretching ratio is preferably more than 1 and 4 times or less, more preferably more than 1 and 3.5 times or less, and particularly preferably more than 1 and 3 times or less.
  • the feed speed during stretching is not particularly limited, but the mechanical accuracy, stability, etc. are also preferably 0.5 m.
  • the liquid crystal display device of the present invention includes the liquid crystal panel.
  • the liquid crystal display device of the present invention may be a transmissive type that illuminates the back of the liquid crystal panel to view the screen, or a reflective type that illuminates the viewing side of the liquid crystal panel to view the screen. May be.
  • the liquid crystal display device may be a transflective type having both transmissive and reflective properties.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a preferred embodiment of the present invention. Note that for the sake of clarity, the ratio of the vertical, horizontal, and thickness of each component shown in Fig. 4 is different from the actual one.
  • the liquid crystal display device 200 includes at least a liquid crystal panel 100 and a backlight unit 80 disposed on one side of the liquid crystal panel 100.
  • the direct light system is adopted as the knock light unit, but this may be a side light system, for example.
  • the backlight unit 80 preferably includes a light source 81, a reflection film 82, a diffusion plate 83, a prism sheet 84, and a brightness enhancement film 85.
  • the knocklight unit further includes a light guide plate and a light reflector in addition to the above-described configuration.
  • the optical member illustrated in FIG. 4 has a force that can be partially omitted depending on the application, such as the illumination method of the liquid crystal display device and the driving mode of the liquid crystal cell, as long as the effect of the present invention is obtained. Alternatively, other optical components can be substituted.
  • the average value of the contrast ratio of polar angle 40 ° and azimuth angle 0 ° to 360 ° is preferably 60 or more, and more preferably 70 to 150.
  • the liquid crystal The display device has a maximum power of a contrast ratio of polar angle 40 ° and azimuth angle 0 ° to 360 °, preferably 160 or more, and more preferably 170 to 250.
  • the liquid crystal display device has a minimum value of the contrast ratio of polar angle 40 ° and azimuth angle 0 ° to 360 °, preferably 20 or more, and more preferably 25 to 55.
  • the liquid crystal display device of the present invention exhibits display characteristics that are thus far superior to conventional liquid crystal display devices.
  • the liquid crystal display device of the present invention is used for any appropriate application.
  • Applications include, for example, OA equipment such as notebook computers, notebook computers, and copy machines, mobile phones, watches, digital cameras, personal digital assistants (PDAs), portable devices such as portable game consoles, video cameras, televisions, and electronic devices.
  • Household electrical equipment such as a range, knock monitor, car navigation system monitor, in-vehicle equipment such as car audio, display equipment such as information monitors for commercial stores, security equipment such as monitoring monitors, nursing care monitors, Nursing care equipment such as medical monitors.
  • the use of the liquid crystal display device of the present invention is a television.
  • the screen size of the TV is preferably a wide 17 type (373 mm X 224 mm) or more, more preferably a wide 23 type (499 mm X 300 mm) or more, and particularly preferably a wide 32 type (687 mm X 41 2 mm). That's it.
  • phase difference value was a value measured at a wavelength of 59 Onm and 23 ° C. using a spectroscopic ellipsometer [manufactured by JASCO Corporation, product name “M-220”]. For ne and no, values measured using an Abbe refractometer [product name “DR-M4” manufactured by Atago Co., Ltd.] were used.
  • the orthogonal transmittance (H) is equal to two polarizers of the same type.
  • Measurement was performed at 23 ° C. using a product name “KOBRA21—ADH” manufactured by Oji Scientific Instruments.
  • a value measured using an Abbe refractometer [product name “DR-M4” manufactured by Atago Co., Ltd.] was used.
  • Polystyrene was calculated as a standard sample by the gel 'permeation' chromatograph (GPC) method. Specifically, it measured with the following apparatuses, instruments, and measurement conditions. The sample is
  • a differential scanning calorimeter [product name “DSC-6200” manufactured by Seiko Co., Ltd.], it was determined by a method according to JIS K 71 21 (1987) (Method for measuring plastic transition temperature). Specifically, a 3 mg sample was heated twice (heating rate: 10 ° CZ min) in a nitrogen atmosphere (gas flow rate: 80 mlZ min) and measured twice, and the second data was adopted. The calorimeter was temperature corrected using a standard material (indium).
  • a liquid crystal display including a TN mode liquid crystal cell [BENQ Co., Ltd. 17-inch liquid crystal monitor (model number: FP71 +)] was taken out and placed above and below the liquid crystal cell. All the optical films were removed, and the glass surfaces (front and back) of the liquid crystal cell were washed.
  • the liquid crystal senore thus prepared was designated as liquid crystal senore A.
  • a commercially available polarizing plate [Nitto Denko Corporation trade name “SIG1423DU”] was used as it was.
  • This polarizing plate includes a protective layer mainly composed of triacetyl cellulose on both sides of the polarizing film.
  • the protective layer of the polarizing film is substantially isotropic, Re [590] is 0.5 nm, and Rth [59 0] is 1. Onm.
  • the single transmittance of the polarizing plate was 42.6%, and the degree of polarization was 99.99%.
  • two polarizing plates were used as polarizing plate A and polarizing plate B (that is, the first polarizer and the second polarizer having the same characteristics were used).
  • An alignment agent for photo-alignment film [Rolic's product name “ROF103” on the surface of 80 ⁇ m thick polymer film made of hard-coated triacetyl cellulose (manufactured by Nitto Denko Corporation) ]] was applied with a spin coater (conditions: 3000 rpm for 1 minute) and dried in a 100 ° C air circulating thermostatic oven for 10 minutes to form a photo-alignment film having a thickness of 70 nm. Next, this photo-alignment film was irradiated with polarized ultraviolet light (irradiation amount: 100 miZcm 2 ) from an oblique direction of 140 ° with respect to the substrate plane, and subjected to tilt alignment treatment.
  • polarized ultraviolet light irradiation amount: 100 miZcm 2
  • this coating liquid is applied to the surface of the photo-alignment film, and the interface on the side opposite to the substrate side of the coating liquid is in contact with air and heated to 50 ° C. Holding at temperature for 2 minutes, a solidified layer of rod-like liquid crystal compound aligned in a hybrid arrangement was formed.
  • the solidified layer was irradiated with ultraviolet rays (irradiation amount: 500 mjZcm 2 : 365 nm) in a nitrogen atmosphere to form a cured layer having a thickness of 1.1 ⁇ m on the substrate.
  • the tilt angle ( ⁇ ) of the material interface was 70 ° and the average tilt angle was 35 °.
  • two retardation films were used, and each of them was designated as retardation film A and retardation film B (that is, the first biaxial retardation layer and the second biaxial position). The same layer was used for the retardation layer).
  • the angle between the slow axis and the long side direction of the liquid crystal cell is Lamination was carried out through an acrylic pressure-sensitive adhesive (thickness: 20 m) so as to be 135 °.
  • the substrate is placed on the surface of the retardation film A as a first O plate so that the angle between the orientation direction of the cured layer A and the long side direction of the liquid crystal cell is 45 °. While removing, it was transferred through an acrylic adhesive (thickness: 20 / zm).
  • an acrylic adhesive is used so that the angle between the absorption axis of the polarizing plate A as the first polarizer and the long side direction of the liquid crystal cell is 45 °. It laminated
  • the angle (0) is 0 °.
  • the alignment direction of the rod-shaped composite is the alignment of the liquid crystal cell.
  • the slow axis of the first o-plate is substantially parallel to the absorption axis of the first polarizer.
  • the slow axis of the first biaxial retardation layer is substantially orthogonal to the absorption axis of the first polarizer.
  • a retardation film B is formed as a second biaxial retardation layer, and an angle formed between the slow axis and the long side direction of the liquid crystal cell.
  • an acrylic pressure-sensitive adhesive (thickness: 20 m) so as to be 45 °.
  • this retardation film As the second O plate on the surface of B, the acrylic adhesive is used while removing the base material so that the angle between the orientation direction of the cured layer B and the long side direction of the liquid crystal cell is 135 °. (Thickness: 20 m).
  • an talyl-based adhesive is used so that the angle between the absorption axis of the polarizing plate B as the second polarizer and the long side direction of the liquid crystal cell is 135 °. (Thickness: 20 / zm).
  • the tilt angle (0) on the polarizer side of the rod-like liquid crystal compound in the cured layer B is 70 °
  • the tilt angle on the biaxial retardation layer side is
  • ( ⁇ ) is 0 °.
  • the alignment direction of the rod-shaped composite is determined by the alignment treatment of the liquid crystal cell.
  • the slow axis of the second O plate is substantially parallel to the absorption axis of the second polarizer.
  • the slow axis of the second biaxial retardation layer is substantially orthogonal to the absorption axis of the second polarizer.
  • the absorption axis of the first polarizer is substantially orthogonal to the absorption axis of the second polarizer.
  • the sticking angle of each component is a value obtained counterclockwise with the long side direction of the liquid crystal cell being 0 °.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the optical axial relationship of each layer of the liquid crystal panel A.
  • the light source of the backlight unit of the liquid crystal ideographic apparatus A was turned on, and after 30 minutes, the contrast ratio was measured.
  • Table 1 shows the display characteristics of this liquid crystal display device A.
  • FIG. 6 is a contrast contour map of the liquid crystal display device A.
  • Liquid crystal (azimuth angle 0 ⁇ 360., Depression angle 40 °) Display device
  • a liquid crystal panel and a liquid crystal display device were produced in the same manner as in Example 1 except that the first biaxial retardation layer and the second biaxial retardation layer were not used.
  • the cured layers used as the first and second ridge plates were transferred to the viewing side and the backlight side of the liquid crystal cell, respectively.
  • Table 1 shows the display characteristics of this liquid crystal display device IV.
  • FIG. 7 is a contrast contour map of the liquid crystal display device.
  • a liquid crystal panel I and a liquid crystal display device I were produced in the same manner as in Example 1 except that the first and second saddle plates were used with little effort. Table 1 shows the display characteristics of this liquid crystal display device I.
  • FIG. 8 is a contrast contour map of the liquid crystal display device I.
  • a first biaxial retardation layer is disposed between the first polarizer and the first collar plate, and a second biaxial retardation layer is disposed between the second polarizer and the second collar plate.
  • a liquid crystal panel J and a liquid crystal display device were produced in the same manner as in Example 1 except that the liquid crystal display device was disposed between the two. That is, the liquid crystal panel J and the liquid crystal display device g [are installed in the same manner as in Example 1 except that the arrangement order of the biaxial retardation layer and the O plate is reversed above and below the liquid crystal cell. Produced. Table 1 shows the display characteristics of this liquid crystal display device g [.
  • Figure 9 shows the contrast contour of the above liquid crystal display device g [. FIG.
