WO2013061971A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

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WO2013061971A1
WO2013061971A1 PCT/JP2012/077369 JP2012077369W WO2013061971A1 WO 2013061971 A1 WO2013061971 A1 WO 2013061971A1 JP 2012077369 W JP2012077369 W JP 2012077369W WO 2013061971 A1 WO2013061971 A1 WO 2013061971A1
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liquid crystal
optical compensation
film
display device
retardation
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PCT/JP2012/077369
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French (fr)
Inventor
雄二郎 矢内
佐藤 寛
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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    • G02F1/133633Birefringent elements, e.g. for optical compensation using mesogenic materials

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device having a wide viewing angle characteristic.
  • an optical film having various optical characteristics is used for optical compensation in accordance with its mode.
  • an optical compensation film for a TN mode liquid crystal display device an optical compensation film having an optically anisotropic layer made of a liquid crystal composition on a transparent support made of a polymer film has been proposed (eg, Patent Document 1). .
  • An object is to provide a liquid crystal display device excellent in viewing angle characteristics, particularly a TN liquid crystal display device.
  • Means for solving the above problems are as follows.
  • First and second polarizing layers disposed with their absorption axes orthogonal to each other; Between the first and second polarizing layers, arranged opposite to each other, and at least one of the first and second substrates having a transparent electrode;
  • a twisted alignment mode liquid crystal cell disposed between the first and second substrates;
  • a first optical compensation film comprising a composition comprising a first transparent support and a polymerizable liquid crystal compound, disposed between the first polarizing layer and the liquid crystal cell;
  • a liquid crystal display device having at least a second optical compensation film including a second transparent support disposed between the second polarizing layer and the liquid crystal cell,
  • the in-plane retardation Re1 (550) of the first optical compensation film at a wavelength of 550 nm satisfies the following formula (I) and is inclined by 40 degrees from the normal direction in a plane orthogonal to the in-plane slow axis.
  • the ratio of the retardation R [+40] measured from the direction measured to the retardation R [ ⁇ 40] measured from the direction tilted by 40 degrees with respect to the normal line is the following (II) or (II ′): Satisfied, 10 nm ⁇ Re1 (550) ⁇ 200 nm (I) When R [+40]> R [ ⁇ 40], 1.1 ⁇ R [+40] / R [ ⁇ 40] ⁇ 10 (II) When R [+40] ⁇ R [ ⁇ 40], 1.1 ⁇ R [ ⁇ 40] / R [+40] ⁇ 10 (II ′)
  • the angle formed by the absorption axis of the first polarizing plate and the rubbing direction of the liquid crystal cell substrate adjacent to the first polarizing plate is orthogonal, and the absorption axis of the first polarizing plate and the first polarizing plate
  • the angle formed by the in-plane slow axis of the optical compensation film of 1 is orthogonal, In addition, the in-plane slow
  • the light diffusing layer is a layer containing a translucent resin and translucent fine particles having a refractive index different from the refractive index of the translucent resin, and the internal haze of the light diffusing layer is 45% or more.
  • liquid crystal display device excellent in viewing angle characteristics particularly a TN liquid crystal display device.
  • a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
  • Re ( ⁇ ) and Rth ( ⁇ ) represent in-plane retardation and retardation in the thickness direction at the wavelength ⁇ , respectively.
  • Re ( ⁇ ) is measured with KOBRA 21ADH or WR (manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.) by making light having a wavelength of ⁇ nm incident in the normal direction of the film.
  • the wavelength selection filter can be exchanged manually, or the measurement value can be converted by a program or the like.
  • Rth ( ⁇ ) is calculated by the following method. This measuring method is also partially used for measuring the average tilt angle on the alignment film side of the discotic liquid crystal molecules in the optically anisotropic layer, which will be described later, and the average tilt angle on the opposite side.
  • Rth ( ⁇ ) is the film surface when Re ( ⁇ ) is used and the in-plane slow axis (determined by KOBRA 21ADH or WR) is the tilt axis (rotation axis) (if there is no slow axis) Measurement is performed at a total of 6 points by injecting light of wavelength ⁇ nm from each inclined direction in steps of 10 degrees from the normal direction to 50 ° on one side with respect to the film normal direction (with any rotation direction as the rotation axis). Then, KOBRA 21ADH or WR is calculated based on the measured retardation value, the assumed value of the average refractive index, and the input film thickness value.
  • Re ( ⁇ ) represents a retardation value in a direction inclined by an angle ⁇ from the normal direction.
  • nx represents the refractive index in the slow axis direction in the plane
  • ny represents the refractive index in the direction orthogonal to nx in the plane
  • nz is the direction orthogonal to nx and ny.
  • d represents a film thickness.
  • Rth ( ⁇ ) is calculated by the following method.
  • Rth ( ⁇ ) is from ⁇ 50 ° with respect to the film normal direction, with Re ( ⁇ ) being the in-plane slow axis (determined by KOBRA 21ADH or WR) and the tilt axis (rotation axis).
  • Re ( ⁇ ) being the in-plane slow axis (determined by KOBRA 21ADH or WR) and the tilt axis (rotation axis).
  • Measured at 11 points by making light of wavelength ⁇ nm incident in 10 ° steps up to + 50 °, and based on the measured retardation value, average refractive index assumption value and input film thickness value.
  • KOBRA 21ADH or WR is calculated.
  • the assumed value of the average refractive index values in the polymer handbook (John Wiley & Sons, Inc.) and catalogs of various optical films can be used. If the average refractive index is not known, it can be measured with an Abbe refractometer. Examples of the average refractive index values of main optical films are given below: Cellulose acylate (1.48), cycloolefin polymer (1.52), polycarbonate (1.59), polymethyl methacrylate (1.49), and polystyrene (1.59).
  • numerical values, numerical ranges, and qualitative expressions for example, expressions such as “equivalent” and “equal” indicating the optical characteristics of each member such as an optical film and a liquid crystal layer are liquid crystal displays. It shall be construed to indicate numerical values, numerical ranges and properties including generally acceptable errors for the device and the components used therein.
  • “parallel” or “0 °” means that the crossing angle is approximately 0 °, and is 0 ° to 10 °, preferably 0 ° to 5 °, more preferably 0 ° to 3 °.
  • “Orthogonal” and “90 °” mean that the crossing angle is approximately 90 °, and is 80 ° to 90 °, preferably 85 ° to 90 °, more preferably 87 ° to 90 °.
  • “45 °” means that the crossing angle is approximately 45 °, and is 35 ° to 55 °, preferably 40 ° to 50 °, more preferably 42 ° to 48 °.
  • the liquid crystal display device is disposed between the first and second polarizing layers disposed so that the absorption axes are orthogonal to each other, and between the first and second polarizing layers, and First and second substrates at least one of which has a transparent electrode; a twisted alignment mode liquid crystal cell disposed between the first and second substrates; the first polarizing layer; and the liquid crystal cell.
  • a first optical compensation film comprising a composition comprising a first transparent support and a polymerizable liquid crystal compound, disposed between the second polarizing layer and the liquid crystal cell.
  • a second optical compensation film including a second transparent support, and comprising:
  • the in-plane retardation Re1 (550) at a wavelength of 550 nm of the first optical compensation film satisfies the following formula (I) and is inclined by 40 degrees from the normal direction in a plane orthogonal to the in-plane slow axis.
  • the ratio of the retardation R [+40] measured from the direction measured to the retardation R [ ⁇ 40] measured from the direction tilted by 40 degrees with respect to the normal line is the following (II) or (II ′) Satisfied, 10 nm ⁇ Re1 (550) ⁇ 200 nm (I) When R [+40]> R [ ⁇ 40], 1.1 ⁇ R [+40] / R [ ⁇ 40] ⁇ 10 (II) When R [+40] ⁇ R [ ⁇ 40], 1.1 ⁇ R [ ⁇ 40] / R [+40] ⁇ 10 (II ′)
  • the angle formed by the absorption axis of the first polarizing plate and the rubbing direction of the liquid crystal cell substrate adjacent to the first polarizing plate is orthogonal, and the absorption axis of the first polarizing plate and the first polarizing plate
  • the angle formed by the in-plane slow axis of the optical compensation film of 1 is orthogonal, In addition, the in-plane slow
  • the difference between the retardation Re (550) in the in-plane direction at a wavelength of 550 nm and the difference in the retardation Rth (550) in the thickness direction at a wavelength of 550 nm between the first transparent support and the second optical compensation film is preferably less than 10 nm, or preferably 10 nm or more.
  • the liquid crystal display device includes a light diffusion layer disposed on the viewing side of the liquid crystal panel and a backlight unit disposed on the opposite side of the viewing side of the liquid crystal panel, and from the backlight unit
  • the luminance half-width angle of the emitted light is preferably 40 ° or less.
  • the light diffusing layer is a layer containing a translucent resin and translucent fine particles having a refractive index different from the refractive index of the translucent resin, and the internal haze of the light diffusing layer is 45% or more. It is preferable that the light diffusion layer has an anisotropic scattering layer whose light transmission state varies depending on an incident angle of incident light.
  • a liquid crystal display device is disposed between a pair of polarizing layers (first and second polarizing layers) arranged so that their absorption axes are orthogonal to each other, and a pair of polarizing layers, at least one of which is a transparent electrode
  • a liquid crystal cell twisted alignment mode liquid crystal cell
  • a retardation layer a first optical compensation film comprising a composition containing a first transparent support and a polymerizable liquid crystal compound
  • a second optical compensation film including a second transparent support disposed between the cells.
  • the liquid crystal cell is a TN mode liquid crystal cell, and an electrode layer is formed on the opposing surfaces of the first and second substrates.
  • An example is provided with a plurality of TFTs respectively corresponding to a plurality of pixel electrodes, a plurality of gate wirings for supplying gate signals to the TFTs in each row, and a plurality of data wirings for supplying data signals to the TFTs in each column, Each of the plurality of pixel electrodes is connected to a TFT corresponding to the pixel electrode.
  • a horizontal alignment film that is aligned in a direction substantially orthogonal to each other is formed on each of the pair of opposing substrates and the opposing surfaces so as to cover the electrode layers.
  • the liquid crystal layer is a layer formed by filling a nematic liquid crystal material having positive dielectric anisotropy, and the liquid crystal molecules have an alignment direction in the vicinity of the first and second substrates defined by a horizontal alignment film, When no electric field is applied between the electrode layers, the substrates are twisted with a twist angle of substantially 90 ° between the substrates. On the other hand, when a voltage for black display is applied between the electrodes, the liquid crystal molecules rise perpendicular to the surface of the substrate and are aligned at a predetermined average tilt angle ⁇ (about 60 ° to 90 °).
  • the polarization state of the light propagating in the liquid crystal layer differs depending on the orientation of the liquid crystal molecules between the case where the light is incident on the liquid crystal layer from the normal direction and the case where the light is incident from an oblique direction.
  • the contrast is lowered depending on the viewing angle, and gradation inversion and color shift occur.
  • the retardation layer reduces the viewing angle dependency of display characteristics such as contrast, and improves the viewing angle characteristics.
  • ⁇ n ⁇ d which is the product of the thickness d of the liquid crystal layer and the birefringence index ⁇ n, is generally about 300 to 600 nm in the TN mode.
  • ⁇ n ⁇ d of the liquid crystal layer satisfies the following formula because a viewing angle expansion effect is obtained in the TN mode. 200 nm ⁇ ⁇ n ⁇ d ⁇ 600 nm ⁇ n ⁇ d is more preferably 380 to 480 nm in the TN mode.
  • the liquid crystal layer is preferably a multi-gap liquid crystal layer having different thicknesses between the RGB sub-pixel regions.
  • the thickness of the color filter is not uniform, and the thickness of the R subpixel, the G subpixel, and the B subpixel can be changed to form a multi-gap liquid crystal layer.
  • ⁇ nd (R) of the liquid crystal layer corresponding to the R subpixel, ⁇ nd (G) of the liquid crystal layer corresponding to the G subpixel, and ⁇ nd (B) of the liquid crystal layer corresponding to the B subpixel are ⁇ nd (B ) ⁇ nd (G) ⁇ nd (R). According to this example, a color image with high contrast and color reproducibility can be displayed over a wide viewing angle.
  • ⁇ n has wavelength dependence
  • ⁇ n (R) for R light, ⁇ n (G) for G light, and ⁇ n (B) for B light are ⁇ n (B) ⁇ n (G) ⁇ .
  • the liquid crystal display device is in a normally white mode, and the pair of polarizing layers are arranged with their respective absorption axes substantially orthogonal to each other.
  • optical compensation sheet examples of the optical compensation sheet that can be used in the present invention include an optically transparent support, and an optically anisotropic layer formed from a composition containing a liquid crystalline compound on the support.
  • the optical compensation sheet is a part of the liquid crystal panel portion in the present invention.
  • the transparent support is a part of the polarizing plate.
  • the optically anisotropic layer is considered to be part of the liquid crystal panel, and the transparent support is considered to be part of the polarizing plate.
  • the optical compensation sheet may have a support.
  • the support is preferably a transparent polymer film.
  • the support preferably has a light transmittance of 80% or more.
  • the polymer constituting the polymer film include cellulose esters (eg, cellulose mono- to triacylate), norbornene-based polymers, and polymethyl methacrylate.
  • a commercially available polymer for Norbornene polymers, both Arton and Zeonex are trade names) may be used.
  • conventionally known polymers such as polycarbonate and polysulfone, which are likely to exhibit birefringence, have their birefringence controlled by modification of molecules as described in WO 00/26705. It is preferable to use one.
  • cellulose ester is preferable, and lower fatty acid ester of cellulose is more preferable.
  • Lower fatty acid means a fatty acid having 6 or less carbon atoms.
  • cellulose acylate having 2 to 4 carbon atoms is preferable.
  • Cellulose acetate is particularly preferred.
  • Mixed fatty acid esters such as cellulose acetate propionate and cellulose acetate butyrate may be used.
  • the viscosity average degree of polymerization (DP) of cellulose acetate is preferably 250 or more, and more preferably 290 or more.