  • the tilt angle (0) on the polarizer side of the rod-like liquid crystal compound in the hardened layer B is 0 °, and the biaxial retardation
  • FIG. 10 is a contrast contour map of the liquid crystal display device K.
  • FIG. 11 shows the azimuth angle dependence of the contrast ratio at the polar angle of 40 ° of the liquid crystal display devices of Example 1 and Comparative Examples 1 to 4.
  • the liquid crystal display device of Example 1 has a high contrast ratio in the oblique direction.
  • this liquid crystal display device has a very high contrast ratio when viewed obliquely in the vertical direction of the display device (azimuth angles 90 ° and 270 ° in FIG. 11), which was a conventional problem.
  • the liquid crystal display devices of Comparative Examples 1 to 3 had a low contrast ratio regardless of any azimuth force in the oblique direction.
  • the liquid crystal display device of Comparative Example 4 has a high contrast ratio when viewed from the left and right directions of the display device (azimuth angles 0 ° and 180 ° in Fig. 11), but the contrast ratio has a large azimuth dependency. It gave the viewer a sense of incongruity. In addition, the contrast ratio when the azimuth force in the vertical direction of the display device is viewed obliquely is insufficient.
  • FIG. 12 shows the azimuth angle dependence of the color difference ( ⁇ ⁇ ) at the azimuth angle of 40 ° in the liquid crystal display devices of Example 1 and Comparative Example 4.
  • the liquid crystal display device of Example 1 had a small color shift amount (color difference: ⁇ ) in the oblique direction. From this, it can be seen that the liquid crystal display device of Example 1 exhibits excellent display characteristics with small color change depending on the viewing angle.
  • the order of arrangement of the O-plate and the biaxial retardation layer is important for obtaining display characteristics with small color change depending on the viewing angle.
  • the liquid crystal panel of the present invention is extremely useful for improving the display characteristics of a liquid crystal display device, for example.

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Description

明 細 書
液晶パネル及び液晶表示装置
技術分野
[0001] 本発明は、斜め方向のコントラスト比が高い液晶表示装置に関する。
背景技術
[0002] 液晶表示装置 (以下、 LCD)は、液晶分子の電気光学特性を利用して、文字や画 像を表示する素子である。その LCDの駆動モードの 1つとして、ッイスティッド 'ネマ チック (TN)モードがある。従来、 TNモードの LCDは、上下方向の視野角が狭いと いう欠点があり、斜め方向から画面を見ると、文字や画像の鮮明さが、著しく低下する という課題がある。この課題を解決するために、例えば、いわゆる Oプレートと二軸性 位相差層とを用いた液晶表示装置が提案されている (例えば、特許文献 1参照)。し 力しながら、従来の液晶パネルを備える液晶表示装置においては、上下方向の視野 角が狭くなるという欠点は、十分に改善されていない。特に、様々な身長の使用者を 対象とする、自動車や船舶の計器類、展示用ディスプレイ、商業用タツチパネルディ スプレイ等の用途には、その改善が特に望まれている。
特許文献 1 :特開 2001— 100031号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、斜め 方向のコントラスト比が高ぐかつ、見る角度に依存した色変化が小さい液晶表示装 置を提供することである。
課題を解決するための手段
[0004] 本発明者らは、上記課題を解決すベぐ鋭意検討した結果、以下に示す液晶パネ ルにより上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
[0005] 本発明の液晶パネルは、液晶セルと;該液晶セルの一方の側に配置された第 1の 偏光子と;該液晶セルの他方の側に配置された第 2の偏光子と;該液晶セルと該第 1 の偏光子との間に配置された、第 1の Oプレートと;該液晶セルと該第 2の偏光子との 間に配置された、第 2の Oプレートと;該液晶セルと該第 1の Oプレートとの間に配置 された、第 1の二軸性位相差層と;該液晶セルと該第 2の Oプレートとの間に配置され た、第 2の二軸性位相差層とを備える。第 1及び第 2の Oプレートは、ハイブリッド配列 に配向させた棒状液晶化合物の固化層又は硬化層であり、該棒状液晶化合物の偏 光子側のチルト角 ( Θ )力 二軸性位相差層側のチルト角（ Θ )よりも大きい。
P B
[0006] 好まし 、実施形態にぉ 、ては、上記棒状液晶化合物の偏光子側のチルト角（ Θ )
P
と二軸性位相差層側のチルト角（ 0 )との差（Θ — Θ )は、20° 〜90° である。
B P B
[0007] 好ま 、実施形態にぉ 、ては、上記棒状液晶化合物の偏光子側のチルト角（ Θ )
P
は、 20° 〜90° である。
[0008] 好ま 、実施形態にぉ 、ては、上記液晶セルは、液晶層と、該液晶層の上記第 1 の偏光子側に配置された第 1の基板と該液晶層の上記第 2の偏光子側に配置された 第 2の基板とを含む。該第 1の基板及び該第 2の基板は、それぞれ、液晶層側に配 向膜を有する。
[0009] 好ま 、実施形態にぉ 、ては、上記液晶層は、電界が存在しな!、状態で、ツイスト 配列に配向した液晶分子を含む。
[0010] 好ましい実施形態においては、上記第 1の偏光子の吸収軸は、上記第 2の偏光子 の吸収軸と実質的に直交する。
[0011] 好ましい実施形態においては、上記第 1の Oプレートの遅相軸は、上記第 1の偏光 子の吸収軸と実質的に平行であり、上記第 2の Oプレートの遅相軸は、上記第 2の偏 光子の吸収軸と実質的に平行である。
[0012] 好ましい実施形態においては、上記棒状液晶化合物のディレクタ方向を上記液晶 セル面に投影した方向は、上記液晶セルの配向処理方向と実質的に同一である。
[0013] 好ましい実施形態においては、上記第 1の Oプレート及び Z又は上記第 2の Oプレ ートの波長 590nmにおける面内の位相差値 (Re [590])は、 50nm〜200nmである
[0014] 好ましい実施形態においては、上記第 1の二軸性位相差層の遅相軸は、上記第 1 の偏光子の吸収軸と実質的に直交し、上記第 2の二軸性位相差層の遅相軸は、上 記第 2の偏光子の吸収軸と実質的に直交する。 [0015] 好ましい実施形態においては、上記第 1の二軸性位相差層及び Z又は上記第 2の 二軸性位相差層の波長 590nmにおける面内の位相差値 (Re [590])は、 50nm〜 200應である。
[0016] 好ましい実施形態においては、上記第 1の二軸性位相差層及び Z又は上記第 2の 二軸性位相差層の Nz係数は、 1. 1〜6. 0である。
[0017] 好ましい実施形態においては、上記第 1の二軸性位相差層及び Z又は上記第 2の 二軸性位相差層は、ノルボルネン系榭脂を含有する位相差フィルムを含む。
[0018] 本発明の別の局面によれば、液晶表示装置が提供される。この液晶表示装置は、 上記の液晶パネルを含む。
発明の効果
[0019] 本発明によれば、各位相差層の光学特性と配置の組合せによる相乗的作用によつ て、斜め方向のコントラスト比が高ぐかつ、見る角度に依存した色変化が小さい液晶 表示装置を得ることができる。特に、表示装置の上下の方位から斜め方向に画面を 見た場合に、従来の液晶パネルと比べて、コントラスト比が格段に高い液晶表示装置 を得ることができる。
図面の簡単な説明
[0020] [図 1]本発明の液晶パネルの概略断面図である。
[図 2]図 1の液晶パネルの概略斜視図である。
[図 3]ハイブリッド配列における棒状液晶化合物分子の代表的な配列状態を説明す る模式図である。
[図 4]本発明の好ましい実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。
[図 5]実施例 1の液晶パネルの、各層の光学的な軸関係を示す模式図である。
[図 6]実施例 1の液晶表示装置のコントラスト等高線図である。
[図 7]比較例 1の液晶表示装置のコントラスト等高線図である。
[図 8]比較例 2の液晶表示装置のコントラスト等高線図である。
[図 9]比較例 3の液晶表示装置のコントラスト等高線図である。
[図 10]比較例 4の液晶表示装置のコントラスト等高線図である。
[図 11]実施例 1及び比較例 1〜4の液晶表示装置の極角 40° におけるコントラスト比 の方位角依存'性を表すグラフである。
[図 12]実施例 1及び比較例 4の液晶表示装置の方位角 40° における色差（ Δ Ε)の 方位角依存性を表すグラフである。
符号の説明
1、 2 配向処理 (ラビング)方向
3、 4 吸収軸
5, 6 遅相軸
7、 8 ディレクタ方向
7 8 ' 配向方向
10 液晶セル
11 第 1の基板
12 第 2の基板
13 揿 S¾層
21 第 1の偏光子
22 第 2の偏光子
31 第 1の Oプレート
32 第 2の Oプレート
33 棒状液晶化合物
41 第 1の二軸性位相差層
42 第 2の二軸性位相差層
80 ノ ックライトユニット
81 光源
82 反射フィルム
83 拡散板
84 プリズムシート
85 輝度向上フィルム
100 液晶パネル
200 液晶表示装置 発明を実施するための最良の形態
[0022] [A.本発明の液晶パネルの概要〕
図 1は、本発明の液晶パネルの概略断面図である。図 2は、この液晶パネルの概略 斜視図である。なお、見やすくするために、図 1及び図 2の各構成部材の縦、横及び 厚みの比率は、実際とは異なっていることに留意されたい。この液晶パネル 100は、 液晶セル 10と、液晶セル 10の一方の側に配置された第 1の偏光子 21と、液晶セル 1 0の他方の側に配置された第 2の偏光子 22とを備える。液晶セル 10と第 1の偏光子 2 1との間には、第 1の Oプレート 31および第 1の二軸性位相差層 41が配置されている 。第 1の二軸性位相差層 41は、液晶セル 10と第 1の Oプレート 31との間に配置され ている。液晶セル 10と第 2の偏光子 22との間には、第 2の Oプレート 32および第 2の 二軸性位相差層 42が配置されている。第 2の二軸性位相差層 42は、液晶セル 10と 第 2の Oプレート 32との間に配置されている。
[0023] 上記第 1及び第 2の Oプレートは、代表的には、ハイブリッド配列に配向させた棒状 液晶化合物の固化層又は硬化層である。さらに、上記棒状液晶化合物の偏光子側 のチルト角 ( Θ )は、二軸性位相差層側のチルト角（ Θ )よりも大きい。なお、 Oプレ
P B
ートの詳細については、後述の D項で説明する。
[0024] このような構成の液晶パネルは、液晶表示装置の画面に黒画像を表示した場合に 、正面及び斜め方向で、ノ ックライトからの光が漏れるのを防止することができる。結 果として、斜め方向のコントラスト比を高くすることができ、特に、表示装置の上下の 方位力 斜め方向に画面を見た場合にコントラスト比が格段に高い液晶表示装置を 得ることができる。また、本発明の液晶パネルは、液晶分子が傾斜配向した領域を含 む液晶層を備える液晶セルの光学補償に対して、特に優れた効果を奏す。
[0025] なお、実用的には、第 1及び Z又は第 2の偏光子の上記 Oプレートを備える側とは 反対側には、任意の保護層や表面処理層が配置され得る。また、上記液晶パネルの 構成部材の間には、任意の接着層が設けられ得る。「接着層」とは、隣り合う部材との 面と面とを接合し、実用上十分な接着力と接着時間で一体化させるものをいう。上記 接着層を形成する材料としては、例えば、接着剤、粘着剤、アンカーコート剤が挙げ られる。上記接着層は、被着体の表面にアンカーコート剤が形成され、その上に接着 剤層又は粘着剤層が形成されたような多層構造であってもよい。また、肉眼的に認知 できないような薄い層（ヘアーラインともいう）であってもよい。以下、本発明の構成部 材の詳細について説明するが、本発明は、下記の特定の実施形態のみに限定され るものではない。
[0026] [B.液晶セル〕
図 1を参照すると、上記液晶セル 10は、液晶層 13と、液晶層 13の第 1の偏光子 21 側に配置された第 1の基板 11と、液晶層 13の第 2の偏光子 22側に配置された第 2の 基板 12とを含む。一方の基板 (アクティブマトリクス基板）には、好ましくは、液晶の電 気光学特性を制御するスイッチング素子 (代表的には TFT)と、このスイッチング素子 にゲート信号を与える走査線およびソース信号を与える信号線とが設けられる（ ヽず れも図示せず)。他方の基板 (カラーフィルター基板）には、カラーフィルターが設けら れる。なお、カラーフィルタ一は、アクティブマトリクス基板に設けてもよい。あるいは、 例えば、フィールドシーケンシャル方式のように液晶表示装置の照明手段として、 RG Bの 3色光源（さらに、多色の光源を含んでいてもよい）が用いられる場合は、上記力 ラーフィルタ一は省略され得る。 2枚の基板の間隔 (セルギャップ）は、スぺーサー（図 示せず）によって制御される。
[0027] 上記第 1の基板及び上記第 2の基板は、好ましくは、それぞれ液晶層 13側に配向 膜を有する。配向膜は、 1つの実施形態においては、その表面に配向処理がなされ ている。上記配向処理は、基板の表面において、液晶分子を一定の配列状態にさせ る処理であれば、任意の方法が採用され得る。上記配向処理としては、好ましくは、 ポリイミドなどの高分子膜を塗布し、それをナイロンなポリエステルなどの繊維で一方 向に擦るラビング法が用いられる。上記配向処理方向は、例えば、配向処理としてラ ビング法が用いられる場合は、ラビング方向である。
[0028] 上記液晶層は、好ましくは、電界が存在しない状態で、ツイスト配列に配向した液 晶分子を含む。上記ツイスト配列は、一般には、液晶層中の液晶分子力 両方の基 板面に対して略平行に配列し、その配列方位が両基板面で所定の角度 (例えば、 9 0° または 270° )捩れているものをいう。このような配列状態の液晶層を備える液晶 セノレは、代表的には、ッイスティッド 'ネマチック (TN)モードまたはスーパ一'ツイステ イツド 'ネマチック（STN)モードの液晶セルである。本発明においては、 TNモードの 液晶セルが好ま Uヽ。本発明に用いられる各構成部材の特性が相乗効果的に発揮 され、非常に優れた光学補償が実現され得るからである。例えば、 TNモードの液晶 セルは、市販の液晶表示装置に搭載されるものをそのまま用いることができる。 TNモ ードを採用した市販の液晶表示装置としては、例えば、 BENQ社製 17型液晶モ- ター 商品名「FP71E +」、デル社製 15型液晶モニター 商品名「1503FP」等が 挙げられる。
[0029] [C.偏光子〕
本明細書にぉ 、て「偏光子」とは、自然光ゃ偏光から任意の偏光に変換し得る素 子をいう。本発明に用いられる偏光子は、特に制限はないが、好ましくは、自然光又 は偏光を直線偏光に変換するものである。このような偏光子は、入射する光を直交す る 2つの偏光成分に分けたとき、そのうちの一方の偏光成分を透過させる機能を有し 、且つ、他方の偏光成分を、吸収、反射、及び散乱させる機能力 選ばれる少なくと も 1つの機能を有する。
[0030] 本発明に用いられる第 1及び第 2の偏光子は、本発明の目的を達成し得るものであ れば、任意の適切なものが選択され得る。上記第 1及び第 2の偏光子は、それぞれ 同一であってもよいし、異なっていてもよい。例えば、上記の各偏光子は、単層若しく は多層の偏光膜であってもよいし、又は基材と偏光膜とを含む積層体、あるいは、偏 光膜を 2枚以上の基材に、任意の接着層を介して、サンドイッチしたもの (いわゆる、 偏光板）であってもよい。上記の各偏光子の厚みは、通常、 5 m〜： L 00 mである。 上記の各偏光子は、市販の偏光板をそのまま用いることもできる。市販の偏光板とし ては、例えば、日東電工 (株)製 商品名「NPF SEG1425DU」 、同社製 商品 名「NPF SIG1423DU」等が挙げられる。
[0031] 上記第 1の偏光子の吸収軸と上記第 2の偏光子の吸収軸との関係は、代表的には 、互いに実質的に直交または平行である。例えば、ノーマリホワイト方式の液晶表示 装置では、互いの吸収軸は実質的に平行であり、ノーマリブラック方式の液晶表示装 置では、互いの吸収軸は実質的に直交である。好ましくは、上記第 1の偏光子の吸 収軸は、上記第 2の偏光子の吸収軸と実質的に直交である（すなわち、ノーマリホヮ イト方式の液晶表示装置とするのが好ましい)。なお、本明細書において「実質的に 直交」とは、光学的な 2つの軸のなす角度力 90° ± 1° である場合を包含し、好ま しくは 90° ±0. 5° である。また、「実質的に平行」とは、光学的な 2つの軸のなす角 度が、 0° ± 1° である場合を包含し、好ましくは 0° ±0. 5° である。
[0032] 上記第 1及び第 2の偏光子は、波長 590nmにおける透過率 (単体透過率ともいう） 力 1%以上であり、波長 590nmにおける偏光度が 99. 8%以上であるのものが好ま しい。なお、理論上の上限は、単体透過率が 50%であり、偏光度が 100%である。単 体透過率及び偏光度を上記の条件とすることによって、正面方向のコントラスト比が 高 ヽ液晶表示装置が得られ得る。
[0033] [D. Oプレート〕
本明細書において「oプレート」とは、分子が傾斜配列に配向した位相差層をいう。 本発明においては、第 1及び第 2の Oプレートは、上記のように、ハイブリッド配列に 配向させた棒状液晶化合物の固化層又は硬化層（すなわち、位相差層）である。本 明細書にお 、て「ハイブリッド配列」とは、上記棒状液晶化合物の傾斜角度 (チルト角 )が、厚み方向で連続的又は間欠的に、増加又は減少している状態であるものをい い、偏光子側のチルト角（ Θ )が二軸性位相差層側のチルト角（ Θ )と異なるもので
P B
ある。ここで、チルト角（ 0 )とは、隣接する層面と棒状液晶化合物分子とのなす角度 を表し、当該分子が面内に平行に配列されている場合を 0° とする。ハイブリッド配列 における棒状液晶化合物分子の代表的な配列状態を図 3に模式的に示す。上記第 1の Oプレートと上記第 2の Oプレートは、それぞれ同一であってもよいし、異なってい てもよい。上記第 1及び第 2の Oプレートの厚みは、通常、 0. 1 /ζ πι〜10 /ζ πιであり、 好ましくは 0. 5 m〜5 mである。
[0034] 本発明においては、図 3に示すように、上記棒状液晶化合物の偏光子側のチルト 角（ 0 )は、二軸性位相差層側のチルト角（ Θ )よりも大きい。上記棒状液晶化合物
P B
の偏光子側のチルト角（ Θ )と二軸性位相差層側のチルト角（ Θ )との差（ Δ θ = Θ
P B
— Θ )は、好ましくは 20° 〜90° であり、さらに好ましくは 40° 〜85° であり、特
P B
に好ましくは 60。 〜80。 である。
[0035] 上記棒状液晶化合物の偏光子側のチルト角（ Θ )は、好ましくは 20° 〜90° であ り、さらに好ましくは 40° 〜85° であり、特に好ましくは 60° 〜80° である。上記二 軸性位相差層側のチルト角（ 0 )は、好ましくは 0° 〜10° であり、特に好ましくは 0
B
° 〜5° である。
[0036] なお、棒状液晶化合物の隣接する層面に対するチルト角は、下記式 (I)及び (Π)に 示すよう【こ、 Journal of Applied Phisics Vol. 38 (1999年） P. 748【こ記載の Witteの式に、予め測定した n、 n、及び位相差値 (遅相軸と平行方向に、極角 4
e o
0° 〜+40° (法線方向を 0° とする）に 5° きざみで測定したそれぞれの値)を代入 して求めることができる。ここで、 Θ は棒状液晶化合物の一方の側（例えば、空気界
air
面）のチルト角を表し、 Θ は他方の側（例えば、基材又は配向膜)界面のチルト角を
AL
表す。 dはハイブリッド配列に配向させた棒状液晶化合物の固化層又は硬化層の厚 みを表す。 nは棒状液晶化合物の異常光屈折率を表し、 nは棒状液晶化合物の常
e o
光屈折率を表す。
[0037] [数 1]
- ai.c ( I I )
Figure imgf000011_0001
[0038] 図 1を参照すると、第 1の Οプレート 31は、第 1の偏光子 21と第 1の二軸性位相差 層 41との間に配置され、第 2の Οプレート 32は、第 2の偏光子 22と第 2の二軸性位 相差層 42との間に配置される。
[0039] 上記第 1の Οプレートの遅相軸は、好ましくは、上記第 1の偏光子の吸収軸と実質 的に平行である。上記第 2の Οプレートの遅相軸は、好ましくは、上記第 2の偏光子 の吸収軸と実質的に平行である。なお、本明細書において「遅相軸」とは、面内の屈 折率の最大となる方向をいう。このような軸関係で配置することによって、より適切な 液晶セルの光学補償が行なわれ、斜め方向のコントラスト比の高い液晶表示装置を 得ることができる。 [0040] 上記棒状液晶化合物のディレクタ方向を液晶セル面に投影した方向（配向方向と もいう）は、好ましくは、上記液晶セルの配向処理方向と実質的に同一である。本明 細書にぉ 、て「ディレクタ方向」とは、統計的に見た液晶分子全体の配列方位を意味 し、平均傾斜角度（θ = ( θ + θ ) Ζ2)ともいう。ここで上記 Θ は、二軸性位 a e. P B ave.