  • Cellulose acetate preferably has a narrow molecular weight distribution of Mw / Mn (Mw is a mass average molecular weight, Mn is a number average molecular weight) by gel permeation chromatography.
  • Mw is a mass average molecular weight
  • Mn is a number average molecular weight
  • a specific value of Mw / Mn is preferably 1.0 to 1.7, and more preferably 1.0 to 1.65.
  • cellulose acetate having an acetylation degree of 55.0 to 62.5%.
  • the acetylation degree is more preferably 57.0 to 62.0%.
  • the degree of acetylation means the amount of bound acetic acid per unit mass of cellulose.
  • the degree of acetylation can be determined by measuring and calculating the degree of acetylation in ASTM: D-817-91 (testing method for cellulose acetate and the like).
  • the degree of substitution at the 6-position of cellulose is the same or greater than that at the 2- and 3-positions.
  • the ratio of the substitution degree at the 6-position to the total substitution degree at the 2-position, the 3-position and the 6-position is preferably 30 to 40%, more preferably 31 to 40%, and more preferably 32 to 40%. Most preferably it is.
  • the substitution degree at the 6-position is preferably 0.88 or more.
  • an aromatic compound having at least two aromatic rings is preferably used as a retardation increasing agent.
  • the aromatic compound is preferably used in the range of 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cellulose acylate. Two or more aromatic compounds may be used in combination.
  • the aromatic ring of the aromatic compound includes an aromatic hetero ring in addition to the aromatic hydrocarbon ring. For example, compounds described in EP-A-91656, JP-A Nos. 2000-1111914, 2000-275434 and the like can be mentioned.
  • Additives described above to be added to the polymer film or additives that can be added in accordance with various purposes may be solid or oily.
  • the kind and addition amount of the additive of each layer may differ.
  • materials described in detail on pages 16 to 22 of the above-mentioned public technical number 2001-1745 are preferably used.
  • the amount of these additives to be used is not particularly limited as long as the amount of each material exhibits its function, but it is preferably used in the range of 0.001 to 25% by mass in the total composition of the polymer film.
  • the polymer film is preferably produced by a solvent cast method.
  • a film is produced using a solution (dope) in which a polymer material is dissolved in an organic solvent.
  • the dope is cast on a drum or band and the solvent is evaporated to form a film.
  • the dope before casting is preferably adjusted in concentration so that the solid content is 18 to 35%.
  • the surface of the drum or band is preferably finished in a mirror state.
  • the dope is preferably cast on a drum or band having a surface temperature of 10 ° C. or lower. After casting, it is preferable to dry it by applying air for 2 seconds or more. The obtained film can be peeled off from the drum or band and further dried with high-temperature air whose temperature is successively changed from 100 to 160 ° C. to evaporate the residual solvent.
  • the above method is described in Japanese Patent Publication No. 5-17844. According to this method, it is possible to shorten the time from casting to stripping. In order to carry out this method, it is necessary for the dope to gel at the surface temperature of the drum or band during casting.
  • one kind of cellulose acylate solution may be cast as a single layer, or two or more kinds of cellulose acylate solutions may be cast simultaneously and / or sequentially.
  • a method of co-casting a plurality of cellulose acylate solutions of two or more layers as described above for example, a solution containing cellulose acylate from a plurality of casting openings provided at intervals in the traveling direction of the support.
  • a method of casting and laminating each for example, a method described in JP-A-11-198285, a method of casting a cellulose acylate solution from two casting ports (a method described in JP-A-6-134933)
  • a method of wrapping a flow of a high-viscosity cellulose acylate solution with a low-viscosity cellulose acylate solution and simultaneously extruding the high- and low-viscosity cellulose acylate solution (method described in JP-A-56-162617), etc. Can be mentioned.
  • the present invention is not limited to these.
  • the manufacturing process of these solvent casting methods is described in detail on pages 22 to 30 of the aforementioned official technical number 2001-1745, and includes dissolution, casting (including co-casting), metal support, drying, It is classified as peeling or stretching.
  • the thickness of the film (support) of the present invention is preferably 15 to 120 ⁇ m, more preferably 20 to 80 ⁇ m.
  • the polymer film is preferably subjected to a surface treatment.
  • the surface treatment includes corona discharge treatment, glow discharge treatment, flame treatment, acid treatment, alkali treatment and ultraviolet irradiation treatment. Details of these are described in detail on pages 30 to 32 of the aforementioned public technical number 2001-1745.
  • an alkali saponification treatment is particularly preferable, and it is extremely effective as a surface treatment of a cellulose acylate film.
  • the alkali saponification treatment may be performed by immersing in a saponification solution, applying a saponification solution, or the like, but a coating method is preferred.
  • a coating method include a dip coating method, a curtain coating method, an extrusion coating method, a bar coating method, and an E-type coating method.
  • the alkali saponification solution include potassium hydroxide solution and sodium hydroxide solution, and the prescribed concentration of hydroxide ions is preferably in the range of 0.1 to 3.0N.
  • an alkali treatment liquid a solvent having good wettability with respect to the film (eg, isopropyl alcohol, n-butanol, methanol, ethanol, etc.), a surfactant, a wetting agent (eg, diols, glycerin, etc.) is contained.
  • a solvent having good wettability with respect to the film eg, isopropyl alcohol, n-butanol, methanol, ethanol, etc.
  • a surfactant eg, diols, glycerin, etc.
  • a wetting agent eg, diols, glycerin, etc.
  • a single undercoat layer (described in JP-A-7-333433) or a single resin layer such as gelatin containing both hydrophobic groups and hydrophilic groups is applied.
  • a layer that adheres well to the polymer film (hereinafter abbreviated as the first undercoat layer) is provided as the first layer method, and a hydrophilic resin layer (hereinafter referred to as gelatin) that adheres well to the alignment film as the second layer thereon.
  • gelatin hydrophilic resin layer
  • a film that satisfies the optical characteristics required for the transparent layer that is a part of the polarizing plate may be used as the support for the optically anisotropic layer.
  • the films described in the literatures exemplified in the description of FIGS. 6 to 9 are used as the support.
  • the optically anisotropic layer is preferably designed so as to compensate for the liquid crystal compound in the liquid crystal cell in the black display of the liquid crystal display device.
  • the alignment state of the liquid crystal compound in the liquid crystal cell in black display varies depending on the mode of the liquid crystal display device.
  • the alignment state of the liquid crystal compound in this liquid crystal cell is described in IDW'00, FMC7-2, P411 to 414.
  • the optically anisotropic layer preferably contains a liquid crystal compound that is controlled in alignment by an alignment axis such as a rubbing axis and fixed in the alignment state.
  • the liquid crystalline compound used for forming the optically anisotropic layer examples include a rod-like liquid crystalline compound having a rod-like molecular structure and a discotic liquid-crystalline compound having a disc-like molecular structure.
  • the rod-like liquid crystal compound and the disk-like liquid crystal compound may be a polymer liquid crystal or a low-molecular liquid crystal, and further include those in which the low-molecular liquid crystal is cross-linked and no longer exhibits liquid crystallinity.
  • the rod-like liquid crystalline compound has an average direction of an axis projected on the support surface of the long axis is parallel to the alignment axis. .
  • the average direction of the axis in which the minor axis of the discotic liquid crystalline molecule is projected on the support surface is relative to the alignment axis. Preferably they are parallel.
  • the hybrid orientation described later in which the angle (inclination angle) formed by the disk surface and the layer plane changes in the depth direction is preferable.
  • rod-like liquid crystalline compounds examples include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy-substituted phenylpyrimidines. , Phenyldioxanes, tolanes and alkenylcyclohexylbenzonitriles are preferably used.
  • the rod-like liquid crystalline compound includes a metal complex.
  • liquid crystal polymers containing rod-like liquid crystalline molecules in the repeating unit can also be used as the rod-like liquid crystalline compound.
  • the rod-like liquid crystalline compound may be bonded to a (liquid crystal) polymer.
  • a (liquid crystal) polymer for rod-like liquid crystalline compounds, see Chapter 4, Chapter 7 and Chapter 11 of the Chemistry of the Quarterly Chemical Review Vol. 22 Liquid Crystal Chemistry (1994) edited by the Chemical Society of Japan, and the 142th Committee of the Japan Society for the Promotion of Science. Described in Chapter 3.
  • the birefringence of the rod-like liquid crystal molecule is preferably in the range of 0.001 to 0.7.
  • the rod-like liquid crystalline molecule preferably has a polymerizable group in order to fix its alignment state.
  • the polymerizable group is preferably a radically polymerizable unsaturated group or a cationically polymerizable group.
  • the polymerizable groups described in paragraphs [0064] to [0086] of JP-A-2002-62427 are described.
  • Group and a polymerizable liquid crystal compound are described.
  • discotic liquid crystalline compounds examples include C.I. Destrade et al., Mol. Cryst. 71, 111 (1981), benzene derivatives described in C.I. Destrade et al., Mol. Cryst. 122, 141 (1985), Physics lett, A, 78, 82 (1990); Kohne et al., Angew. Chem. 96, page 70 (1984) and the cyclohexane derivatives described in J. Am. M.M. Lehn et al. Chem. Commun. 1794 (1985), J. Am. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc. 116, 2655 (1994), azacrown type and phenylacetylene type macrocycles are included.
  • a discotic liquid crystalline compound a compound having liquid crystallinity in which a linear alkyl group, an alkoxy group, and a substituted benzoyloxy group are radially substituted as a side chain of the mother nucleus with respect to the mother nucleus at the center of the molecule Is also included.
  • the molecule or the assembly of molecules is preferably a compound having rotational symmetry and imparting a certain orientation.
  • An optically anisotropic layer formed from a composition containing a discotic liquid crystalline compound does not necessarily require the compound contained in the optically anisotropic layer to be liquid crystalline, for example, a low molecular discotic liquid crystalline property.
  • discotic liquid crystalline molecules are described in JP-A-8-50206.
  • the polymerization of discotic liquid crystalline molecules is described in JP-A-8-27284.
  • the angle between the disk plane of the discotic liquid crystalline molecule and the layer plane increases or decreases with increasing distance from the support (or alignment film) surface in the depth direction of the optically anisotropic layer. Yes.
  • the angle preferably increases with increasing distance.
  • the change in angle can be continuous increase, continuous decrease, intermittent increase, intermittent decrease, change including continuous increase and continuous decrease, or intermittent change including increase and decrease.
  • the intermittent change includes a region where the inclination angle does not change in the middle of the thickness direction. Even if the angle includes a region where the angle does not change, the angle only needs to increase or decrease as a whole. Furthermore, it is preferred that the angle changes continuously.
  • the average direction of the major axis of the discotic liquid crystalline molecules on the support (or alignment film) side is generally adjusted by selecting a discotic liquid crystalline molecule or alignment film material or by selecting a rubbing treatment method. can do.
  • the disc surface direction of the surface side (air side) discotic liquid crystalline molecules can be generally adjusted by selecting the discotic liquid crystalline molecules or the type of additive used together with the discotic liquid crystalline molecules. Examples of the additive used together with the discotic liquid crystalline molecule include a plasticizer, a surfactant, a polymerizable monomer and a polymer.
  • the degree of change in the orientation direction of the major axis can also be adjusted by selecting liquid crystalline molecules and additives as described above.
  • a plasticizer, a surfactant, a polymerizable monomer, and the like can be used in combination to improve the uniformity of the coating film, the strength of the film, the orientation of the liquid crystal molecules, and the like. It is preferable that the compound has compatibility with the liquid crystal molecules and can change the tilt angle of the liquid crystal molecules or does not inhibit the alignment.
  • the polymerizable monomer examples include radically polymerizable or cationically polymerizable compounds.
  • it is a polyfunctional radically polymerizable monomer and is preferably copolymerizable with the above-described polymerizable group-containing liquid crystal compound. Examples thereof include those described in paragraph numbers [0018] to [0020] in JP-A No. 2002-296423.
  • the amount of the above compound added is generally in the range of 1 to 50% by mass and preferably in the range of 5 to 30% by mass with respect to the liquid crystal compound.
  • surfactant examples include conventionally known compounds, and fluorine compounds are particularly preferable. Specifically, for example, compounds described in paragraph numbers [0127] to [0190] of JP-A-2008-250314 are exemplified.
  • the polymer used together with the discotic liquid crystalline compound is preferably capable of changing the tilt angle of the discotic liquid crystalline compound.
  • a cellulose ester can be mentioned as an example of a polymer. Preferable examples of the cellulose ester include those described in paragraph [0178] of JP-A No. 2000-155216.
  • the addition amount of the polymer is preferably in the range of 0.1 to 10% by mass, and in the range of 0.1 to 8% by mass with respect to the liquid crystal compound so as not to inhibit the alignment of the liquid crystal molecules. It is more preferable.
  • the discotic nematic liquid crystal phase-solid phase transition temperature of the compound is preferably 70 to 300 ° C, more preferably 70 to 170 ° C.
  • optically anisotropic layer is prepared by, for example, preparing a composition containing at least one liquid crystal compound and, if necessary, a polymerizable initiator or an optional component described later as a coating liquid, and applying the coating liquid to the surface of the alignment film (for example, it can be formed by applying to the rubbing surface.
  • organic solvent As the solvent used for preparing the coating solution, an organic solvent is preferably used.
  • organic solvents include amides (eg N, N-dimethylformamide), sulfoxides (eg dimethyl sulfoxide), heterocyclic compounds (eg pyridine), hydrocarbons (eg benzene, hexane), alkyl halides (eg , Chloroform, dichloromethane, tetrachloroethane), esters (eg, methyl acetate, butyl acetate), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone), ethers (eg, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane). Alkyl halides and ketones are preferred. Two or more organic solvents may be used in combination.
  • the coating solution can be applied by a known method (eg, wire bar coating method, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, die coating method).
  • a known method eg, wire bar coating method, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, die coating method.
  • the thickness of the optically anisotropic layer is preferably from 0.1 to 20 ⁇ m, more preferably from 0.5 to 15 ⁇ m, and most preferably from 1 to 10 ⁇ m.
  • the immobilization is preferably performed by a polymerization reaction.
  • the polymerization reaction includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator.
  • a photopolymerization reaction is preferred.
  • photopolymerization initiators include ⁇ -carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in US Pat. No. 2,448,828), ⁇ -hydrocarbon substituted aromatic acyloin.
  • the amount of the photopolymerization initiator used is preferably in the range of 0.01 to 20% by mass, and preferably in the range of 0.5 to 5% by mass of the composition (solid content in the case of a coating solution). Further preferred.
  • Light irradiation for polymerizing liquid crystalline molecules is preferably performed using ultraviolet rays.
  • the irradiation energy is preferably in the range of 20mJ / cm 2 ⁇ 50J / cm 2, more preferably in the range of 20 ⁇ 5000mJ / cm 2, and still more preferably in the range of 100 ⁇ 800mJ / cm 2 .
  • light irradiation may be performed under heating conditions.
  • the first optically anisotropic layer used in the present invention is preferably a layer formed by fixing a liquid crystalline composition containing a discotic liquid crystalline compound in a hybrid alignment state.
  • the orientation control direction of the optically anisotropic layer is determined by, for example, the rubbing axis of the rubbing treatment applied to the surface of the orientation film used when forming the optically anisotropic layer. Corresponds to the rubbing axis direction.
  • the liquid crystalline compound in the optically anisotropic layer is preferably controlled in alignment by the alignment axis and fixed in that state.
  • the alignment axis for controlling the alignment of the liquid crystalline compound include a rubbing axis of an alignment film formed between the optically anisotropic layer and the polymer film (support).
  • the alignment axis is not limited to the rubbing axis, and any alignment axis may be used as long as it can control the alignment of the liquid crystalline compound in the same manner as the rubbing axis.
  • the alignment film has a function of defining the alignment direction of the liquid crystalline molecules. Therefore, the alignment film is indispensable for realizing a preferred embodiment of the present invention. However, if the alignment state is fixed after aligning the liquid crystalline compound, the alignment film plays the role, and thus is not necessarily an essential component of the present invention. That is, it is possible to produce the polarizing plate of the present invention by transferring only the optically anisotropic layer on the alignment film in which the alignment state is fixed onto the polarizer.
  • the alignment film is an organic compound (eg, ⁇ -tricosanoic acid) formed by rubbing treatment of an organic compound (preferably polymer), oblique deposition of an inorganic compound, formation of a layer having a microgroove, or Langmuir-Blodgett method (LB film). , Dioctadecylmethylammonium chloride, methyl stearylate). Furthermore, an alignment film in which an alignment function is generated by application of an electric field, application of a magnetic field, or light irradiation is also known.
  • organic compound eg, ⁇ -tricosanoic acid
  • the alignment film is preferably formed by polymer rubbing treatment.
  • the polymer used for the alignment film has a molecular structure having a function of aligning liquid crystal molecules.
  • a cross-linking having a function of aligning a side chain having a crosslinkable functional group (eg, double bond) to the main chain or aligning liquid crystalline molecules is preferable to introduce a functional functional group into the side chain.
  • the polymer used in the alignment film either a polymer that can be crosslinked by itself or a polymer that is crosslinked by a crosslinking agent can be used, and a plurality of combinations thereof can be used.
  • polymer examples include methacrylate copolymers, styrene copolymers, polyolefins, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol, poly (N-methylol) described in paragraph No. [0022] of JP-A-8-338913, for example. Acrylamide), polyester, polyimide, vinyl acetate copolymer, carboxymethylcellulose, polycarbonate and the like. Silane coupling agents can be used as the polymer.
  • Water-soluble polymers eg, poly (N-methylolacrylamide), carboxymethylcellulose, gelatin, polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol
  • gelatin, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are more preferred
  • polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are most preferred.
  • the saponification degree of polyvinyl alcohol is preferably 70 to 100%, more preferably 80 to 100%.
  • the degree of polymerization of polyvinyl alcohol is preferably 100 to 5,000.
  • the side chain having the function of aligning liquid crystal molecules generally has a hydrophobic group as a functional group.
  • the specific type of functional group is determined according to the type of liquid crystal molecule and the required alignment state.
  • the modifying group of the modified polyvinyl alcohol can be introduced by copolymerization modification, chain transfer modification or block polymerization modification.
  • modifying groups include hydrophilic groups (carboxylic acid groups, sulfonic acid groups, phosphonic acid groups, amino groups, ammonium groups, amide groups, thiol groups, etc.), hydrocarbon groups having 10 to 100 carbon atoms, fluorine atoms Substituted hydrocarbon groups, thioether groups, polymerizable groups (unsaturated polymerizable groups, epoxy groups, azirinidyl groups, etc.), alkoxysilyl groups (trialkoxy, dialkoxy, monoalkoxy) and the like can be mentioned.
  • modified polyvinyl alcohol compounds include, for example, paragraph numbers [0022] to [0145] in JP-A No. 2000-155216 and paragraph numbers [0018] to [0018] in JP-A No. 2002-62426. [0022] and the like.
  • the alignment film polymer and the optically anisotropic film The polyfunctional monomer contained in the conductive layer can be copolymerized. As a result, not only between the polyfunctional monomer and the polyfunctional monomer, but also between the alignment film polymer and the alignment film polymer and between the polyfunctional monomer and the alignment film polymer is firmly bonded by a covalent bond. Therefore, the strength of the optical compensation sheet can be remarkably improved by introducing the crosslinkable functional group into the alignment film polymer.
  • the crosslinkable functional group of the alignment film polymer preferably contains a polymerizable group in the same manner as the polyfunctional monomer. Specific examples include those described in paragraphs [0080] to [0100] of JP-A No. 2000-155216.
  • the alignment film polymer can be cross-linked using a cross-linking agent separately from the cross-linkable functional group.
  • a cross-linking agent examples include aldehydes, N-methylol compounds, dioxane derivatives, compounds that act by activating carboxyl groups, active vinyl compounds, active halogen compounds, isoxazole, and dialdehyde starch.
  • Two or more kinds of crosslinking agents may be used in combination. Specific examples include compounds described in paragraphs [0023] to [024] in JP-A No. 2002-62426. Aldehydes having high reaction activity, particularly glutaraldehyde are preferred.
  • the addition amount of the crosslinking agent is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 15% by mass with respect to the polymer.
  • the amount of the unreacted crosslinking agent remaining in the alignment film is preferably 1.0% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less.
  • the alignment film can be basically formed by applying the polymer on a transparent support containing the alignment film forming material and the crosslinking agent, followed by drying by heating (crosslinking) and rubbing treatment. As described above, the crosslinking reaction may be performed at any time after coating on the transparent support.
  • the coating solution is preferably a mixed solvent of an organic solvent (eg, methanol) having a defoaming action and water.
  • the weight ratio of water: methanol is preferably 0: 100 to 99: 1, and more preferably 0: 100 to 91: 9.
  • the coating method used when forming the alignment film is preferably a spin coating method, a dip coating method, a curtain coating method, an extrusion coating method, a rod coating method or a roll coating method.
  • a rod coating method is particularly preferable.
  • the film thickness after drying is preferably 0.1 to 10 ⁇ m. Heating and drying can be performed at 20 ° C to 110 ° C. In order to form a sufficient crosslink, 60 ° C to 100 ° C is preferable, and 80 ° C to 100 ° C is particularly preferable.
  • the drying time can be 1 minute to 36 hours, preferably 1 minute to 30 minutes.
  • the pH is also preferably set to an optimum value for the cross-linking agent to be used. When glutaraldehyde is used, the pH is 4.5 to 5.5, and 5 is particularly preferable.
  • the alignment film is provided on the transparent support or the undercoat layer.
  • the alignment film can be obtained by rubbing the surface after crosslinking the polymer layer as described above.
  • the rubbing treatment can be performed by a treatment method widely adopted as a liquid crystal alignment treatment process for LCD. That is, a method of obtaining the orientation by rubbing the surface of the orientation film in a certain direction using paper, gauze, felt, rubber, nylon, polyester fiber or the like can be used. In general, it is carried out by rubbing several times using a cloth in which fibers having a uniform length and thickness are flocked on average.
  • the alignment film functions to align the liquid crystalline molecules of the optically anisotropic layer provided on the alignment film. Thereafter, as necessary, the alignment film polymer and the polyfunctional monomer contained in the optically anisotropic layer are reacted, or the alignment film polymer is crosslinked using a crosslinking agent.
  • the film thickness of the alignment film is preferably in the range of 0.1 to 10 ⁇ m.
  • the optical compensation film may be produced by stretching a film.
  • an elliptically polarizing plate in which the optically anisotropic layer is integrated with a linear polarizing film can be used.
  • the elliptically polarizing plate is preferably molded into a shape substantially the same as that of the pair of substrates constituting the liquid crystal cell so that it can be incorporated into a liquid crystal display device as it is (for example, if the liquid crystal cell is rectangular, the elliptically polarizing plate).
  • the plate is also preferably molded into the same rectangular shape).
  • the alignment axis of the substrate of the liquid crystal cell, the absorption axis of the linearly polarizing film, and / or the alignment axis of the optically anisotropic layer are adjusted to a specific angle.
  • the elliptically polarizing plate can be produced by laminating the optical compensation sheet and a linearly polarizing film (hereinafter simply referred to as “linearly polarizing film” when referred to as “polarizing film”).
  • the optical compensation sheet may also serve as a protective film for the linearly polarizing film.
  • the linear polarizing film is from Optiva Inc.
  • a polarizing film composed of a coating type polarizing film represented by 1 or a binder and iodine or a dichroic dye is preferable.
  • the iodine and the dichroic dye in the linearly polarizing film exhibit deflection performance by being oriented in the binder. It is preferable that the iodine and the dichroic dye are aligned along the binder molecule, or the dichroic dye is aligned in one direction by self-assembly such as liquid crystal.
  • polarizers are made by immersing a stretched polymer in a solution of iodine or dichroic dye in a bath and allowing iodine or dichroic dye to penetrate into the binder. Is common.
  • a commercially available polarizing film has iodine or a dichroic dye distributed about 4 ⁇ m (about 8 ⁇ m on both sides) from the polymer surface, and a thickness of at least 10 ⁇ m is necessary to obtain sufficient polarization performance.
  • the penetrability can be controlled by the solution concentration of iodine or dichroic dye, the temperature of the bath, and the immersion time.
  • the lower limit of the binder thickness is preferably 10 ⁇ m.
  • the upper limit of the thickness is preferably as thin as possible from the viewpoint of light leakage of the liquid crystal display device. It is preferably not more than a commercially available polarizing plate (about 30 ⁇ m), preferably 25 ⁇ m or less, and more preferably 20 ⁇ m or less. When the thickness is 20 ⁇ m or less, the light leakage phenomenon is not observed on a 17-inch liquid crystal display device.
  • the binder of the polarizing film may be cross-linked.
  • a polymer that can be crosslinked per se can be used.
  • a polarizing film can be formed by reacting a polymer having a functional group or a binder obtained by introducing a functional group into a polymer between the binders by light, heat, or pH change. Moreover, you may introduce
  • Crosslinking is generally carried out by applying a coating liquid containing a polymer or a mixture of a polymer and a crosslinking agent on a transparent support and then heating. Since it is only necessary to ensure durability at the final product stage, the crosslinking treatment may be performed at any stage until the final polarizing plate is obtained.
  • the binder of the polarizing film either a polymer that can be crosslinked by itself or a polymer that is crosslinked by a crosslinking agent can be used.
  • the polymer include the same polymers as those described in the alignment film.
  • Most preferred are polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol.
  • the modified polyvinyl alcohol is described in JP-A-8-338913, JP-A-9-152509, and JP-A-9-316127. Two or more kinds of polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol may be used in combination.
  • the addition amount of the crosslinking agent in the binder is preferably 0.1 to 20% by mass with respect to the binder.
  • the orientation of the polarizing element and the wet heat resistance of the polarizing film are improved.
  • the alignment film contains a certain amount of a crosslinking agent that has not reacted even after the crosslinking reaction has been completed.
  • the amount of the remaining crosslinking agent is preferably 1.0% by mass or less in the alignment film, and more preferably 0.5% by mass or less. In this way, even if the polarizing film is incorporated in a liquid crystal display device and used for a long time or left in a high temperature and high humidity atmosphere for a long time, the degree of polarization does not decrease.
  • the crosslinking agent is described in US Reissue Patent 23297. Boron compounds (eg, boric acid, borax) can also be used as a crosslinking agent.
  • the dichroic dye an azo dye, stilbene dye, pyrazolone dye, triphenylmethane dye, quinoline dye, oxazine dye, thiazine dye or anthraquinone dye is used.
  • the dichroic dye is preferably water-soluble.
  • the dichroic dye preferably has a hydrophilic substituent (eg, sulfo, amino, hydroxyl). Examples of the dichroic dye include the compounds described on page 58 of the aforementioned public technical number 2001-1745.
  • the transmittance of the polarizing plate is preferably higher and the degree of polarization is preferably higher.
  • the transmittance of the polarizing plate is preferably in the range of 30 to 50%, more preferably in the range of 35 to 50%, and most preferably in the range of 40 to 50% with respect to light having a wavelength of 550 nm.
  • the degree of polarization is preferably in the range of 90 to 100%, more preferably in the range of 95 to 100%, and most preferably in the range of 99 to 100% in light having a wavelength of 550 nm.
  • the stretching ratio is preferably 2.5 to 30.0 times, more preferably 3.0 to 10.0 times. Stretching can be performed by dry stretching in air. Moreover, you may implement wet extending
  • the stretch ratio for dry stretching is preferably 2.5 to 5.0 times, and the stretch ratio for wet stretching is preferably 3.0 to 10.0 times.
  • the stretching step may be performed in several steps including oblique stretching. By dividing into several times, it is possible to stretch more uniformly even at high magnification. Before the oblique stretching, a slight stretching (a degree to prevent shrinkage in the width direction) may be performed horizontally or vertically.
  • Stretching can be performed by performing tenter stretching in biaxial stretching in different steps.