相差層面とのなす角度を表し、面内に平行である場合を 0° とする。なお、上記配向 方向は、該 Oプレートの遅相軸と実質的に平行である。さらに、上記配向方向は、好 ましくは隣接する液晶セル基板のラビング方向と実質的に平行である。
[0041] 上記平均傾斜角度（Θ )は、好ましくは 10° 〜45° であり、さらに好ましくは 15 ave.
° 〜42° であり、特に好ましくは 20° 〜40° である。平均傾斜角度を上記の範囲と することによって、より適切な液晶セルの光学補償が行なわれ、斜め方向のコントラス ト比の高 、液晶表示装置を得ることができる。
[0042] 上記第 1の Oプレート及び Z又は前記第 2の Oプレートの波長 590nmにおける透 過率 (T[590])は、好ましくは 85%以上であり、さらに好ましくは 90%以上である。
[0043] 上記第 1の Οプレート及び Ζ又は上記第 2の Οプレートの波長 590nmにおける面 内の位相差値 (Re [590])は、液晶表示装置がノーマリホワイト方式である場合、黒 表示時 (電圧印加時)の液晶セルの位相差値と、実質的に等しくなるように、適宜、適 切な値に設定される。上記第 1の Oプレート及び Z又は上記第 2の Oプレートの Re [5 90]は、好ましくは 50nm〜200nmであり、さらに好ましくは 70nm〜180nmであり、 特に好ましくは 90ηπ！〜 160nmである。面内の位相差値を上記の範囲とすることによ つて、より適切な液晶セルの光学補償が行なわれ、斜め方向のコントラスト比の高い 液晶表示装置を得ることができる。なお、本明細書において、面内の位相差値 (Re [ λ ] )とは、 23°Cで波長 λ (nm)における面内の位相差値をいう。 Re[ λ ]は、フイノレム の厚みを d(nm)としたとき、 Re [ λ ] = (ηχ-ny) X dによって求めることができる。
[0044] 本明細書にぉ ヽて「棒状液晶化合物」とは、分子構造中にメソゲン基を有し、該メソ ゲン基の長軸方向の屈折率が、短軸方向に比べて大きいものであり、加熱、冷却な どの温度変化による力 又はある量の溶媒の作用により、液晶相を示すィ匕合物をいう 。「固化層」は、軟化、溶融又は溶液状態の液晶性組成物を冷却して固まった状態の ものをいい、「硬化層」は、液晶性組成物の一部又は全部が、熱、触媒、光及び Z又 は放射線により架橋されて、不溶不融又は難溶難融の状態となったものをいう。
[0045] 上記棒状液晶化合物は、任意の適切なものが選択され得る。好ましくは、上記棒状 液晶化合物は、室温では結晶又はガラス状態を示し、高温にするとネマチック液晶 相を発現するものである。上記棒状液晶化合物は、成膜前は液晶相を示す力 成膜 後は、例えば、架橋反応によって網目構造を形成し、液晶相を示さなくなるものであ つてもよい。上記のような性質の棒状液晶化合物を用いれば、例えば、液晶相を示 す状態で、ハイブリッド配列を形成したのち、冷却ないし架橋により、その配列状態を 固定することができる。
[0046] 上記メソゲン基は、液晶相を形成するために必要な構造部分であり、通常、環状単 位を含む。上記メソゲン基の具体例としては、例えば、ビフエ-ル基、フエニルベンゾ エート基、フエ-ルシクロへキサン基、ァゾキシベンゼン基、ァゾメチン基、ァゾベンゼ ン基、フエ-ルピリミジン基、ジフエ-ルアセチレン基、ジフエ-ルペンゾエート基、ビ シクロへキサン基、シクロへキシルベンゼン基、ターフェ-ル基等が挙げられる。なお 、これらの環状単位の末端は、例えば、シァノ基、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲ ン基等の置換基を有していてもよい。なかでも、環状単位等力もなるメソゲン基として は、ビフヱ-ル基、フエ-ルペンゾエート基を有するものが好ましく用いられる。
[0047] 上記棒状液晶化合物は、メソゲン基を主鎖及び Z又は側鎖に有する高分子物質（ 高分子液晶)であっても良!、し、分子構造の一部分にメソゲン基を有する低分子物 質 (低分子液晶）であっても良い。高分子液晶は、液晶状態力も冷却して分子の配向 状態が固定ィ匕できるため、フィルム成形の生産性が高いという特徴を有する。低分子 液晶は、配向性に優れるため、透明性の高い位相差層が得られやすいという特徴を 有する。
[0048] 上記棒状液晶化合物は、好ましくは、分子構造の一部分に少なくとも 1つ以上の架 橋性官能基を有する。架橋反応によって、機械的強度が増し、耐久性に優れた位相 差層が得られる力もである。上記架橋性官能基としては、例えば、アタリロイル基、メ タクリロイル基、エポキシ基、ビュルエーテル基等が挙げられる。上記棒状液晶化合 物は、市販のものをそのまま用いることもできる。あるいは、巿販又は合成された棒状 液晶化合物に、他の液晶化合物や、重合開始剤ゃレべリング剤等の任意の添加剤 を加えて、液晶性組成物として用いることもできる。市販の、架橋性官能基を有する 棒状液晶化合物としては、例えば、 BASF社製 商品名「Paliocolor LC242」、 H
UNTSMAN社製 商品名「CB483」等が挙げられる。
[0049] 上記棒状液晶化合物をハイブリッド配列に配向させる方法としては、任意の適切な 配向処理法が選択され得る。 1つの実施形態としては、上記第 1及び第 2の Oプレー トは、次の工程 A〜Eを含む製法により作製され得る。
[0050] (A ) 2つの基板を準備し、一方の基板には第 1の配向処理を施し、他方の基板に 第 2の配向処理を施す工程 (ただし、第 1の配向処理と第 2の配向処理は同一ではな い）
(B )棒状液晶化合物と溶剤とを含む塗工液を調製する工程、
(C ) 2つの基板の配向処理された側をそれぞれ内側にして、その間に、棒状液晶 化合物と溶剤とを含む塗工液をサンドイッチして積層体を形成する工程、
(D )該積層体を該棒状液晶化合物が液晶状態を示す温度範囲 (液晶温度範囲） に加熱する工程、
(E )積層体を液晶温度範囲以下に冷却する工程。
[0051] ここで、第 1及び第 2の配向処理は、それぞれ独立して、垂直配向処理、水平配向 処理、又は傾斜配向処理である。
[0052] 別の実施形態としては、上記第 1及び第 2の Oプレートは、次の工程 A〜Eを含む
2 2 製法により作製され得る。
[0053] (A )基板に配向処理を施す工程、
2
(B )棒状液晶化合物と溶剤とを含む塗工液を調製する工程、
2
(C )上記塗工液を、上記基板の配向処理された表面に塗工して、積層体を形成
2
する工程、
(D )上記塗工液の基板側とは反対側の界面を空気に接触した状態にして、該積
2
層体を液晶温度範囲に加熱する工程、
(E )該積層体を液晶温度範囲以下に冷却する工程。
2
[0054] ここで、配向処理は、垂直配向処理、水平配向処理、又は傾斜配向処理である。こ れらの処理のうち、いずれを選択するかは、用いる棒状液晶化合物の種類や化学的 性質に応じて、適宜、決定され得る。
[0055] 本発明の液晶パネルにおいて、上記第 1及び第 2の Oプレートの、棒状液晶化合物 の偏光子側のチルト角（ Θ )及び二軸性位相差層側のチルト角 ( Θ )は、例えば、上
P B
記工程 A〜E又は工程 A
2〜Eの条件や、棒状液晶化合物、又はそれを含む組成
1 1 2
物の種類に応じて、適宜、増加ないし減少させることができる。
[0056] 上記配向処理法としては、適宜、適切な方法が採用され得る。上記配向処理法は 、例えば、（A)基材の表面に配向剤を吸着させて、配向剤層（配向膜ともいう）を形 成する方法、 (B)基材又は基材上に形成された配向膜の表面を形状的に変化させ る方法、（C)基材又は基材上に形成された配向膜の表面に光を照射する方法 (光配 向法ともいう）等が挙げられる。これらのなかで、配向処理法として、好ましくは、光配 向法である。光配向法は、静電気、塵、埃などの発生が非常に少ないプロセスである ため、品質に優れた位相差層を作製することができる。さらに、光を照射する方向'方 位によって、位相差層中の棒状液晶化合物のチルト角や、遅相軸方向を任意に制 御できるという特徴がある。
[0057] 上記垂直配向処理用の配向剤としては、特に制限はないが、例えば、レシチン、バ 一サミド 100、ォクタデシルマロン酸、有機シラン、テトラフルォロエチレン、ポリイミド、 ステアリン酸等が用いられ得る。上記水平配向処理用の配向剤としては、特に制限 はないが、例えば、カーボン、ポリオキシエチレン、バーサミド 125、ポリビュルアルコ ール、ポリイミド、二塩基性カルボン酸クロム錯体、有機シラン、アセチレン、二塩基 性脂肪酸、クラウンエーテル等が用いられ得る。
[0058] 光配向法用の配向剤 (形成された膜は、光配向膜ともいう）は、好ましくは、分子構 造中に少なくとも 1つ以上の光反応性官能基を有する化合物を含むものである。その ような配向剤は、例えば、光異性化反応、光開閉環反応、光二量化反応、光分解反 応、光フリース転移反応などの光化学反応を生じる光反応性官能基を有する化合物 を含むものが用いられる。光異性ィ匕反応を生じる光反応性官能基としては、例えば、 ァゾベンゼン基、スチルベン基、 a ヒドラゾノー 13ーケトエステル基、シンナメート基 、ベンジリデンフタルイミジン基、レチノイン酸等が挙げられる。光二量化反応を生じ る光反応性官能基としては、例えば、シンナメート基、ベンジリデンフタルイミジン基、 カルコン基、クマリン基、スチリルピリジン基、アントラセン基等が挙げられる。
[0059] 上記光配向膜の表面に光を照射する条件は、光配向膜に用いられる光反応性官 能基を有する化合物の光化学反応の種類に応じて、適宜、適切な方法が選択され 得る。光照射に用いられる光源としては、超高圧水銀ランプ、フラッシュ UVランプ、 高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、ディープ UVランプ、キセノンランプ、メタルノヽライ ドランプ等が挙げられる。上記光源の波長は、好ましくは、 210ηπ！〜 380nmである。 さらに、この光の照射光量は、波長 365nmで測定した値力 好ましくは、 5mjZcm2 〜500miZcm2である。上記光源の波長は、光配向膜の光分解反応を抑えるため に、 100nm〜200nmの領域をフィルタ等でカットして用いることが好ましい。上記の 条件であれば、棒状液晶化合物を均一にハイブリッド配列に配向させることができる