  • the biaxial stretching is the same as the stretching method performed in normal film formation.
  • stretching is performed at different speeds on the left and right, so that the thickness of the binder film before stretching needs to be different on the left and right.
  • the flow rate of the binder solution can be differentiated between the left and right sides by tapering the die.
  • a rubbing treatment method widely used as a liquid crystal alignment treatment process of LCD can be applied. That is, orientation is obtained by rubbing the surface of the film in a certain direction using paper, gauze, felt, rubber, nylon, or polyester fiber. Generally, it is carried out by rubbing several times using a cloth in which fibers having a uniform length and thickness are planted on average. It is preferable to carry out using a rubbing roll in which the roundness, cylindricity, and deflection (eccentricity) of the roll itself are all 30 ⁇ m or less.
  • the film wrap angle on the rubbing roll is preferably 0.1 to 90 °.
  • a stable rubbing treatment can be obtained by winding 360 ° or more.
  • the film When rubbing a long film, the film is preferably transported at a speed of 1 to 100 m / min in a constant tension state by a transport device.
  • the rubbing roll is preferably rotatable in the horizontal direction with respect to the film traveling direction for setting an arbitrary rubbing angle. It is preferable to select an appropriate rubbing angle in the range of 0 to 60 °. When used in a liquid crystal display device, the angle is preferably 40 to 50 °. 45 ° is particularly preferred.
  • a polymer film on the surface opposite to the optically anisotropic layer of the linearly polarizing film (arrangement of optically anisotropic layer / polarizing film / polymer film). It is also preferable that the polymer film is provided with an antireflection film having an outermost surface having antifouling properties and scratch resistance. Any conventionally known antireflection film can be used.
  • the liquid crystal display device of the present invention may include other members.
  • a color filter may be disposed between the liquid crystal cell and the polarizing film.
  • a cold cathode or a hot cathode fluorescent tube, or a backlight having a light emitting diode, a field emission element, or an electroluminescent element as a light source can be disposed on the back surface.
  • the liquid crystal display device of the present invention may be of a reflective type. In such a case, only one polarizing plate may be disposed on the observation side, and reflected on the back surface of the liquid crystal cell or the inner surface of the lower substrate of the liquid crystal cell. Install the membrane.
  • the liquid crystal display device of the present invention may be an anti-transmission type in which a reflection portion and a transmission portion are provided in one pixel of the display device in order to achieve both transmission and reflection modes.
  • a prismatic or lens-shaped condensing type brightness enhancement sheet (film) is laminated, or a polarization reflection type brightness enhancement sheet (film) that improves light loss due to absorption of the polarizing plate. ) May be laminated between the backlight and the liquid crystal cell.
  • a diffusion sheet (film) for making the light source of the backlight uniform may be laminated, and conversely, a sheet (film) formed by printing a reflection and diffusion pattern for giving the light source an in-plane distribution. You may laminate.
  • JP-A-10-96917 can be referred to.
  • Example 1 (Preparation of transparent support) The following composition was put into a mixing tank and stirred while heating to 30 ° C. to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution.
  • Cellulose acetate solution composition (parts by mass) Inner layer Outer layer ⁇ Cellulose acetate with an acetylation degree of 60.9% 100 100 Triphenyl phosphate (plasticizer) 7.8 7.8 Biphenyl diphenyl phosphate (plasticizer) 3.9 3.9 Methylene chloride (first solvent) 293 314 Methanol (second solvent) 71 76 1-butanol (third solvent) 1.5 1.6 Silica fine particles (AEROSIL R972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) 0 0.8 The following retardation increasing agent 1.7 0 ⁇
  • the obtained inner layer dope and outer layer dope were cast on a drum cooled to 0 ° C. using a three-layer co-casting die.
  • the film having a residual solvent amount of 70% by mass was peeled off from the drum, both ends were fixed with a pin tenter, and the film was dried at 80 ° C. while transporting at a draw ratio of 110% in the transport direction, resulting in a residual solvent amount of 10%. By the way, it was dried at 110 ° C.
  • the produced cellulose acetate film had an in-plane retardation Re at a wavelength of 550 nm of 9 nm and a thickness direction retardation Rth of 90 nm.
  • the produced cellulose acetate film was immersed in a 2.0N potassium hydroxide solution (25 ° C.) for 2 minutes, neutralized with sulfuric acid, washed with pure water and dried.
  • the following coating solution was continuously applied to the alignment film surface of the film using a # 3.2 wire bar.
  • the solvent was dried, and then heated in a drying zone at 135 ° C. for about 90 seconds to align the discotic liquid crystal compound.
  • the film is transported to a drying zone at 80 ° C., and the surface temperature of the film is about 100 ° C., and irradiated with ultraviolet rays with an illuminance of 600 mW for 10 seconds by an ultraviolet irradiation device to advance the crosslinking reaction.
  • the following coating solution was continuously applied to the alignment film surface of the film using a # 3.2 wire bar.
  • the solvent was dried, and then heated in a drying zone at 135 ° C. for about 90 seconds to align the discotic liquid crystal compound.
  • the film is transported to a drying zone at 80 ° C., and the surface temperature of the film is about 100 ° C., and irradiated with ultraviolet rays with an illuminance of 600 mW for 10 seconds by
  • the optical compensation film produced above was bonded to the surface of the polarizing film to produce a polarizing plate.
  • the bonding surface of the film was subjected to alkali saponification treatment.
  • the polarizing film is a 20 ⁇ m-thick linear polarizing film prepared by continuously stretching an 80 ⁇ m-thick polyvinyl alcohol film in an aqueous iodine solution and drying it, and the adhesive is polyvinyl acetate. A 3% aqueous solution of alcohol (PVA-117H manufactured by Kuraray) was used.
  • TN mode liquid crystal display device (Production of TN mode liquid crystal display device) A pair of polarizing plates provided in a liquid crystal display device (S23A350H, manufactured by Samsung Electronics Co., Ltd.) using a TN type liquid crystal cell is peeled off, and two of the prepared polarizing plates are selected instead. And attached to the viewer side and the backlight side one by one. Each TN mode liquid crystal display device having the configuration shown in the following table was produced.
  • Example 2 As described in Example 2 in Table 1, a transparent support, an optically anisotropic layer, a polarizing plate, and a liquid crystal display device were similarly produced except that the direction of the axis was changed.
  • Example 3 A transparent support, an optically anisotropic layer, a polarizing plate and a liquid crystal display device were similarly prepared except that the film thickness of the transparent support of Example 1 was changed so that Re and Rth described in Example 3 of Table 1 were obtained. Produced.
  • Example 4 A transparent support, an optically anisotropic layer, a polarizing plate and a liquid crystal display device were similarly produced except that the production method of the optical compensation film 1 was changed as follows so that Re and Rth described in Example 4 of Table 1 were obtained. did.
  • a transparent support 1 was produced in the same manner as in Example 1.
  • the produced cellulose acetate film was immersed in a 2.0N potassium hydroxide solution (25 ° C.) for 2 minutes, neutralized with sulfuric acid, washed with pure water and dried.
  • the following coating solution was continuously applied to the alignment film surface of the film using a # 2.4 wire bar. Thereafter, the discotic liquid crystal compound was aligned by heating in a drying zone at 80 ° C. for about 120 seconds. Next, the film was transported to a drying zone at 80 ° C., and irradiated with ultraviolet rays having an illuminance of 600 mW for 10 seconds by an ultraviolet irradiation device to advance the crosslinking reaction, thereby polymerizing the discotic liquid crystal compound. Then, it stood to cool to room temperature, the optically anisotropic layer was formed, and the optical compensation film was produced.
  • Examples 5 to 6 A transparent support, an optically anisotropic layer, a polarizing plate and a liquid crystal display device were prepared in the same manner as in Examples 1 and 4, except that the backlight configuration was changed in Example 1 and Example 4 and a light diffusion film was added. Produced.
  • the following coating solution 1 was filtered through a polypropylene filter having a pore size of 30 ⁇ m to prepare a coating solution for a light diffusion layer.
  • Coating solution for light diffusion layer 1 ⁇ DPHA 15g 73 g PET-30 Irgacure 184 1g Irgacure 127 1g Particle size 5.0 ⁇ m Styrene particles 8g Particle size 1.5 ⁇ m benzoguanamine particles 2g MEK 50g MIBK 50g ⁇
  • DPHA Mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate [manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.] PET-30: Pentaerythritol triacrylate [manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.] ⁇ Irgacure 127: Polymerization initiator [Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.] ⁇ Irgacure 184: Polymerization initiator [Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.]
  • the mass average molecular weight was 1600, and among the components higher than the oligomer component, the component having a molecular weight of 1000 to 20000 was 100%. Further, from the gas chromatography analysis, the raw material acryloyloxypropyltrimethoxysilane did not remain at all.
  • dispersion hollow silica fine particle sol isopropyl alcohol silica sol, average particle diameter 60 nm, shell thickness 10 nm, silica concentration 20% by mass, silica particle refractive index 1.31, in Preparation Example 4 of JP 2002-79616 A
  • 500 g is mixed with 30 g of acryloyloxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 1.5 g of diisopropoxyaluminum ethyl acetate, and then 9 g of ion-exchanged water is added. It was. After reacting at 60 ° C.
  • a triacetyl cellulose film (TAC-TD80UL, manufactured by FUJIFILM Corporation) was unwound in a roll form, and the coating solution for the light diffusion layer was directly extruded and applied using a coater having a throttle die. It was applied at a transfer speed of 30 m / min, dried at 30 ° C. for 15 seconds and 90 ° C. for 20 seconds, and further air-cooled metal halide lamp with an oxygen concentration of 0.2% under nitrogen purge (Igraphics Corporation) )), The coating layer was cured by irradiating with an ultraviolet ray with an irradiation amount of 90 mJ / cm 2 to form a light diffusion layer, and then wound up. The thickness of the obtained light diffusion layer was 8.0 ⁇ m.
  • Irradiation with an irradiation dose of 400 mJ / cm 2 was performed using an air-cooled metal halide lamp (manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.) in an atmosphere with an oxygen concentration of 0.1% by nitrogen purge. The haze at this time was 58%.
  • Comparative Example 1 A transparent support 1, a transparent support 2, a polarizing plate, and a liquid crystal display device were produced in the same manner as in Example 1 except that the directions of Re, Rth, and the axis described in Comparative Example 1 in Table 1 were changed.
  • Comparative Examples 2-3 As described in Comparative Examples 2 and 3 in Table 1, an optical compensation film 1, an optical compensation film 2, a polarizing plate, and a liquid crystal display device were produced in the same manner as in Example 1 except that the axial direction was changed.
  • the numerical values in the “absorption axis” and “slow axis” columns indicate the azimuth angle of each axis.
  • the right horizontal direction is set to 0 °, and the azimuth angle is increased counterclockwise (up: 90 °, left 180 °, down 270 °).
  • the liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device capable of obtaining excellent viewing angle characteristics, and in particular, can provide a TN liquid crystal display device.

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Abstract

 視野角特性に優れた液晶表示装置、特にTN型液晶表示装置を提供する。 互いに吸収軸を直交して配置される第1及び第2の偏光層と、 該第1及び第2の偏光層の間に、互いに対向して配置され、かつ、少なくとも一方が透明電極を有する第1及び第2の基板と、 該第1及び第2の基板との間に配置された捩れ配向モード液晶セルと、 該第1の偏光層と該液晶セルとの間に配置された、第1の透明支持体と重合性液晶化合物を含有する組成物を含む第1の光学補償フィルムと、 該第2の偏光層と該液晶セルとの間に配置された、第2の透明支持体を含む第2の光学補償フィルムと、を少なくとも有する液晶表示装置であって、 該第1の光学補償フィルムの波長550nmにおける面内レターデーションRe1(550)が下記式(I)を満足し、及び、面内遅相軸に直交する面内において、法線方向から40度傾いた方向から測定したレターデーションR[+40]と、該法線に対して逆に40度傾いた方向から測定したレターデーションR[-40]の比が、下記(II)若しくは(II')を満足し、 10nm ≦ Re1(550)≦ 200nm (I) R[+40]>R[-40]の場合、1.1≦R[+40]/R[-40]≦10 (II) R[+40]<R[-40]の場合、1.1≦R[-40]/R[+40]≦10 (II') 並びに、該第1の偏光板の吸収軸と該第1の偏光板に隣接する該液晶セル基板のラビング方向のなす角が直交であり、また、該第1の偏光板の吸収軸と該第1の光学補償フィルムの面内遅相軸とのなす角が直交であり、 並びに、該第2の光学補償フィルムの面内遅相軸が、第2の吸収軸に平行又は直交しており、該第2の光学補償フィルムの波長550nmにおける面内レターデーションRe2(550)が下記式(III)、及び、第2の光学補償フィルムの波長550nmにおける厚み方向のレターデーションRth2(550)が下記式(IV)を満足する液晶表示装置。 0nm ≦ Re2(550)≦ 150nm (III) -20nm ≦ Rth2(550)≦ 250nm (IV)

Description

液晶表示装置
 本発明は、広視野角特性を有する液晶表示装置に関する。
 従来、液晶表示装置には、そのモードに応じて、様々な光学特性を示す光学フィルムが光学補償に利用されている。例えば、TNモード液晶表示装置の光学補償フィルムとして、ポリマーフィルムからなる透明支持体上に、液晶組成物からなる光学異方性層を有する光学補償フィルムが提案されている(例:特許文献1)。
日本国特許第2587398号公報
 視野角特性に優れた液晶表示装置、特にTN型液晶表示装置を提供することを課題とする。
 上記課題を解決するための手段は以下の通りである。
[1] 互いに吸収軸を直交して配置される第1及び第2の偏光層と、
 上記第1及び第2の偏光層の間に、互いに対向して配置され、かつ、少なくとも一方が透明電極を有する第1及び第2の基板と、
 上記第1及び第2の基板との間に配置された捩れ配向モード液晶セルと、
 上記第1の偏光層と上記液晶セルとの間に配置された、第1の透明支持体と重合性液晶化合物を含有する組成物を含む第1の光学補償フィルムと、
 上記第2の偏光層と上記液晶セルとの間に配置された、第2の透明支持体を含む第2の光学補償フィルムと、を少なくとも有する液晶表示装置であって、
 上記第1の光学補償フィルムの波長550nmにおける面内レターデーションRe1(550)が下記式(I)を満足し、及び、面内遅相軸に直交する面内において、法線方向から40度傾いた方向から測定したレターデーションR[+40]と、上記法線に対して逆に40度傾いた方向から測定したレターデーションR[-40]の比が、下記(II)若しくは(II’)を満足し、
 10nm ≦ Re1(550)≦ 200nm (I)
 R[+40]>R[-40]の場合、1.1≦R[+40]/R[-40]≦10 (II)
 R[+40]<R[-40]の場合、1.1≦R[-40]/R[+40]≦10 (II’)
 並びに、上記第1の偏光板の吸収軸と上記第1の偏光板に隣接する上記液晶セル基板のラビング方向のなす角が直交であり、また、上記第1の偏光板の吸収軸と上記第1の光学補償フィルムの面内遅相軸とのなす角が直交であり、
 並びに、上記第2の光学補償フィルムの面内遅相軸が、第2の吸収軸に平行又は直交しており、上記第2の光学補償フィルムの波長550nmにおける面内レターデーションRe2(550)が下記式(III)、及び、第2の光学補償フィルムの波長550nmにおける厚み方向のレターデーションRth2(550)が下記式(IV)を満足する液晶表示装置。
 0nm ≦ Re2(550)≦ 150nm (III)
 -20nm ≦ Rth2(550)≦ 250nm (IV)
[2] 上記第1の透明支持体と上記第2の光学補償フィルムの波長550nmにおける面内方向のレターデーションRe(550)の差、及び波長550nmにおける厚み方向のレターデーションRth(550)の差がそれぞれ10nm未満であることを特徴とする[1]に記載の液晶表示装置。
[3] 上記第1の透明支持体と上記第2の光学補償フィルムの波長550nmにおける面内方向のレターデーションRe(550)の差、及び波長550nmにおける厚み方向のレターデーションRth(550)の差がそれぞれ10nm以上であることを特徴とする[1]に記載の液晶表示装置。
[4] 上記液晶パネルの視認側に配置された光拡散層と上記液晶パネルの視認側の反対側に配置されたバックライトユニットとを備え、上記バックライトユニットから射出される光の輝度半値幅角度が40°以下であることを特徴とする[1]~[3]のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
[5] 上記光拡散層が透光性樹脂と、上記透光性樹脂の屈折率と異なる屈折率を有する透光性微粒子を含む層であり、かつ上記光拡散層の内部ヘイズが45%以上であることを特徴とする[4]に記載の液晶表示装置。
[6] 上記光拡散層が入射光の入射角度によって、光の透過状態が異なる異方性散乱層を有することを特徴とする[4]又は[5]に記載の液晶表示装置。
 本発明によれば、視野角特性に優れた液晶表示装置、特にTN型液晶表示装置を提供することができる。
 以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
 本明細書において、Re(λ)、Rth(λ)は、各々、波長λにおける面内のレターデーション、及び厚さ方向のレターデーションを表す。Re(λ)はKOBRA 21ADH、又はWR(王子計測機器(株)製)において、波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。測定波長λnmの選択にあたっては、波長選択フィルターをマニュアルで交換するか、又は測定値をプログラム等で変換して測定することができる。測定されるフィルムが、1軸又は2軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりRth(λ)が算出される。なお、この測定方法は、後述する光学異方性層中のディスコティック液晶分子の配向膜側の平均チルト角、その反対側の平均チルト角の測定においても一部利用される。
 Rth(λ)は、前記Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADH、又はWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする)のフィルム法線方向に対して法線方向から片側50°まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて全部で6点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADH又はWRが算出する。上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、KOBRA 21ADH、又はWRが算出する。なお、遅相軸を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする)、任意の傾斜した2方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値、及び入力された膜厚値を基に、以下の式(A)、及び式(V)よりRthを算出することもできる。
 式(A):
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 なお、上記のRe(θ)は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値をあらわす。また、式(A)におけるnxは、面内における遅相軸方向の屈折率を表し、nyは、面内においてnxに直交する方向の屈折率を表し、nzは、nx及びnyに直交する方向の屈折率を表す。dは膜厚を表す。
Rth={(nx+ny)/2-nz}×d・・・・・・・・式(V)
 測定されるフィルムが、1軸や2軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸(optic axis)がないフィルムの場合には、以下の方法により、Rth(λ)は算出される。Rth(λ)は、前記Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADH、又はWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)として、フィルム法線方向に対して-50°から+50°まで10°ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて11点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADH又はWRが算出する。また、上記の測定において、平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについては、アッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する:
 セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)である。
 これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADH又はWRはnx、ny、nzを算出する。この算出されたnx,ny,nzよりNz=(nx-nz)/(nx-ny)が更に算出される。
 なお、「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味し、更に屈折率の測定波長は、特別な記述がない限り、可視光域(λ=550nm)での値である。
 また、本明細書において、光学フィルム及び液晶層等の各部材の光学特性を示す数値、数値範囲、及び定性的な表現(例えば、「同等」、「等しい」等の表現)については、液晶表示装置やそれに用いられる部材について一般的に許容される誤差を含む数値、数値範囲及び性質を示していると解釈されるものとする。また、本明細書において、各軸・方向間の配置や交差角の角度の説明で、範囲を示さずに単に「平行」「直交」「0°」「90°」「45°」等という場合には、「おおよそ平行」「おおよそ直交」「おおよそ0°」「おおよそ90°」「おおよそ45°」の意であり、厳密なものではない。それぞれの目的を達成する範囲内での、多少のズレは許容される。例えば「平行」「0°」とは、交差角がおおよそ0°ということであり、0°~10°、好ましくは0°~5°、より好ましくは0°~3°である。「直交」「90°」とは、交差角がおおよそ90°ということであり、80°~90°、好ましくは85°~90°、より好ましくは87°~90°である。「45°」とは、交差角がおおよそ45°ということであり、35°~55°、好ましくは40°~50°、より好ましくは42°~48°である。
 本発明に係る液晶表示装置は、互いに吸収軸を直交して配置される第1及び第2の偏光層と、該第1及び第2の偏光層の間に、互いに対向して配置され、かつ、少なくとも一方が透明電極を有する第1及び第2の基板と、該第1及び第2の基板との間に配置された捩れ配向モード液晶セルと、該第1の偏光層と該液晶セルとの間に配置された、第1の透明支持体と重合性液晶化合物を含有する組成物を含む第1の光学補償フィルムと、該第2の偏光層と該液晶セルとの間に配置された、第2の透明支持体を含む第2の光学補償フィルムと、を少なくとも有するものであって、
 該第1の光学補償フィルムの波長550nmにおける面内レターデーションRe1(550)が下記式(I)を満足し、及び、面内遅相軸に直交する面内において、法線方向から40度傾いた方向から測定したレターデーションR[+40]と、該法線に対して逆に40度傾いた方向から測定したレターデーションR[-40]の比が、下記(II)若しくは(II’)を満足し、
 10nm ≦ Re1(550)≦ 200nm (I)
 R[+40]>R[-40]の場合、1.1≦R[+40]/R[-40]≦10 (II)
 R[+40]<R[-40]の場合、1.1≦R[-40]/R[+40]≦10 (II’)
 並びに、該第1の偏光板の吸収軸と該第1の偏光板に隣接する該液晶セル基板のラビング方向のなす角が直交であり、また、該第1の偏光板の吸収軸と該第1の光学補償フィルムの面内遅相軸とのなす角が直交であり、
 並びに、該第2の光学補償フィルムの面内遅相軸が、第2の吸収軸に平行又は直交しており、該第2の光学補償フィルムの波長550nmにおける面内レターデーションRe2(550)が下記式(III)、及び、第2の光学補償フィルムの波長550nmにおける厚み方向のレターデーションRth2(550)が下記式(IV)を満足するものである。
 0nm ≦ Re2(550)≦ 150nm (III)
 -20nm ≦ Rth2(550)≦ 250nm (IV)
 また、前記第1の透明支持体と前記第2の光学補償フィルムの波長550nmにおける面内方向のレターデーションRe(550)の差、及び波長550nmにおける厚み方向のレターデーションRth(550)の差がそれぞれ10nm未満であるか、又はそれぞれ10nm以上であることが好ましい。
 更に、本発明に係る液晶表示装置は、前記液晶パネルの視認側に配置された光拡散層と前記液晶パネルの視認側の反対側に配置されたバックライトユニットとを備え、前記バックライトユニットから射出される光の輝度半値幅角度が40°以下であることが好ましい。
 更にまた、前記光拡散層が透光性樹脂と、前記透光性樹脂の屈折率と異なる屈折率を有する透光性微粒子を含む層であり、かつ該光拡散層の内部ヘイズが45%以上であることが好ましく、前記光拡散層は、入射光の入射角度によって、光の透過状態が異なる異方性散乱層を有するものであることが好ましい。
 液晶表示装置は、互いの吸収軸を直交して配置される一対の偏光層(第1及び第2の偏光層)、一対の偏光層の間に、対向して配置され、少なくとも一方が透明電極を有する第1の基板及び第2の基板と、第1の基板と前記第2の基板との間に配置された液晶層とを有する液晶セル(捩れ配向モード液晶セル)、並びに第1の偏光層と液晶セルとの間に配置される位相差層(第1の透明支持体と重合性液晶化合物を含有する組成物を含む第1の光学補償フィルム)と、第2の偏光層と該液晶セルとの間に配置された、第2の透明支持体を含む第2の光学補償フィルムと、を有する。
 液晶セルはTNモードの液晶セルであり、第1及び第2の基板の対向面には、電極層が形成されている。一例は、複数の画素電極にそれぞれ対応する複数のTFTと、各行のTFTにゲート信号を供給する複数のゲート配線と、各列のTFTにデータ信号を供給する複数のデータ配線とが設けられ、複数の画素電極が、それぞれ、その画素電極に対応するTFTに接続されている。また、一対の対向基板及びその対向面にはそれぞれ、電極層を覆って、実質的に互いに直交する方向に配向処理された水平配向膜が形成されている。液晶層は、正の誘電異方性を有するネマティック液晶材料を充填してなる層であり、その液晶分子は、水平配向膜により、第1及び第2の基板の近傍における配向方向が規定され、電極層間に電界が印加されていないとき、基板間において実質的に90°の捩れ角で捩れ(ツイスト)配向する。一方、電極間に黒表示させる電圧が印加されると、液晶分子は、基板の面に対して垂直に立ち上がり、所定の平均チルト角θ(60°~90°程度)で配向する。その状態では、液晶層中に法線方向から光が入射した場合と、斜め方向から入射した場合とでは、液晶分子の配向の違いにより、液晶層中を伝搬する光の偏光状態が異なり、その結果、視野角に依存してコントラストが低下したり、階調反転やカラーシフトが生じる。本発明の液晶表示装置では、位相差層により、コントラスト等の表示特性の視野角依存性を軽減し、視野角特性を改善している。
 液晶層の厚さdと複屈折率Δnの積であるΔn・dは、一般的には、TNモードの場合、300~600nm程度になる。本発明では、液晶層のΔn・dが、下記式を満足していると、TNモードにおいて視野角拡大効果が得られるので好ましい。
  200nm≦Δn・d≦600nm
 Δn・dは、TNモードの場合は、380~480nmであるのがより好ましい。
 液晶層は、RGBのサブピクセル領域間で、厚みが互いに異なるマルチギャップの液晶層であるのが好ましい。例えば、カラーフィルタの厚みを一様ではなく、Rサブピクセル、Gサブピクセル、及びBサブピクセルの厚みを変えて、マルチギャップの液晶層とすることができる。一例は、Rサブピクセルに対応する液晶層のΔnd(R)、Gサブピクセルに対応する液晶層のΔnd(G)、及びBサブピクセルに対応する液晶層のΔnd(B)が、Δnd(B)<Δnd(G)<Δnd(R)の関係を満足する構成である。この例によれば、広い視野角にわたって、コントラスト及び色再現性の高いカラー画像を表示することができる。