[0060] 上記棒状液晶化合物と溶剤とを含む塗工液を調製する方法は、任意の適切な方 法が採用され得る。ここで「塗工液」とは、溶液又は分散液を表す。上記溶媒は、例え ば、アセトン、メチルェチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロへキサノン、シクロ ペンタノン、 2—ペンタノン、 2—へキサノン、ジェチノレエーテノレ、テトラヒドロフラン、ジ ォキサン、ァ-ソール、酢酸ェチル、酢酸ブチル、トルエン、キシレン、クロ口ホルム、 ジクロロメタン、ジクロロェタン、ジメチルホルムアミド、ジメチルァセトアミド、メチルセ口 ソルブ等が挙げられる。これらの溶媒は、単独で、又は 2種類以上を組み合わせて用 いることができる。上記棒状液晶化合物の濃度は、好ましくは 5重量％〜40重量％で ある。
[0061] 上記棒状液晶化合物と溶剤とを含む塗工液を塗工する方法は、適宜、適切なコー タを用いた塗工方式が採用され得る。上記コータとしては、例えば、リバースロールコ ータ、正回転ローノレコータ、グラビアコータ、ナイフコータ、ロッドコータ、スロットダイコ ータ、スロットオリフィスコータ、カーテンコータ、フアウンテンコータ、エアドクタコータ、 キスコータ、ディップコータ、ビードコータ、ブレードコータ、キャストコータ、スプレイコ ータ、スピンコータ、押出コータ、ホットメルトコータなどが挙げられる。上記コータは、 好ましくは、リバースロールコータ、正回転ロールコータ、グラビアコータ、ロッドコータ 、スロットダイコータ、スロットオリフィスコータ、カーテンコータ、及びフアウンテンコー タある。上記コータは、塗工液の濃度変化を防ぐために、クローズドアプリケーターを 利用したコータヘッドを用いることが好ま 、。上記のコータを用いた塗工方式であ れば、厚みバラツキの小さい固化層を得ることができる。
[0062] 上記ノ、イブリツド配列に配向させた棒状液晶化合物の固化層を形成する方法は、 任意の適切な方法が採用され得る。上記固化層の形成方法としては、例えば、上記 工程 A 〜Eを含む方法や、上記工程 A 〜Eを含む方法が挙げられる。上記工程 D
1 1 2 2
または Dにおける加熱温度は、好ましくは、 30°C以上かつ液晶相一等方相転移温
1 2
度 (Ti)以下であり、さらに好ましくは 30°C〜120°Cである。上記加熱手段としては、 例えば、熱風又は冷風が循環する空気循環式恒温オーブン、マイクロ波もしくは遠 赤外線などを利用したヒーター、温度調節用に加熱されたロール、ヒートパイプロー ル又は金属ベルトなどを用いた加熱方法や温度制御方法が挙げられる。上記加熱 時間（乾燥時間）は、通常、 1分〜 20分である。なお、等方相転移温度 (Ti)は、上記 棒状液晶化合物又はそれを含む液晶性組成物のサンプルを、偏光顕微鏡観察する ことによって求めることができる。
[0063] 上記ノ、イブリツド配列に配向させた棒状液晶化合物の硬化層を形成する方法は、 任意の適切な方法が選択され得る。上記硬化層の形成方法は、好ましくは、分子構 造の一部分に少なくとも 1つ以上の架橋性官能基を有する棒状液晶化合物 (架橋性 棒状液晶化合物ともいう）を用いるか、又は架橋性化合物と棒状液晶化合物とを含 む組成物 (架橋性組成物ともいう）を用いて、架橋させる方法である。架橋方法の具 体例としては、熱による方法、エネルギー線 (例えば、可視光、紫外線、放射線)を照 射する方法が挙げられる。好ましくは、紫外線を照射する方法である。配向状態に優 れた硬化層が得られるからである。この場合、上記紫外線を照射する時期は、固化 層が形成された後か、又は固化が進行する過程であることが好ましい。
[0064] 上記紫外線を照射する方法にお!、て上記棒状液晶化合物を硬化させる条件は、 架橋性棒状液晶化合物又は架橋性組成物の光化学反応の種類に応じて、任意の 適切な方法が選択され得る。光照射に用いられる光源としては、上記光配向法のた めに例示したものから、適宜、選択され得る。上記光源の波長は、好ましくは、 210η m〜380nmである。さらに、この光の照射光量は、波長 310nmで測定した値力 好 ましくは、 30mjZcm2〜1000miZcm2である。上記光源の波長は、光配向膜や棒 状液晶化合物の光分解反応を抑えるために、 ΙΟΟηπ！〜 200nmの領域をフィルタ等 でカットして用いることが好ましい。さらに、光照射される架橋性棒状液晶化合物又は 架橋性組成物の周囲の雰囲気を、窒素などの不活性ガスで置換することが好ま ヽ 。上記の条件であれば、厚み均一性に優れた硬化層を形成することができる。
[0065] [E.二軸性位相差層〕
本明細書にぉ 、て「二軸性位相差層」とは、屈折率楕円体が nx >ny> nzの関係 を満足するものである。ここで、 nxは遅相軸方向の屈折率であり、 nyは遅相軸に直 交する面内の屈折率方向（進相軸方向ともいう）であり、 nzは厚み方向の屈折率を表 す。このような二軸性位相差層は、
Figure imgf000018_0001
<1¾11[590]を満足する。
[0066] 上記第 1の二軸性位相差層と上記第 2の二軸性位相差層は、それぞれ同一であつ てもよいし、異なっていてもよい。上記第 1及び第 2の二軸性位相差層は、単層若しく は多層の位相差層であってもよ!/、し、又は基材と位相差層とを含む積層体であって もよい。あるいは、上記二軸性位相差層は、上述した Oプレートの基材を兼ねていて もよい。二軸性位相差層が、上記 Oプレートの基材を兼ねる場合、上記二軸性位相 差層の一方の面には、棒状液晶化合物を配向させるために、配向処理が施されてい てもよく、又は配向膜を有していてもよい。上記第 1及び第 2の二軸性位相差層の厚 みは、通常、 0. 5 m〜100 μ mである。
[0067] 図 1を参照すると、第 1の二軸性位相差層 41は、第 1の Oプレート 31と第 1の基板 1 1との間に配置され、第 2の二軸性位相差層 42は、第 2の Oプレート 32と第 2の基板 12との間に配置される。
[0068] 図 2を参照して、上記第 1及び第 2の二軸性光学素子の好ましい実施形態につい て説明する。第 1の二軸性位相差層 41の遅相軸 5は、第 1の偏光子 21の吸収軸 3と 実質的に直交であり、第 2の二軸性位相差層 42の遅相軸 6は、第 2の偏光子 22の吸 収軸 4と実質的に直交である。第 1の二軸性位相差層 41の遅相軸 5は、第 2の二軸 性位相差層 42の遅相軸 6と実質的に直交である。第 1の二軸性位相差層 41の遅相 軸 5は、第 1の基板 11のラビング方向 1と実質的に直交であり、第 2の二軸性位相差 層 41の遅相軸 6は、第 2の基板 12のラビング方向 2と実質的に直交である。このよう な軸関係で配置することによって、より適切な液晶セルの光学補償が行なわれ、斜め 方向のコントラスト比の高い液晶表示装置を得ることができる。
[0069] 上記第 1の二軸性位相差層及び Z又は上記第 2の二軸性位相差層の波長 590η mにおける透過率 (Τ[590])は、好ましくは 85%以上であり、さらに好ましくは 90% 以上である。
[0070] 上記第 1の二軸性位相差層及び Ζ又は上記第 2の二軸性位相差層の波長 590η mにおける面内の位相差値 (Re[590])は、好ましくは 50nm〜200nmであり、さら に好ましくは 80nm〜 180nmであり、特に好ましくは 1 OOnm〜 160nmである。
[0071] 上記第 1の二軸性位相差層の Re [590] と、上記第 1の Oプレートの Re[590] と
Bl Ol の差 (Re[590] -Re[590] ；)は、好ましくは 0nm〜60nmであり、さらに好ましく
Bl Ol
は 10nm〜50nmである。上記第 2の二軸性位相差層の Re [590] と、上記第 2の O
B2
プレートの Re [590] との差 (Re [590] —Re [590] )は、好ましくは 0nm〜60n
02 B2 02
mであり、さらに好ましくは 10nm〜50nmである。面内の位相差値を上記の範囲とす ることによって、より適切な液晶セルの光学補償が行なわれ、斜め方向のコントラスト 比の高 、液晶表示装置を得ることができる。
[0072] 上記第 1の二軸性位相差層及び Z又は上記第 2の二軸性位相差層の波長 590η mにおける厚み方向の位相差値 (Rth[590])は、屈折率楕円体が nx>ny>nzの 関係を満足する範囲で、好ましくは 80ηπ！〜 360nmであり、さらに好ましくは lOOnm 〜320nmであり、特に好ましくは 120nm〜280nmである。なお、本明細書におい て、厚み方向の位相差値 (Rth[ λ ])とは、 23°Cで波長 λ (nm)における厚み方向の 位相差値をいう。 Rth[ λ ]は、フィルムの厚みを d(nm)としたとき、 Rth[ λ ] = (ηχ— nz) X dによって求めることができる。厚み方向の位相差値を上記の範囲とすることに よって、より適切な液晶セルの光学補償が行なわれ、斜め方向のコントラスト比の高 V、液晶表示装置を得ることができる。
[0073] 上記第 1の二軸性位相差層及び Z又は上記第 2の二軸性位相差層の Nz係数は、 好ましくは 1. 1〜6. 0であり、さらに好ましくは 1. 1〜4. 0であり、特に好ましくは 1. 2 〜2. 0である。上記 Nz係数は、式; Rth[590]ZRe[590]により求められる。 Nz係 数を上記の範囲とすることによって、より適切な液晶セルの光学補償が行なわれ、斜 め方向のコントラスト比の高い液晶表示装置を得ることができる。
[0074] 上記第 1及び Z又は第 2の二軸性位相差層を形成する材料としては、上記の光学 特性を満足するものであれば、任意の適切なものが選択され得る。好ましくは、上記 第 1及び Z又は第 2の二軸性位相差層は、熱可塑性榭脂を含有する位相差フィルム を含む。上記熱可塑性榭脂としては、特に制限はないが、例えば、ノルボルネン系榭 脂、セルロース系榭脂、ポリアミド系榭脂、ポリカーボネート系榭脂、ポリスノレホン系榭 脂、ポリエーテルスルホン系榭脂、ポリエーテルエーテルケトン系榭脂、ポリアリレート 系榭脂、ポリアミドイミド系榭脂、ポリイミド系榭脂等が挙げられる。上記の熱可塑性榭 脂は、単独で、又は 2種以上を組み合せて用いられる。
[0075] 好ましくは、上記第 1及び/又は第 2の二軸性位相差層は、ノルボルネン系榭脂を 含有する位相差フィルムを含む。本明細書において「ノルボルネン系榭脂」とは、出 発原料 (モノマー）の一部又は全部に、ノルボルネン環を有するノルボルネン系モノ マーを用いて得られる（共)重合体をいう。上記「（共)重合体」は、ホモポリマー又は 共重合体 (コポリマー）を表す。上記位相差フィルムは、通常、シート状に成形された 高分子フィルムを延伸して作製される。
[0076] 上記ノルボルネン系榭脂は、出発原料としてノルボルネン環（ノルボルナン環に二 重結合を有するもの）を有するノルボルネン系モノマーが用いられる。上記ノルボル ネン系榭脂は、（共)重合体の状態では、構成単位にノルボルナン環を有していても 、有していなくてもよい。（共)重合体の状態で構成単位にノルボルナン環を有するノ ルボルネン系榭脂は、例えば、テトラシクロ [4. 4. I2' 5. I7' 10. 0]デカー 3—ェン、 8 —メチルテトラシクロ [4. 4. I2' 5. I7' 10. 0]デカ一 3—ェン、 8—メトキシカルボ-ルテ トラシクロ [4. 4. I2' 5. I7' 10. 0]デカ一 3—ェン等のモノマーを用いて得られる。（共） 重合体の状態で構成単位にノルボルナン環を有さな ゾルボルネン系榭脂は、例え ば、開裂により 5員環となるモノマーを用いて得られる。上記開裂により 5員環となるモ ノマーとしては、例えば、ノルボルネン、ジシクロペンタジェン、 5—フエ-ルノルボル ネン等やそれらの誘導体等が挙げられる。上記ノルボルネン系榭脂が共重合体であ る場合、その分子の配列状態は、特に制限はなぐランダム共重合体であってもよい し、ブロック共重合体であってもよいし、グラフト共重合体であってもよい。 [0077] 上記ノルボルネン系榭脂としては、例えば、（A)ノルボルネン系モノマーの開環（共 )重合体を水素添加した榭脂、 (B)ノルボルネン系モノマーを付カ卩（共)重合させた榭 脂などが挙げられる。上記ノルボルネン系モノマーの開環共重合体は、 1種以上のノ ルボルネン系モノマーと、 aーォレフイン類、シクロアルケン類、及び Z又は非共役 ジェン類との開環共重合体を水素添加した榭脂を包含する。上記ノルボルネン系モ ノマーを付加共重合させた榭脂は、 1種以上のノルボルネン系モノマーと、 aーォレ フィン類、シクロアルケン類及び Z又は非共役ジェン類との付加型共重合させた榭 脂を包含する。
[0078] 上記ノルボルネン系モノマーの開環（共)重合体を水素添カ卩した榭脂は、ノルボル ネン系モノマー等をメタセシス反応させて、開環（共)重合体を得、さらに、当該開環（ 共)重合体を水素添加して得ることができる。具体的には、例えば、特開平 11— 116 780号公報の段落 [0059]〜 [0060]に記載の方法、特開 2001— 350017号公報 の段落 [0035]〜 [0037]に記載の方法等が挙げられる。上記ノルボルネン系モノマ 一を付加（共)重合させた榭脂は、例えば、特開昭 61— 292601号公報の実施例 1 に記載の方法により得ることができる。
[0079] 上記ノルボルネン系榭脂の重量平均分子量 (Mw)は、テトラヒドロフラン溶媒による ゲル'パーミエーシヨン'クロマトグラフ（GPC)法で測定した値力 好ましくは、 20, 00 0-500, 000である。上記ノルボルネン系榭脂のガラス転移温度 (Tg)は、好ましく は 120°C〜170°Cである。上記の榭脂であれば、優れた熱安定性を有し、延伸によ つて面内及び厚み方向の位相差値を制御しやす 、高分子フィルムが得られ得る。な お、ガラス転移温度 (Tg)は、 JIS K 7121に準じた DSC法により算出される値であ る。
[0080] 上記ノルボルネン系榭脂を含有する高分子フィルムを得る方法としては、任意の適 切な成形加工法が採用され得る。好ましくは、上記成形加工法は、ソルベントキャス ティング法又は溶融押出法である。平滑性、光学均一性に優れた高分子フィルムを 得ることができるカゝらである。
[0081] 上記ノルボルネン系榭脂を含有する高分子フィルムは、任意の適切な添加剤をさら に含有し得る。上記添加剤としては、例えば、可塑剤、熱安定剤、光安定剤、滑剤、 抗酸化剤、紫外線吸収剤、難燃剤、着色剤、帯電防止剤、相溶化剤、架橋剤、及び 増粘剤等が挙げられる。上記添加剤の含有量は、好ましくは、上記ノルボルネン系榭 脂 100重量部に対し、 0を超え 10重量部以下である。
[0082] 上記ノルボルネン系榭脂を含有する高分子フィルムは、市販のフィルムをそのまま 用いることができる。あるいは、巿販のフィルムに延伸処理及び Z又は収縮処理など の 2次的加工を施したものを用いることができる。市販のノルボルネン系榭脂を含有 する高分子フィルムとしては、例えば、 JSR (株)製 アートンシリーズ (商品名； ART ON F, ARTON FX, ARTON D)や、（株）ォプテス製 ゼォノアシリーズ（商品 名； ZEONOR ZF14, ZEONOR ZF16)等が挙げられる。
[0083] 上記高分子フィルムを延伸する方法としては、目的に応じて、任意の適切な延伸方 法が採用され得る。上記延伸方法としては、例えば、縦一軸延伸法、横一軸延伸法 、縦横同時二軸延伸法、縦横逐次二軸延伸法等が挙げられる。上記高分子フィルム を延伸する手段としては、ロール延伸機、テンター延伸機、及び二軸延伸機等の任 意の適切な延伸機が用いられ得る。好ましくは、上記延伸機は、温度制御手段を備 える。加熱して延伸を行なう場合には、延伸機の内部温度は連続的に変化させても よく段階的に変化させてもよい。延伸工程は、 1回でもよいし、 2回以上に分割しても よい。延伸方向は、フィルムの長手方向（MD方向）であってもよいし、幅方向（TD方 向）であってもよい。また、特開 2003— 262721号公報の図 1に記載の延伸法を用 いて、斜め方向に延伸（斜め延伸）してもよい。
[0084] 上記高分子フィルムを延伸する温度 (延伸温度）は、目的に応じて、適宜、設定さ れ得る。好ましくは、延伸は、高分子フィルムのガラス転移温度 (Tg)に対し、 Tg+ 1 °C〜Tg + 30°Cの範囲で行なう。このような条件を選択することによって、位相差値が 均一になり易ぐかつ、位相差フィルムが結晶化（白濁）しに《なる。上記延伸温度 は、好ましくは 100°C〜180°Cであり、さらに好ましくは 120°C〜160°Cである。上記 延伸温度の制御手段としては、例えば、熱風又は冷風が循環する空気循環式恒温 オーブン、マイクロ波又は遠赤外線を利用したヒーター、温度調節用に加熱された口 ール、ヒートパイプロール、金属ベルト等が挙げられる。なお、ガラス転移温度は、 JIS K 7121 (1987)に準じた DSC法によって求めることができる。 [0085] 上記高分子フィルムを延伸する倍率 (延伸倍率）は、目的とする位相差値に応じて 、適宜、選択され得る。上記延伸倍率は、好ましくは 1を超え 4倍以下であり、さらに好 ましくは 1を超え 3. 5倍以下であり、特に好ましくは 1を超え 3倍以下である。また、延 伸時の送り速度は、特に制限はないが、機械精度、安定性等力も好ましくは 0. 5m
Z分〜 30mZ分である。上記の延伸条件であれば、目的とする位相差値が得られ 得るのみならず、均一性に優れた位相差フィルムを得ることができる。
[0086] 〔F.液晶表示装置〕
本発明の液晶表示装置は、上記液晶パネルを含む。本発明の液晶表示装置は、 液晶パネルの背面力も光を照射して画面を見る透過型であっても良 、し、液晶パネ ルの視認側力 光を照射して画面を見る反射型であっても良い。あるいは、上記液 晶表示装置は、透過型と反射型の両方の性質を併せ持つ半透過型であっても良い
[0087] 本発明の液晶表示装置の一例として透過型液晶表示装置について説明する。図 4 は、本発明の好ましい実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。なお、見 やすくするために、図 4の各構成部材の縦、横及び厚みの比率は、実際とは異なつ ていることに留意されたい。この液晶表示装置 200は、液晶パネル 100と、液晶パネ ル 100の一方の側に配置されたバックライトユニット 80とを少なくとも備える。なお、図 示例では、ノックライトユニットとして、直下方式が採用された場合を示しているが、こ れは例えば、サイドライト方式のものであってもよい。
[0088] 直下方式が採用される場合、上記バックライトユニット 80は、好ましくは、光源 81と、 反射フィルム 82と、拡散板 83と、プリズムシート 84と、輝度向上フィルム 85とを備える 。サイドライト方式が採用される場合、好ましくは、ノ ックライトユニットは、上記の構成 に加え、さらに導光板と、ライトリフレタターとを備える。なお、図 4に例示した光学部 材は、本発明の効果が得られる限りにおいて、液晶表示装置の照明方式や液晶セ ルの駆動モードなど、用途に応じてその一部が省略され得る力、又は、他の光学部 材に代替され得る。
[0089] 本発明の液晶表示装置は、極角 40° 、方位角 0° 〜360° のコントラスト比の平均 値力 好ましくは 60以上であり、さらに好ましくは 70〜150である。さらに、上記液晶 表示装置は、極角 40° 、方位角 0° 〜360° のコントラスト比の最大値力 好ましく は 160以上であり、さらに好ましくは 170〜250である。さらに、上記液晶表示装置は 、極角 40° 、方位角 0° 〜360° のコントラスト比の最小値力 好ましくは 20以上で あり、さらに好ましくは 25〜55である。本発明の液晶表示装置は、従来の液晶表示 装置に比べて、このように格段に優れた表示特性を示す。
[0090] [G.用途〕