 一方、液晶材料として、Δnに波長依存性があり、R光に対するΔn(R)、G光に対するΔn(G)、及びB光に対するΔn(B)が、Δn(B)<Δn(G)<Δn(R)の関係を満足する液晶材料を利用することにより、カラーフィルタの厚みが一様であっても、同様の効果が得られる。
 液晶表示装置は、ノーマリホワイトモードであり、一対の偏光層は、それぞれの吸収軸を実質的に互いに直交させて配置されている。
[光学補償シート]
 本発明に使用可能な光学補償シートの例は、光学的に透明な支持体と、該支持体上に、液晶性化合物を含有する組成物から形成された光学異方性層とを有する。なお、光学補償シートは本発明において液晶パネル部の一部となるが、光学補償シートが前記光学異方性層と透明支持体とを有する態様では、該透明支持体が偏光板の一部となる透明層を兼ねていてもよく、かかる場合は、光学異方性層は前記液晶パネル部の一部であり、透明支持体は偏光板の一部であると考える。
 以下、本発明に利用可能な光学補償シートの構成材料について説明する。
《支持体》
 前記光学補償シートは、支持体を有していてもよい。該支持体は、透明なポリマーフィルムであるのが好ましい。支持体は、光透過率が80%以上であることが好ましい。ポリマーフィルムを構成するポリマーの例には、セルロースエステル(例、セルロースのモノ乃至トリアシレート体)、ノルボルネン系ポリマー及びポリメチルメタクリレートが含まれる。市販のポリマー(ノルボルネン系ポリマーでは、アートン及びゼオネックスいずれも商品名))を用いてもよい。又、従来知られているポリカーボネートやポリスルホンのような複屈折の発現しやすいポリマーは、国際公開第00/26705号パンフレットに記載のように、分子を修飾することで複屈折の発現性を制御したものを用いるのが好ましい。
 中でもセルロースエステルが好ましく、セルロースの低級脂肪酸エステルが更に好ましい。低級脂肪酸とは、炭素原子数が6以下の脂肪酸を意味する。特に、炭素原子数が2~4のセルロースアシレートが好ましい。セルロースアセテートが特に好ましい。セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートのような混合脂肪酸エステルを用いてもよい。セルロースアセテートの粘度平均重合度(DP)は、250以上であることが好ましく、290以上であることが更に好ましい。又、セルロースアセテートは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるMw/Mn(Mwは質量平均分子量、Mnは数平均分子量)の分子量分布が狭いことが好ましい。具体的なMw/Mnの値としては、1.0~1.7であることが好ましく、1.0~1.65であることが更に好ましい。
 ポリマーフィルムとしては、酢化度が55.0~62.5%であるセルロースアセテートを使用することが好ましい。酢化度は、57.0~62.0%であることが更に好ましい。なお、酢化度とは、セルロース単位質量当たりの結合酢酸量を意味する。酢化度は、ASTM:D-817-91(セルロースアセテート等の試験法)におけるアセチル化度の測定及び計算によって求められる。
 セルロースアセテートでは、セルロースの2位、3位及び6位のヒドロキシルが均等に置換されるのではなく、6位の置換度が小さくなる傾向がある。本発明に用いるポリマーフィルムでは、セルロースの6位置換度が、2位、3位に比べて同程度又は多い方が好ましい。2位、3位及び6位の置換度の合計に対する、6位の置換度の割合は、30~40%であることが好ましく、31~40%であることが更に好ましく、32~40%であることが最も好ましい。6位の置換度は、0.88以上であることが好ましい。
 これらの具体的なアシル基、及びセルロースアシレートの合成方法は、発明協会公開技報公技番号2001-1745号(2001年3月15日発行)の9ページに詳細に記載されている。
 ポリマーフィルムのレターデーションを調整するためには延伸のような外力を与える方法が一般的であるが、又、光学異方性を調節するためのレターデーション上昇剤が、場合により添加される。セルロースアシレートフィルムのレターデーションを調整するには、芳香族環を少なくとも二つ有する芳香族化合物をレターデーション上昇剤として使用することが好ましい。芳香族化合物は、セルロースアシレート100質量部に対して、0.01~20質量部の範囲で使用することが好ましい。また、二種類以上の芳香族化合物を併用してもよい。芳香族化合物の芳香族環には、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含む。例えば、欧州特許出願公開第911656号明細書、特開2000-111914号公報、同2000-275434号公報等記載の化合物等が挙げられる。
 ポリマーフィルムに添加する上記した添加剤又は種々の目的に応じて添加できる添加剤(例えば、紫外線防止剤、剥離剤、帯電防止剤、劣化防止剤(例、酸化防止剤、過酸化物分解剤、ラジカル禁止剤、金属不活性化剤、酸捕獲剤、アミン)、赤外吸収剤を等)は、固体でもよく油状物でもよい。また、フィルムが多層から形成される場合、各層の添加物の種類や添加量が異なってもよい。これらの詳細は、上記の公技番号2001-1745号の16頁~22頁に詳細に記載されている素材が好ましく用いられる。これらの添加剤の使用量は、各素材の添加量は機能が発現する限りにおいて特に限定されないが、ポリマーフィルム全組成物中、0.001~25質量%の範囲で適宜用いられることが好ましい。
《ポリマーフィルム(支持体)の製造方法》
 ポリマーフィルムは、ソルベントキャスト法によりを製造することが好ましい。ソルベントキャスト法では、ポリマー材料を有機溶媒に溶解した溶液(ドープ)を用いてフィルムを製造する。ドープは、ドラム又はバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフィルムを形成する。流延前のドープは、固形分量が18~35%となるように濃度を調整することが好ましい。ドラム又はバンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。
 ドープは、表面温度が10℃以下のドラム又はバンド上に流延することが好ましい。流延してから2秒以上風に当てて乾燥することが好ましい。得られたフィルムをドラム又はバンドから剥ぎ取り、更に100~160℃まで逐次温度を変えた高温風で乾燥して残留溶剤を蒸発させることもできる。以上の方法は、特公平5-17844号公報に記載がある。この方法によると、流延から剥ぎ取りまでの時間を短縮することが可能である。この方法を実施するためには、流延時のドラム又はバンドの表面温度においてドープがゲル化することが必要である。
 流延工程では1種類のセルロースアシレート溶液を単層流延してもよいし、2種類以上のセルロースアシレート溶液を同時及び又は逐次共流延してもよい。
 上記のような二層以上の複数のセルロースアシレート溶液を共流延する方法としては、例えば、支持体の進行方向に間隔を置いて設けた複数の流延口からセルロースアシレートを含む溶液をそれぞれ流延させて積層させる方法(例えば、特開平11-198285号公報記載の方法)、2つの流延口からセルロースアシレート溶液を流延する方法(特開平6-134933号公報記載の方法)、高粘度セルロースアシレート溶液の流れを低粘度のセルロースアシレート溶液で包み込み、その高、低粘度のセルロースアシレート溶液を同時に押出す方法(特開昭56-162617号公報記載の方法)等が挙げられる。本発明ではこれらに限定されるものではない。これらのソルベントキャスト方法の製造工程については、前記の公技番号2001-1745号の22頁~30頁に詳細に記載され、溶解、流延(共流延を含む)、金属支持体、乾燥、剥離、延伸などに分類される。
 本発明のフィルム(支持体)の厚さは、15~120μmであることが好ましく、更には20~80μmが好ましい。
《ポリマーフィルム(支持体)の表面処理》
 ポリマーフィルムは、表面処理を施すことが好ましい。表面処理には、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理及び紫外線照射処理が含まれる。これらについては、詳細が前記の公技番号2001-1745号の30頁~32頁に詳細に記載されている。これらの中でも特に好ましくは、アルカリ鹸化処理でありセルロースアシレートフィルムの表面処理としては極めて有効である。
 アルカリ鹸化処理は、鹸化液中に浸漬、鹸化液を塗布する等何れでもよいが、塗布方法が好ましい。塗布方法としては、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、バーコーティング法及びE型塗布法を挙げることができる。アルカリ鹸化処理液は、水酸化カリウム溶液、水酸化ナトリウム溶液が挙げられ、水酸化イオンの規定濃度は、0.1~3.0Nの範囲にあることが好ましい。更に、アルカリ処理液として、フィルムに対する濡れ性が良好な溶媒(例、イソプロピルアルコール、n-ブタノール、メタノール、エタノール等)、界面活性剤、湿潤剤(例えば、ジオール類、グリセリン等)を含有することで、鹸化液の透明支持体に対する濡れ性、鹸化液の経時安定性等が良好となる。具体的には、例えば、特開2002-82226号公報、国際公開第02/46809号パンフレットに内容の記載が挙げられる。
 表面処理の代わりに、表面処理に加えて下塗り層(特開平7-333433号公報記載)、或は疎水性基と親水性基との両方を含有するゼラチン等の樹脂層を一層のみ塗布する単層法第1層として高分子フィルムによく密着する層(以下、下塗第1層と略す)を設け、その上に第2層として配向膜とよく密着するゼラチン等の親水性の樹脂層(以下、下塗第2層と略す)を塗布するいわゆる重層法(例えば、特開平11-248940号公報記載)の内容が挙げられる。
 なお、上記した通り、光学異方性層の支持体として、偏光板の一部である透明層に要求される光学特性を満足するフィルムを用いてもよい。かかる場合は、図6~9の説明で例示した文献等に記載のフィルムを支持体として利用する。
《光学異方性層》
 次に、本発明に利用する光学異方性層の好ましい態様について詳細を記述する。光学異方性層は、液晶表示装置の黒表示における液晶セル中の液晶化合物を補償するように設計することが好ましい。黒表示における液晶セル中の液晶化合物の配向状態は、液晶表示装置のモードにより異なる。この液晶セル中の液晶化合物の配向状態に関しては、IDW’00、FMC7-2、P411~414に記載されている。光学異方性層は、ラビング軸等の配向軸によって配向制御され、その配向状態に固定された液晶性化合物を含有するのが好ましい。
 光学異方性層の形成に用いる液晶性化合物の例には、分子構造が棒状である棒状液晶性化合物、及び分子構造が円盤状である円盤状液晶性化合物が含まれる。棒状液晶性化合物及び円盤状液晶性化合物は、高分子液晶でも低分子液晶でもよく、更に、低分子液晶が架橋され液晶性を示さなくなったものも含まれる。光学異方性層の作製に棒状液晶性化合物を用いた場合は、棒状液晶性分子は、その長軸を支持体面へ投影した軸の平均方向が、配向軸に対して平行であるのが好ましい。また、光学異方性層の作製に円盤状液晶性化合物を用いた場合は、層中において円盤状液晶性分子は、その短軸を支持体面へ投影した軸の平均方向が配向軸に対して平行であるのが好ましい。また、円盤面と層平面とのなす角(傾斜角)が深さ方向に変化する、後述のハイブリッド配向が好ましい。
《棒状液晶性分子》
 棒状液晶性化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。
 なお、棒状液晶性化合物には、金属錯体も含まれる。また、棒状液晶性分子を繰り返し単位中に含む液晶ポリマーも、棒状液晶性化合物として用いることができる。言い換えると、棒状液晶性化合物は、(液晶)ポリマーと結合していてもよい。
 棒状液晶性化合物については、季刊化学総説第22巻液晶の化学(1994)日本化学会編の第4章、第7章及び第11章、及び液晶デバイスハンドブック日本学術振興会第142委員会編の第3章に記載がある。
 棒状液晶性分子の複屈折率は、0.001~0.7の範囲にあることが好ましい。
 棒状液晶性分子は、その配向状態を固定するために、重合性基を有することが好ましい。重合性基は、ラジカル重合性不飽基或はカチオン重合性基が好ましく、具体的には、例えば特開2002-62427号公報明細書中の段落番号[0064]~[0086]記載の重合性基、重合性液晶化合物が挙げられる。
《円盤状液晶性化合物》
 円盤状(ディスコティック)液晶性化合物の例には、C.Destradeらの研究報告、Mol.Cryst.71巻、111頁(1981年)に記載されているベンゼン誘導体、C.Destradeらの研究報告、Mol.Cryst.122巻、141頁(1985年)、Physics lett、A、78巻、82頁(1990)に記載されているトルキセン誘導体、B.Kohneらの研究報告、Angew.Chem.96巻、70頁(1984年)に記載されたシクロヘキサン誘導体及びJ.M.Lehnらの研究報告、J.Chem.Commun.、1794頁(1985年)、J.Zhangらの研究報告、J.Am.Chem.Soc.116巻、2655頁(1994年)に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルが含まれる。
 円盤状液晶性化合物としては、分子中心の母核に対して、直鎖のアルキル基、アルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基が母核の側鎖として放射線状に置換した構造である液晶性を示す化合物も含まれる。分子又は分子の集合体が、回転対称性を有し、一定の配向を付与できる化合物であることが好ましい。円盤状液晶性化合物を含有する組成物から形成する光学異方性層は、最終的に光学異方性層に含まれる化合物が液晶性である必要はなく、例えば、低分子の円盤状液晶性分子が熱や光で反応する基を有しており、結果的に熱、光で反応により重合又は架橋し、高分子量化し液晶性を失った化合物も含まれる。円盤状液晶性分子の好ましい例は、特開平8-50206号公報に記載されている。また、円盤状液晶性分子の重合については、特開平8-27284公報に記載がある。
 円盤状液晶性分子を重合により固定するためには、円盤状液晶性分子の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させる必要がある。円盤状コアと重合性基は、連結基を介して結合する化合物が好ましく、これにより重合反応においても配向状態を保つことができる。例えば、特開2000-155216号公報明細書中の段落番号[0151]~「0168」記載の化合物等が挙げられる。
 ハイブリッド配向では、円盤状液晶性分子の円盤面と層平面との角度が、光学異方性層の深さ方向でかつ支持体(又は配向膜)表面からの距離の増加と共に増加又は減少している。角度は、距離の増加と共に増加することが好ましい。更に、角度の変化としては、連続的増加、連続的減少、間欠的増加、間欠的減少、連続的増加と連続的減少を含む変化、あるいは、増加及び減少を含む間欠的変化が可能である。間欠的変化は、厚さ方向の途中で傾斜角が変化しない領域を含んでいる。角度は、角度が変化しない領域を含んでいても、全体として増加又は減少していればよい。更に、角度は連続的に変化することが好ましい。
 支持体(又は配向膜)側の円盤状液晶性分子の長軸の平均方向は、一般に円盤状液晶性分子あるいは配向膜の材料を選択することにより、又はラビング処理方法を選択することにより、調整することができる。また、表面側(空気側)の円盤状液晶性分子の円盤面方向は、一般に円盤状液晶性分子あるいは円盤状液晶性分子と共に使用する添加剤の種類を選択することにより調整することができる。円盤状液晶性分子と共に使用する添加剤の例としては、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー及びポリマーなどを挙げることができる。長軸の配向方向の変化の程度も、上記と同様に、液晶性分子と添加剤との選択により調整できる。
《光学異方性層中の他の添加物》
 上記の液晶性化合物と共に、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー等を併用して、塗工膜の均一性、膜の強度、液晶分子の配向性等を向上することができる。液晶性分子と相溶性を有し、液晶性分子の傾斜角の変化を与えられるか、あるいは配向を阻害しないことが好ましい。
 重合性モノマーとしては、ラジカル重合性又はカチオン重合性の化合物が挙げられる。好ましくは、多官能性ラジカル重合性モノマーであり、上記の重合性基含有の液晶化合物と共重合性のものが好ましい。例えば、特開2002-296423号公報明細書中の段落番号[0018]~[0020]記載のものが挙げられる。上記化合物の添加量は、液晶性化合物に対して一般に1~50質量%の範囲にあり、5~30質量%の範囲にあることが好ましい。
 界面活性剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、特にフッ素系化合物が好ましい。具体的には、例えば特開2008-250314号公報中の段落番号[0127]~[0190]記載の化合物が挙げられる。
 円盤状液晶性化合物とともに使用するポリマーは、円盤状液晶性化合物に傾斜角の変化を与えられることが好ましい。
 ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、特開2000-155216号公報明細書中の段落番号[0178]記載のものが挙げられる。液晶性分子の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、液晶性化合物に対して0.1~10質量%の範囲にあることが好ましく、0.1~8質量%の範囲にあることがより好ましい。なお円盤状液晶性化合物を用いる場合は、該化合物のディスコティックネマティック液晶相-固相転移温度は、70~300℃が好ましく、70~170℃が更に好ましい。