本発明の液晶表示装置は、任意の適切な用途に使用される。その用途は、例えば 、 ノソコンモニター，ノートパソコン，コピー機などの OA機器、携帯電話，時計，デジ タルカメラ，携帯情報端末 (PDA) ,携帯ゲーム機などの携帯機器、ビデオカメラ，テ レビ，電子レンジなどの家庭用電気機器、ノ ックモニター，カーナビゲーシヨンシステ ム用モニター，カーオーディオなどの車載用機器、商業店舗用インフォメーション用 モニターなどの展示機器、監視用モニターなどの警備機器、介護用モニター，医療 用モニターなどの介護'医療機器等である。
[0091] 好ましくは、本発明の液晶表示装置の用途は、テレビである。上記テレビの画面サ ィズは、好ましくはワイド 17型（373mm X 224mm)以上であり、さらに好ましくはワイ ド 23型（499mm X 300mm)以上であり、特に好ましくはワイド 32型（687mm X 41 2mm)以上である。
実施例
[0092] 本発明について、以上の実施例及び比較例を用いて更に説明する。なお、本発明 は、これらの実施例のみに限定されるものではない。なお、実施例で用いた各分析 方法は、以下の通りである。
[0093] (1)棒状液晶化合物の、界面のチルト角の測定方法：
Journal of Applied Phisics Vol. 38 (1999年） P. 748に記載の Witteの式 に、 n 、 n、及び位相差値 (遅相軸と平行に、極角—40° 〜+40° (法線方向を 0 e o
° とする）に 5° きざみで測定したそれぞれの値)を代入して求めた。なお、位相差値 は、分光エリプソメーター [日本分光 (株)製 製品名「M— 220」 ]を用いて、波長 59 Onm、 23°Cで測定した値を用いた。また、 ne及び noは、アッベ屈折率計 [ァタゴ (株 )製 製品名「DR—M4」]を用いて測定した値を用いた。 (2)偏光子の単体透過率の測定：
分光光度計 [村上色彩技術研究所 (株)製 製品名「DOT— 3」]を用いて、 J1S Z 8701— 1982の 2度視野 (C光源）により、視感度補正を行った Y値を測定した。
(3)偏光子の偏光度の測定：
分光光度計 [村上色彩技術研究所 (株)製 製品名「DOT— 3」]を用いて、偏光子 の平行透過率 (H )及び直交透過率 (H )を測定し、式:偏光度（％) = { (H— H )
0 90 0 90
Z(H +H ) }1/2 X 100より求めた。上記平行透過率 (H )は、同じ種類の 2枚の偏
0 90 0
光子を、互いの吸収軸が平行となるように重ね合わせて作製した平行型積層偏光子 の透過率の値である。また、上記直交透過率 (H )は、同じ種類の 2枚の偏光子を互
90
、の吸収軸が直交するように重ね合わせて作製した直交型積層偏光子の透過率の 値である。なお、これらの透過率は、 J1S Z 8701— 1982の 2度視野（C光源）により 、視感度補正を行った Y値である。
(4)位相差値 (Re [え]、 Rth [え] )、 Nz係数、 T[590]の測定方法：
王子計測機器 (株)製 商品名「KOBRA21— ADH」を用いて、 23°Cで測定した。 なお、平均屈折率は、アッベ屈折率計 [ァタゴ (株)製 製品名「DR— M4」]を用いて 測定した値を用いた。
(5)厚みの測定方法：
厚みが 10 m未満の場合、薄膜用分光光度計 [大塚電子 (株)製 製品名「瞬間マ ルチ測光システム MCPD— 2000」]を用いて測定した。厚みが 10 /z m以上の場合 、アンリツ製デジタルマイクロメーター「KC— 351C型」を使用して測定した。
(6)分子量の測定方法：
ゲル'パーミエーシヨン'クロマトグラフ（GPC)法よりポリスチレンを標準試料として算 出した。具体的には、以下の装置、器具及び測定条件により測定した。なお、サンプ ルは、
'測定サンプル:試料をテトラヒドフランに溶解して 0. 1重量％の溶液とし、ー晚静 置した後、 0. 45 mのメンブレンフィルターでろ過したろ液を用いた。
·分析装置： TOSOH製「HLC— 8120GPC」
•カラム： TSKgel SuperHMH/H4000/H3000/H2000 'カラムサイズ：各 6. Omml. D. X 150mm
'溶離液:テトラヒドロフラン
'流量：0. 6ml/ mm.
•検出器: RI
•カラム温度： 40°C
'注入量：20 1
(7)ガラス転移温度 (Tg)の測定方法：
示差走査熱量計 [セイコー (株)製 製品名「DSC— 6200」]を用いて、 JIS K 71 21 (1987) (プラスチックの転移温度の測定方法）に準じた方法により求めた。具体 的には、 3mgのサンプルを、窒素雰囲気下 (ガスの流量； 80mlZ分)で昇温 (加熱速 度； 10°CZ分)させて 2回測定し、 2回目のデータを採用した。熱量計は、標準物質（ インジウム）を用いて温度補正を行なった。
(8)コントラスト比の測定方法：
23°Cの暗室でバックライトを点灯させてから 30分経過した後、 ELDIM社製 製品 名「EZ Contrastl60D」を用いて、白画像及び黒画像を表示した場合の XYZ表示 系の Y値を測定した。白画像における Y値 (YW)と、黒画像における Y値 (YB)とから 、斜め方向のコントラスト比「YWZYB」を算出した。なお、液晶パネルの長辺を方位 角 0° とし、法線方向を極角 0° とした。
(9)カラーシフト量 (色差： Δ Ε)の測定方法：
23°Cの暗室でバックライトを点灯させてから 30分経過した後、測定を行った。液晶 表示装置に、黒画像を表示させ、 ELDIM社製 製品名「EZ Contrast 160D」を用 いて、方位角 0° 〜360° 、極角 60° 方向における CIE1976L*a*b*色空間で定 義される輝度 L*、ならびに色座標 a*および b*を測定した。斜め方向のカラーシフト 量 (色差： Δ Ε)は、式: { (L*) 2+ (a*) 2+ (b*) 2}1/2から算出した。
〔液晶セルの準備〕
[参考例 1]
TNモードの液晶セルを含む液晶表示装置 [BENQ (株)製 17型液晶モニター（ 型番: FP71 + )」]から、液晶パネルを取り出し、液晶セルの上下に配置されていた 光学フィルムを全て取り除いて、上記液晶セルのガラス面 (表裏）を洗浄した。このよう にして作製した液晶セノレを液晶セノレ Aとした。
[0096] 〔第 1及び第 2の偏光子の準備〕
[参考例 2]
市販の偏光板 [日東電工 (株）商品名「SIG1423DU」]をそのまま用いた。この偏 光板は、偏光膜の両側にトリァセチルセルロースを主成分とする保護層を備える。上 記偏光膜の保護層は、実質的に等方性を有し、 Re[590]は 0. 5nmであり、 Rth[59 0]は 1. Onmである。上記偏光板の単体透過率は 42. 6%であり、偏光度は 99. 99 %であった。後述の実施例では、この偏光板を 2枚用いて、それぞれを偏光板 A、偏 光板 Bとした (すなわち、第 1の偏光子と第 2の偏光子に同じ特性のものを用いた)。
[0097] 〔第 1及び第 2の Oプレートの作製〕
[参考例 3]
厚み 80 μ mの、ハードコート処理されたトリアセチルセルロースを主成分とする高分 子フィルム [日東電工 (株)製]の表面に、光配向膜用の配向剤 [Rolic社製 商品名「 ROF103」]をスピンコータにて塗工（条件； 3000rpmで 1分間）し、 100°Cの空気循 環式恒温オーブンで 10分間乾燥させて、厚み 70nmの光配向膜を形成した。次に、 この光配向膜に、基板平面に対して斜め方向 140° から偏光紫外光を照射 (照射量 : 100miZcm2)し、傾斜配向処理を施した。次に、分子構造中に 2つの架橋性官能 基を有する棒状液晶化合物と重合開始剤とを含む液晶性組成物 [Rolic社製 商品 名「ROP5101」（液晶温度範囲 30°C〜57°C) ]と、シクロペンタノンとを含む塗工液（ 濃度； 20重量％)を調製した。次に、この塗工液を上記光配向膜の表面に塗工し、該 塗工液の基板側とは反対側の界面を空気に接触した状態にして、 50°Cに加熱し、そ の温度で 2分間保持して、ハイブリッド配列に配向させた棒状液晶化合物の固化層 を形成した。さらに、この固化層に、窒素雰囲気下で、紫外線を照射 (照射量: 500m jZcm2 :於 365nm)して、基材上に、厚み 1. 1 μ mの硬化層を形成した。上記硬化 層は、丁[590] = 90%、1^[590] = 110 、空気界面のチルト角（0 ) =0° 、基
air
材界面のチルト角（Θ ) = 70° 、平均傾斜角 = 35° であった。後述の実施例では
AL
、この硬化層を 2枚用い、それぞれを硬化層 A、硬化層 Bとした (すなわち、第 1の O プレートと第 2の Oプレートに同じ特¾のものを用いた)。
[0098] 〔第 1及び第 2の二軸性位相差層の作製〕
[参考例 4]
厚み 100 μ mのノルボルネン系榭脂を含有する高分子フィルム [ (株)ォプテス製 商品名「ゼォノア ZF14」（Tg= 136°C) ]を、テンター延伸機を用いて、固定端横一 軸延伸法により、 150°Cでフィルムの幅方向に 2. 56倍延伸した。得られた位相差フ イルムは、厚み 35 μ m、透過率 = 92%、 Re [590] = 120nm、 Rth[590] = 180nm 、 Nz係数 = 1. 5であった。後述の実施例では、この位相差フィルムを 2枚用い、それ ぞれを位相差フィルム A、位相差フィルム Bとした (すなわち、第 1の二軸性位相差層 と第 2の二軸性位相差層に同じ特性のものを用いた)。
[0099] 〔液晶パネル及び液晶表示装置の作製〕
[実施例 1]
参考例 1で得られた液晶セル Aの視認側の表面に、第 1の二軸性位相差層として、 位相差フィルム Aを、その遅相軸と液晶セルの長辺方向とのなす角度が 135° となる ように、アクリル系粘着剤 (厚み： 20 m)を介して積層した。次に、この位相差フィル ム Aの表面に、第 1の Oプレートとして、硬化層 Aを、その配向方向と液晶セルの長辺 方向とのなす角度が 45° となるように、基材を除去しながらアクリル系粘着剤 (厚み： 20 /z m)を介して転写した。次に、上記硬化層 Aの表面に、第 1の偏光子として、偏 光板 Aを、その吸収軸と液晶セルの長辺方向とのなす角度が 45° となるように、ァク リル系粘着剤 (厚み： 20 m)を介して積層した。このとき、上記硬化層 A中の、棒状 液晶化合物の偏光子側のチルト角（ 0 )は 70° であり、二軸性位相差層側のチルト
P
角（ 0 )は 0° である。また、上記棒状ィ匕合物の配向方向は、上記液晶セルの配向
B
処理 (ラビング)方向と実質的に同一である。上記第 1の oプレートの遅相軸は、上記 第 1の偏光子の吸収軸と実質的に平行である。上記第 1の二軸性位相差層の遅相 軸は、上記第 1の偏光子の吸収軸と実質的に直交である。
[0100] 続いて、上記液晶セル Aのバックライト側の表面に、第 2の二軸性位相差層として、 位相差フィルム Bを、その遅相軸と液晶セルの長辺方向とのなす角度が 45° となるよ うに、アクリル系粘着剤 (厚み： 20 m)を介して積層した。次に、この位相差フィルム Bの表面に、第 2の Oプレートとして、硬化層 Bを、その配向方向と液晶セルの長辺方 向とのなす角度が 135° となるように、基材を除去しながらアクリル系粘着剤 (厚み：2 0 m)を介して転写した。次に、上記硬化層 Bの表面に、第 2の偏光子として、偏光 板 Bを、その吸収軸と液晶セルの長辺方向とのなす角度が 135° となるように、アタリ ル系粘着剤 (厚み： 20 /z m)を介して積層した。このとき、上記硬化層 B中の、棒状液 晶化合物の偏光子側のチルト角（ 0 )は 70° であり、二軸性位相差層側のチルト角
P
( Θ )は 0° である。また、上記棒状ィ匕合物の配向方向は、上記液晶セルの配向処
B
理 (ラビング)方向と実質的に同一である。上記第 2の Oプレートの遅相軸は、上記第 2の偏光子の吸収軸と実質的に平行である。上記第 2の二軸性位相差層の遅相軸は 、上記第 2の偏光子の吸収軸と実質的に直交である。上記第 1の偏光子の吸収軸は 、上記第 2の偏光子の吸収軸と実質的に直交である。なお、各構成部材の貼着角度 は、液晶セルの長辺方向を 0° とし、反時計回りに求めた値である。
[0101] このように作製した液晶パネル Aを、もとの液晶表示装置のバックライトユニットと結 合し、液晶表示装置 Aを作製した。図 5は、液晶パネル Aの各層の光学的な軸関係 を示す模式図である。上記液晶表意装置 Aのバックライトユニットの光源を点灯し、 3 0分経過した後、コントラスト比を測定した。この液晶表示装置 Aの表示特性を表 1〖こ 示す。図 6は、上記液晶表示装置 Aのコントラスト等高線図である。
[0102] [表 1]
斜め方向のコントラスト比
液晶 (方位角 0 〜360。 、棰角 40° ) 表示装置
平均値 最大値 最小値 実施例 Ί A 1 10.8 21 1.3 39.8 比較例 1 H 5.7 11.6 2.3 比較例 2 I 20.4 47.5 2.3 比較例 3 J 16.1 95.7 3.2 比較例 4 K 45.9 171.4 6.6
[0103] [比較例 1]
第 1の二軸性位相差層及び第 2の二軸性位相差層を用いなカゝつたこと以外は、実 施例 1と同様の方法で液晶パネル Η及び液晶表示装置 Ηを作製した。なお、第 1及 び第 2の Οプレートとして用いた各硬化層は、液晶セルの視認側およびバックライト側 にそれぞれ転写した。この液晶表示装置 Ηの表示特性を表 1に示す。図 7は、上記 液晶表示装置 Ηのコントラスト等高線図である。
[0104] [比較例 2]
第 1の Οプレート及び第 2の Οプレートを用いな力つたこと以外は、実施例 1と同様 の方法で液晶パネル I及び液晶表示装置 Iを作製した。この液晶表示装置 Iの表示特 性を表 1に示す。図 8は、上記液晶表示装置 Iのコントラスト等高線図である。
[0105] [比較例 3]
第 1の二軸性位相差層を第 1の偏光子と第 1の Οプレートとの間に配置し、第 2の二 軸性位相差層を第 2の偏光子と第 2の Οプレートとの間に配置したこと以外は実施例 1と同様にして、液晶パネル J及び液晶表示装衝を作製した。すなわち、液晶セルの 上下にお 、て、二軸性位相差層と Oプレートの配置順序をそれぞれ逆にしたこと以 外は実施例 1と同様にして、液晶パネル J及び液晶表示装 g[を作製した。この液晶 表示装 g[の表示特性を表 1に示す。図 9は、上記液晶表示装 g[のコントラスト等高 線図である。
[0106] [比較例 4]
硬化層 B中の、棒状液晶化合物の偏光子側のチルト角（ 0 )を 0° 、二軸性位相差
P
層側のチルト角（Θ )を 70° となるように、第 1及び第 2の Oプレートを積層した以外
B
は、実施例 1と同様の方法で、液晶パネル K及び液晶表示装置 Kを作製した。すな わち、 Oプレートにおける棒状液晶化合物の傾斜方向を実施例 1とは逆にした。具体 的には、硬化層 Aおよび硬化層 Bをそれぞれ、あら力じめ他の基材に転写し、次いで 、位相差フィルム Aおよび Bに転写した。この液晶表示装置 Kの表示特性を表 1に示 す。図 10は、上記液晶表示装置 Kのコントラスト等高線図である。
[0107] [評価]
図 11は、実施例 1及び比較例 1〜4の液晶表示装置の極角 40° におけるコントラ スト比の方位角依存性を表す。図 11より明らかなように、実施例 1の液晶表示装置は 、斜め方向のコントラスト比が高力つた。特に、この液晶表示装置は、従来課題であつ た表示装置の上下の方位（図 11中、方位角 90° 及び 270° )力 斜めに見たときの コントラスト比が、非常に高いことが分かる。一方、比較例 1〜3の液晶表示装置は、 斜め方向のどの方位力も見てもコントラスト比が低力つた。比較例 4の液晶表示装置 は、表示装置の左右の方位（図 11中、方位角 0° 及び 180° )力 見たときのコント ラスト比は高いものの、コントラスト比の方位角依存性が大きぐ視認者に違和感を与 えるものであった。さらに、表示装置の上下の方位力 斜めに見たときのコントラスト 比も不十分であった。
[0108] 図 12は、実施例 1及び比較例 4の液晶表示装置の方位角 40° における色差（Δ Ε )の方位角依存性を表す。図 12より明らかなように、実施例 1の液晶表示装置は、斜 め方向のカラーシフト量 (色差： Δ Ε)が小さかった。これより、実施例 1の液晶表示装 置は、見る角度によって、色変化の小さい優れた表示特性を示すことが分かる。実施 例 1と比較例 4とを比較すると明らかなように、 Oプレートと二軸性位相差層との配置 順序が、見る角度による色変化の小さい表示特性を得るために重要であることがわか る。
産業上の利用可能性 以上のように、本発明の液晶パネルは、例えば、液晶表示装置の表示特性向上 極めて有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 液晶セルと、
該液晶セルの一方の側に配置された第 1の偏光子と、
該液晶セルの他方の側に配置された第 2の偏光子と、
該液晶セルと該第 1の偏光子との間に配置された、第 1の Oプレートと、 該液晶セルと該第 2の偏光子との間に配置された、第 2の Oプレートと、 該液晶セルと該第 1の Oプレートとの間に配置された、第 1の二軸性位相差層と、 該液晶セルと該第 2の Oプレートとの間に配置された、第 2の二軸性位相差層とを 備え、
該第 1及び第 2の Oプレートが、ハイブリッド配列に配向させた棒状液晶化合物の 固化層又は硬化層であり、該棒状液晶化合物の偏光子側のチルト角 ( Θ
P )力 二軸 性位相差層側のチルト角（ Θ
B )よりも大き!/ヽ、液晶パネル。
[2] 前記棒状液晶化合物の偏光子側のチルト角（ Θ )と二軸性位相差層側のチルト角
P
( Θ )との差（Θ — Θ )力、20° 〜90° である、請求項 1に記載の液晶パネル。
B P B
[3] 前記棒状液晶化合物の偏光子側のチルト角（ Θ )が、20° 〜90° である、請求項
P
1又は 2に記載の液晶パネル。
[4] 前記液晶セルが、液晶層と、該液晶層の前記第 1の偏光子側に配置された第 1の 基板と該液晶層の前記第 2の偏光子側に配置された第 2の基板とを含み、
該第 1の基板及び該第 2の基板が、それぞれ、液晶層側に配向膜を有する、請求 項 1から 3のいずれかに記載の液晶パネル。
[5] 前記液晶層が、電界が存在しな!ヽ状態で、ツイスト配列に配向した液晶分子を含 む、請求項 1から 4の!、ずれかに記載の液晶パネル。
[6] 前記第 1の偏光子の吸収軸が、前記第 2の偏光子の吸収軸と実質的に直交する、 請求項 1から 5のいずれかに記載の液晶パネル。
[7] 前記第 1の Oプレートの遅相軸が、前記第 1の偏光子の吸収軸と実質的に平行で あり、前記第 2の Oプレートの遅相軸が、前記第 2の偏光子の吸収軸と実質的に平行 である、請求項 1から 6のいずれかに記載の液晶パネル。
[8] 前記棒状液晶化合物のディレクタ方向を前記液晶セル面に投影した方向が、前記 液晶セルの配向処理方向と実質的に同一である、請求項 1から 7のいずれかに記載 の液晶パネル。
[9] 前記第 1の Oプレート及び/又は前記第 2の Oプレートの波長 590nmにおける面 内の位相差値 (Re [590])が、 50nm〜200nmである、請求項 1から 8のいずれかに 記載の液晶パネル。
[10] 前記第 1の二軸性位相差層の遅相軸が、前記第 1の偏光子の吸収軸と実質的に 直交し、前記第 2の二軸性位相差層の遅相軸が、前記第 2の偏光子の吸収軸と実質 的に直交する、請求項 1から 9のいずれかに記載の液晶パネル。
[11] 前記第 1の二軸性位相差層及び Z又は前記第 2の二軸性位相差層の波長 590η mにおける面内の位相差値 (Re[590])が、 50ηπ！〜 200nmである、請求項 1から 1
0の!、ずれかに記載の液晶パネル。
[12] 前記第 1の二軸性位相差層及び Z又は前記第 2の二軸性位相差層の Nz係数が、
1. 1〜6. 0である、請求項 1から 11のいずれかに記載の液晶パネル。
[13] 前記第 1の二軸性位相差層及び Z又は前記第 2の二軸性位相差層が、ノルボルネ ン系榭脂を含有する位相差フィルムを含む、請求項 1から 12のいずれかに記載の液 晶パネル。
[14] 請求項 1から 13のいずれかに記載の液晶パネルを含む、液晶表示装置。
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