《光学異方性層の形成》
 光学異方性層は、少なくとも一種の液晶性化合物及び必要に応じて後述の重合性開始剤や任意の成分を含む組成物を、例えば塗布液として調製し、該塗布液を配向膜の表面(例えば、ラビング処理面)に塗布することで形成できる。
 塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド(例、N、N-ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラクロロエタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1、2-ジメトキシエタン)が含まれる。アルキルハライド及びケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
 塗布液の塗布は、公知の方法(例、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法)により実施できる。
 光学異方性層の厚さは、0.1~20μmであることが好ましく、0.5~15μmであることが更に好ましく、1~10μmであることが最も好ましい。
《液晶性分子の配向状態の固定》
 配向膜等の表面上で配向させた液晶性分子を、配向状態を維持して固定するのが好ましい。固定化は、重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。光重合開始剤の例には、α-カルボニル化合物(米国特許2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許2448828号明細書記載)、α-炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp-アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許3549367号明細書記載)、アクリジン及びフェナジン化合物(特開昭60-105667号公報、米国特許4239850号明細書記載)及びオキサジアゾール化合物(米国特許4212970号明細書記載)が含まれる。
 光重合開始剤の使用量は、組成物(塗布液である場合は固形分)の0.01~20質量%の範囲にあることが好ましく、0.5~5質量%の範囲にあることが更に好ましい。
 液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、20mJ/cm2~50J/cm2の範囲にあることが好ましく、20~5000mJ/cm2の範囲にあることがより好ましく、100~800mJ/cm2の範囲にあることが更に好ましい。また、光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
 本発明に利用する第1の光学異方性層は、ディスコティック液晶性化合物を含有する液晶性組成物をハイブリッド配向状態に固定して形成された層であるのが好ましい。かかる態様では、光学異方性層の配向制御方向は、例えば、光学異方性層を形成する際に利用される配向膜の表面に施されたラビング処理のラビング軸によって決定され、一般的にはラビング軸方向と一致する。
《配向膜》
 本発明では、光学異方性層中の液晶性化合物は配向軸によって配向制御され、その状態に固定されているのが好ましい。前記液晶性化合物を配向制御する配向軸としては、光学異方性層と前記ポリマーフィルム(支持体)との間に形成された配向膜のラビング軸が挙げられる。但し、本発明において配向軸はラビング軸に限定されるものではなく、ラビング軸と同様に液晶性化合物を配向制御し得るものであれば、いかなるものであってもよい。
 配向膜は、液晶性分子の配向方向を規定する機能を有する。従って、配向膜は本発明の好ましい態様を実現する上では必須である。しかし、液晶性化合物を配向後にその配向状態を固定してしまえば、配向膜はその役割を果たしているために、本発明の構成要素としては必ずしも必須のものではない。即ち、配向状態が固定された配向膜上の光学異方性層のみを偏光子上に転写して本発明の偏光板を作製することも可能である。
 配向膜は、有機化合物(好ましくはポリマー)のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法(LB膜)による有機化合物(例、ω-トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル)の累積のような手段で設けることができる。更に、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。
 配向膜は、ポリマーのラビング処理により形成することが好ましい。配向膜に使用するポリマーは、原則として、液晶性分子を配向させる機能のある分子構造を有する。本発明では、液晶性分子を配向させる機能に加えて、架橋性官能基(例、二重結合)を有する側鎖を主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性分子を配向させる機能を有する架橋性官能基を側鎖に導入することが好ましい。配向膜に使用されるポリマーは、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができし、これらの組み合わせを複数使用することができる。ポリマーの例には、例えば特開平8-338913号公報明細書中段落番号[0022]記載のメタクリレート系共重合体、スチレン系共重合体、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコール、ポリ(N-メチロールアクリルアミド)、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリカーボネート等が含まれる。シランカップリング剤をポリマーとして用いることができる。水溶性ポリマー(例、ポリ(N-メチロールアクリルアミド)、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール)が好ましく、ゼラチン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが更に好ましく、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが最も好ましい。重合度が異なるポリビニルアルコール又は変性ポリビニルアルコールを2種類併用することが特に好ましい。
 ポリビニルアルコールの鹸化度は、70~100%が好ましく、80~100%が更に好ましい。ポリビニルアルコールの重合度は、100~5000であることが好ましい。
 液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖は、一般に疎水性基を官能基として有する。具体的な官能基の種類は、液晶性分子の種類及び必要とする配向状態に応じて決定する。例えば、変性ポリビニルアルコールの変性基としては、共重合変性、連鎖移動変性又はブロック重合変性により導入できる。変性基の例には、親水性基(カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基、アミノ基、アンモニウム基、アミド基、チオール基等)、炭素数10~100個の炭化水素基、フッ素原子置換の炭化水素基、チオエーテル基、重合性基(不飽和重合性基、エポキシ基、アジリニジル基等)、アルコキシシリル基(トリアルコキシ、ジアルコキシ、モノアルコキシ)等が挙げられる。これらの変性ポリビニルアルコール化合物の具体例として、例えば特開2000-155216号公報明細書中の段落番号[0022]~[0145]、同2002-62426号公報明細書中の段落番号[0018]~[0022]に記載のもの等が挙げられる。
 架橋性官能基を有する側鎖を配向膜ポリマーの主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖に架橋性官能基を導入すると、配向膜のポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを共重合させることができる。その結果、多官能モノマーと多官能モノマーとの間だけではなく、配向膜ポリマーと配向膜ポリマーとの間、そして多官能モノマーと配向膜ポリマーとの間も共有結合で強固に結合される。従って、架橋性官能基を配向膜ポリマーに導入することで、光学補償シートの強度を著しく改善することができる。
 配向膜ポリマーの架橋性官能基は、多官能モノマーと同様に、重合性基を含むことが好ましい。具体的には、例えば特開2000-155216号公報明細書中段落番号[0080]~[0100]記載のもの等が挙げられる。
 配向膜ポリマーは、上記の架橋性官能基とは別に、架橋剤を用いて架橋させることもできる。架橋剤としては、アルデヒド、N-メチロール化合物、ジオキサン誘導体、カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物、活性ビニル化合物、活性ハロゲン化合物、イソオキサゾール及びジアルデヒド澱粉が含まれる。二種類以上の架橋剤を併用してもよい。具体的には、例えば特開2002-62426号公報明細書中の段落番号[0023]~[024]記載の化合物等が挙げられる。反応活性の高いアルデヒド、特にグルタルアルデヒドが好ましい。
 架橋剤の添加量は、ポリマーに対して0.1~20質量%が好ましく、0.5~15質量%が更に好ましい。配向膜に残存する未反応の架橋剤の量は、1.0質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下であることが更に好ましい。このように調節することで、配向膜を液晶表示装置に長期使用、或は高温高湿の雰囲気下に長期間放置しても、レチキュレーション発生のない充分な耐久性が得られる。が発生することがある。
 配向膜は、基本的に、配向膜形成材料である上記ポリマー、架橋剤を含む透明支持体上に塗布した後、加熱乾燥(架橋させ)し、ラビング処理することにより形成することができる。架橋反応は、前記のように、透明支持体上に塗布した後、任意の時期に行ってよい。ポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーを配向膜形成材料として用いる場合には、塗布液は消泡作用のある有機溶媒(例、メタノール)と水の混合溶媒とすることが好ましい。その比率は質量比で水:メタノールが0:100~99:1が好ましく、0:100~91:9であることが更に好ましい。これにより、泡の発生が抑えられ、配向膜、更には光学異方層の層表面の欠陥が著しく減少する。
 配向膜形成時に利用する塗布方法は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法又はロールコーティング法が好ましい。特にロッドコーティング法が好ましい。また、乾燥後の膜厚は0.1~10μmが好ましい。加熱乾燥は、20℃~110℃で行うことができる。充分な架橋を形成するためには60℃~100℃が好ましく、特に80℃~100℃が好ましい。乾燥時間は1分~36時間で行うことができるが、好ましくは1分~30分である。pHも、使用する架橋剤に最適な値に設定することが好ましく、グルタルアルデヒドを使用した場合は、pH4.5~5.5で、特に5が好ましい。
 配向膜は、透明支持体上又は上記下塗層上に設けられる。配向膜は、上記のようにポリマー層を架橋したのち、表面をラビング処理することにより得ることができる。
 前記ラビング処理は、LCDの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を適用することができる。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向を得る方法を用いることができる。一般的には、長さ及び太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。
 次に、配向膜を機能させて、配向膜の上に設けられる光学異方性層の液晶性分子を配向させる。その後、必要に応じて、配向膜ポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを反応させるか、あるいは、架橋剤を用いて配向膜ポリマーを架橋させる。 配向膜の膜厚は、0.1~10μmの範囲にあることが好ましい。
 また、光学補償フィルムは、フィルムを延伸して作製してもよい。
《楕円偏光板》
 本発明では、前記光学異方性層を直線偏光膜と一体化させた楕円偏光板を用いることができる。楕円偏光板は、液晶表示装置にそのまま組み込める様に、液晶セルを構成している一対の基板と略同一な形状に成型されているのが好ましい(例えば、液晶セルが矩形状ならば、楕円偏光板も同一な矩形状に成型されているのが好ましい)。本発明では、液晶セルの基板の配向軸と直線偏光膜の吸収軸、及び/又は光学異方性層の配向軸が特定の角度に調整されている。
 前記楕円偏光板は、前記光学補償シートと直線偏光膜(以下、単に「偏光膜」という場合は「直線偏光膜」をいうものとする)とを積層することによって作製することができる。光学補償シートは、直線偏光膜の保護膜を兼ねていてもよい。
 直線偏光膜は、Optiva Inc.に代表される塗布型偏光膜、若しくはバインダーと、ヨウ素又は二色性色素からなる偏光膜が好ましい。直線偏光膜におけるヨウ素及び二色性色素は、バインダー中で配向することで偏向性能を発現する。ヨウ素及び二色性色素は、バインダー分子に沿って配向するか、若しくは二色性色素が液晶のような自己組織化により一方向に配向することが好ましい。現在、市販の偏光子は、延伸したポリマーを、浴槽中のヨウ素若しくは二色性色素の溶液に浸漬し、バインダー中にヨウ素、若しくは二色性色素をバインダー中に浸透させることで作製されるのが一般的である。
 市販の偏光膜は、ポリマー表面から4μm程度(両側合わせて8μm程度)にヨウ素若しくは二色性色素が分布しており、十分な偏光性能を得るためには、少なくとも10μmの厚みが必要である。浸透度は、ヨウ素若しくは二色性色素の溶液濃度、同浴槽の温度、同浸漬時間により制御することができる。上記のように、バインダー厚みの下限は、10μmであることが好ましい。厚みの上限は、液晶表示装置の光漏れの観点からは、薄ければ薄い程よい。現在市販の偏光板(約30μm)以下であることが好ましく、25μm以下が好ましく、20μm以下が更に好ましい。20μm以下であると、光漏れ現象は、17インチの液晶表示装置で観察されなくなる。
 偏光膜のバインダーは架橋していてもよい。架橋しているバインダーは、それ自体架橋可能なポリマーを用いることができる。官能基を有するポリマーあるいはポリマーに官能基を導入して得られるバインダーを、光、熱あるいはpH変化により、バインダー間で反応させて偏光膜を形成することができる。また、架橋剤によりポリマーに架橋構造を導入してもよい。架橋は一般に、ポリマー又はポリマーと架橋剤の混合物を含む塗布液を、透明支持体上に塗布したのち、加熱を行うことにより実施される。最終商品の段階で耐久性が確保できればよいため、架橋させる処理は、最終の偏光板を得るまでのいずれの段階で行ってもよい。
 偏光膜のバインダーは、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができる。ポリマーの例としては、前記の配向膜で記載のポリマーと同様のものが挙げられる。ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが最も好ましい。変性ポリビニルアルコールについては、特開平8-338913号、同9-152509号及び同9-316127号の各公報に記載がある。ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールは、二種以上を併用してもよい。
 バインダーの架橋剤の添加量は、バインダーに対して、0.1~20質量%が好ましい。偏光素子の配向性、偏光膜の耐湿熱性が良好となる。
 配向膜は、架橋反応が終了した後でも、反応しなかった架橋剤をある程度含んでいる。但し、残存する架橋剤の量は、配向膜中に1.0質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下であることが更に好ましい。このようにすることで、偏光膜を液晶表示装置に組み込み、長期使用、或は高温高湿の雰囲気下に長期間放置しても、偏光度の低下を生じない。
 架橋剤については、米国再発行特許23297号明細書に記載がある。また、ホウ素化合物(例、ホウ酸、硼砂)も、架橋剤として用いることができる。
 二色性色素としては、アゾ系色素、スチルベン系色素、ピラゾロン系色素、トリフェニルメタン系色素、キノリン系色素、オキサジン系色素、チアジン系色素あるいはアントラキノン系色素が用いられる。二色性色素は、水溶性であることが好ましい。二色性色素は、親水性置換基(例、スルホ、アミノ、ヒドロキシル)を有することが好ましい。
 二色性色素の例としては、例えば、前記の公技番号2001-1745号の58頁に記載の化合物が挙げられる。
 液晶表示装置のコントラスト比を高めるためには、偏光板の透過率は高い方が好ましく、偏光度も高い方が好ましい。偏光板の透過率は、波長550nmの光において、30~50%の範囲にあることが好ましく、35~50%の範囲にあることが更に好ましく、40~50%の範囲にあることが最も好ましい。偏光度は、波長550nmの光において、90~100%の範囲にあることが好ましく、95~100%の範囲にあることが更に好ましく、99~100%の範囲にあることが最も好ましい。
《楕円偏光板の製造》
 延伸法の場合、延伸倍率は2.5~30.0倍が好ましく、3.0~10.0倍が更に好ましい。延伸は、空気中でのドライ延伸で実施できる。また、水に浸漬した状態でのウェット延伸を実施してもよい。ドライ延伸の延伸倍率は、2.5~5.0倍が好ましく、ウェット延伸の延伸倍率は、3.0~10.0倍が好ましい。延伸工程は、斜め延伸を含め数回に分けて行ってもよい。数回に分けることによって、高倍率延伸でもより均一に延伸することができる。斜め延伸前に、横あるいは縦に若干の延伸(幅方向の収縮を防止する程度)を行ってもよい。延伸は、二軸延伸におけるテンター延伸を左右異なる工程で行うことによって実施できる。上記二軸延伸は、通常のフィルム製膜において行われている延伸方法と同様である。二軸延伸では、左右異なる速度によって延伸されるため、延伸前のバインダーフィルムの厚みが左右で異なるようにする必要がある。流延製膜では、ダイにテーパーを付けることにより、バインダー溶液の流量に左右の差をつけることができる。
 ラビング法では、LCDの液晶配向処理工程として広く採用されているラビング処理方法を応用することができる。すなわち、膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維を用いて一定方向に擦ることにより配向を得る。一般には、長さ及び太さが均一な繊維を平均的に植毛した布を用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。ロール自身の真円度、円筒度、振れ(偏芯)がいずれも30μm以下であるラビングロールを用いて実施することが好ましい。ラビングロールへのフィルムのラップ角度は、0.1~90゜が好ましい。ただし、特開平8-160430号公報に記載されているように、360゜以上巻き付けることで、安定なラビング処理を得ることもできる。
 長尺フィルムをラビング処理する場合は、フィルムを搬送装置により一定張力の状態で1~100m/minの速度で搬送することが好ましい。ラビングロールは、任意のラビング角度設定のためフィルム進行方向に対し水平方向に回転自在とされることが好ましい。0~60゜の範囲で適切なラビング角度を選択することが好ましい。液晶表示装置に使用する場合は、40~50゜が好ましい。45゜が特に好ましい。
 直線偏光膜の光学異方性層と反対側の表面には、ポリマーフィルムを配置する(光学異方性層/偏光膜/ポリマーフィルムの配置とする)ことが好ましい。
 ポリマーフィルムは、その最表面が防汚性及び耐擦傷性を有する反射防止膜を設けてなることも好ましい。反射防止膜は、従来公知のいずれのものも用いることができる。
 また、本発明の液晶表示装置は、他の部材を含んでいてもよい。例えば、液晶セルと偏光膜との間にカラーフィルターを配置してもよい。また、透過型として使用する場合は、冷陰極あるいは熱陰極蛍光管、あるいは発光ダイオード、フィールドエミッション素子、エレクトロルミネッセント素子を光源とするバックライトを背面に配置することができる。また、本発明の液晶表示装置は、反射型であってもよく、かかる場合は、偏光板は観察側に1枚配置したのみでよく、液晶セル背面あるいは液晶セルの下側基板の内面に反射膜を設置する。もちろん該光源を用いたフロントライトを液晶セル観察側に設けることも可能である。更に本発明の液晶表示装置は、透過と反射のモードの両立をはかるため、表示装置の1画素の中で反射部と透過部を設けた反透過型であってもよい。
 更にバックライトの発光効率を高めるために、プリズム状やレンズ状の集光型輝度向上シート(フィルム)を積層したり、偏光板の吸収による光ロスを改善する偏光反射型の輝度向上シート(フィルム)をバックライトと液晶セルの間に積層してもよい。また、バックライトの光源を均一化させるための拡散シート(フィルム)を積層してもよく、逆に光源に面内分布をもたせるための反射,拡散パターンを印刷などで形成したシート(フィルム)を積層してもよい。
 また、光拡散層、異方性散乱層に関しても、従来公知のいずれのものも用いることができる。例えば、特開平10-96917を参考にできる。
(実施例1)
(透明支持体の作製)
 下記の組成物をミキシングタンクに投入し、30℃に加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
──────────────────────────────────
  セルロースアセテート溶液組成(質量部)    内層    外層
──────────────────────────────────
  酢化度60.9%のセルロースアセテート   100   100
  トリフェニルホスフェート(可塑剤)     7.8   7.8
  ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9   3.9
  メチレンクロライド(第1溶媒)       293   314
  メタノール(第2溶媒)            71    76
  1-ブタノール(第3溶媒)         1.5   1.6
  シリカ微粒子(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製)
                          0   0.8
  下記レターデーション上昇剤         1.7     0
──────────────────────────────────
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 得られた内層用ドープ及び外層用ドープを、三層共流延ダイを用いて、0℃に冷却したドラム上に流延した。残留溶剤量が70質量%のフィルムをドラムから剥ぎ取り、両端をピンテンターにて固定して搬送方向のドロー比を110%として搬送しながら80℃で乾燥させ、残留溶剤量が10%となったところで、110℃で乾燥させた。その後、140℃の温度で30分乾燥し、残留溶剤が0.3質量%のセルロースアセテートフィルム(厚み80μm(外層:3μm、内層:74μm、外層:3μm))の透明支持体1を作製した。作製したセルロースアセテートフィルムの波長550nmにおける面内レターデーションReは9nm、厚さ方向のレターデーションRthは90nmであった。
 作製したセルロースアセテートフィルムを2.0Nの水酸化カリウム溶液(25℃)に2分間浸漬した後、硫酸で中和し、純水で水洗、乾燥した。
(配向膜の作製)
 このセルロースアセテートフィルム上に、下記の組成の塗布液を#16のワイヤーバーコーターで28mL/m塗布した。60℃の温風で60秒、更に90℃の温風で150秒乾燥した。形成された膜表面に、ラビングロールで搬送方向に平行な方向に500回転/分で回転させてラビング処理を行い、配向膜を作製した。
──────────────────────────────────
(配向膜塗布液組成)
──────────────────────────────────
  下記の変性ポリビニルアルコール          10質量部
  水                       370質量部
  メタノール                   120質量部
  グルタルアルデヒド(架橋剤)          0.5質量部
──────────────────────────────────
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(光学異方性層の作製)
 下記塗布液を、#3.2のワイヤーバーを用いて、フィルムの配向膜面に連続的に塗布した。室温から100℃に連続的に加温する工程で、溶媒を乾燥させ、その後、135℃の乾燥ゾーンで約90秒間加熱し、ディスコティック液晶化合物を配向させた。次に、80℃の乾燥ゾーンに搬送させて、フィルムの表面温度が約100℃の状態で、紫外線照射装置により、照度600mWの紫外線を10秒間照射し、架橋反応を進行させ、ディスコティック液晶化合物を重合した。その後、室温まで放冷し、光学異方性層を形成し、光学補償フィルム1を作製した。
(光学異方性層塗布液組成)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 メチルエチルケトン                 98質量部
 下記のディスコティック液晶性化合物(1)   41.01質量部
 エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製)       4.06質量部
 セルロースアセテートブチレート
(CAB551-0.2、イーストマンケミカル社製)0.34質量部
 セルロースアセテートブチレート
(CAB531-1、イーストマンケミカル社製)  0.11質量部
 下記フルオロ脂肪族基含有ポリマー1       0.13質量部
 下記フルオロ脂肪族基含有ポリマー2       0.03質量部
 光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製)
                         1.35質量部
 増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)0.45質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(光学特性の測定)
 作製した各光学補償フィルムについて、KOBRA-WR(王子計測器(株)製)を用いて、波長550nmの面内レターデーションRe(550)を測定した。また、各光学補償フィルムの遅相軸に直交する面内において、法線方向から±40度に傾斜した方向から波長550nmの光を入射させてレターデーションR[+40°]及びR[-40°]を測定し、R[-40°]/R[+40°]を算出した。
 結果を表1の実施例1に示した。
(偏光板の作製)
 上記で作製した光学補償フィルムを偏光膜の表面にそれぞれ貼合して偏光板を作製した。なお、フィルムの貼合面には、アルカリ鹸化処理を施した。また、偏光膜は、厚さ80μmのポリビニルアルコールフィルムをヨウ素水溶液中で連続して5倍に延伸し、乾燥して作製した、厚さ20μmの直線偏光膜を用い、また接着剤としては、ポリビニルアルコール(クラレ製PVA-117H)3%水溶液を用いた。
 実施例1と同様にして、透明支持体2を作製した。
(偏光板の作製)
 透明支持体2を使用して、実施例1と同様に偏光板を作製した。
(TNモード液晶表示装置の作製)
 TN型液晶セルを使用した液晶表示装置(S23A350H、サムスン電子(株)製)に設けられている一対の偏光板を剥がし、代わりに上記の作製した偏光板の2枚を選択して、粘着剤を介して、観察者側及びバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。
 下記表の構成のTNモード液晶表示装置をそれぞれ作製した。
(実施例2)
 表1の実施例2記載のように、軸の方向を変更した以外は同様に、透明支持体、光学異方性層、偏光板及び液晶表示装置を作製した。
(実施例3)
 表1の実施例3記載のRe、Rthとなるように、実施例1の透明支持体の膜厚を変更した以外は同様に透明支持体、光学異方性層、偏光板及び液晶表示装置を作製した。
(実施例4)
 表1の実施例4記載のRe、Rthになるように、光学補償フィルム1の作製方法を下記に変更した以外は同様に透明支持体、光学異方性層、偏光板及び液晶表示装置を作製した。
(透明支持体の作製)
 実施例1と同様にして、透明支持体1を作製した。
 作製したセルロースアセテートフィルムを2.0Nの水酸化カリウム溶液(25℃)に2分間浸漬した後、硫酸で中和し、純水で水洗、乾燥した。
(配向膜の作製)このセルロースアセテートフィルム上に、下記の組成の塗布液を#14のワイヤーバーコーターで24mL/m塗布した。100℃の温風で120秒で乾燥した。形成された膜表面に、ラビングロールで搬送方向に平行な方向に500回転/分で回転させてラビング処理を行い、配向膜を作製した。
──────────────────────────────────
(配向膜塗布液組成)
──────────────────────────────────
  下記の変性ポリビニルアルコール          10質量部
  水                       364質量部
  メタノール                   114質量部
  グルタルアルデヒド(架橋剤)          1.0質量部
  クエン酸エステル(AS3、三共化学(株))  0.35質量部
──────────────────────────────────
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(光学異方性層の作製)
 下記塗布液を、#2.4のワイヤーバーを用いて、フィルムの配向膜面に連続的に塗布した。その後、80℃の乾燥ゾーンで約120秒間加熱し、ディスコティック液晶化合物を配向させた。次に、80℃の乾燥ゾーンに搬送させて、紫外線照射装置により、照度600mWの紫外線を10秒間照射し、架橋反応を進行させ、ディスコティック液晶化合物を重合した。その後、室温まで放冷し、光学異方性層を形成し、光学補償フィルムを作製した。(結果は前述の通り、表1の実施例4に示した。)
(光学異方性層塗布液組成)
――――――――――――――――――――――――――――――――――
 下記表に示す液晶化合物(2)          100.0質量部
 下記に示すピリジニウム塩化合物II-1         1.0質量部
 下記に示すトリアジン環を有する化合物III-1     0.2質量部
 光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製)
                           3.0質量部
 増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)  1.0質量部
 メチルエチルケトン               341.8質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(実施例5~6)
 実施例1と実施例4のバックライト構成の変更と光拡散フィルムを追加した以外は、実施例1と実施例4と同様に透明支持体、光学異方性層、偏光板及び液晶表示装置を作製した。
[バックライト構成]
 S23A350Hの拡散板と拡散シートの間に、輝度向上フィルム(BEFRP2-1153M社製)2枚をプリズムが直交するように配置した。この時の輝度半値幅角度は35度であった。
 また、光拡散フィルムとして、下記を用いた。
[光拡散フィルム(高内部散乱フィルム)]
(光拡散層用塗布液の調製)
 下記塗布液1を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して光拡散層用塗布液を調製した。
光拡散層用塗布液1
―――――――――――――――――――――――――――――――
DPHA                       15g
PET―30                     73g
イルガキュア184                   1g
イルガキュア127                   1g
粒径5.0μmスチレン粒子               8g
粒径1.5μmベンゾグアナミン粒子           2g
MEK                        50g
MIBK                       50g
―――――――――――――――――――――――――――――――
 それぞれ使用した化合物を以下に示す。
・DPHA:ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物[日本化薬(株)製]
・PET-30:ペンタエリスリトールトリアクリレート[日本化薬(株)製]
・イルガキュア127:重合開始剤[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製]
・イルガキュア184:重合開始剤[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製]
(低屈折率層用塗布液の調製)
・ゾル液の調製
 攪拌機、還流冷却器を備えた反応器、メチルエチルケトン120質量部、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(KBM-5103、信越化学工業(株)製)100質量部、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート3質量部を加え混合したのち、イオン交換水30質量部を加え、60℃で4時間反応させたのち、室温まで冷却し、ゾル液を得た。質量平均分子量は1600であり、オリゴマー成分以上の成分のうち、分子量が1000~20000の成分は100%であった。また、ガスクロマトグラフィー分析から、原料のアクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランは全く残存していなかった。
・分散液の調製
 中空シリカ微粒子ゾル(イソプロピルアルコールシリカゾル、平均粒子径60nm、シェル厚み10nm、シリカ濃度20質量%、シリカ粒子の屈折率1.31、特開2002-79616号公報の調製例4に準じサイズを変更して作成)500gに、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製)30g、及びジイソプロポキシアルミニウムエチルアセテート1.5g加え混合した後に、イオン交換水の9gを加えた。60℃で8時間反応させた後に室温まで冷却し、アセチルアセトン1.8gを添加した。この分散液500gにほぼシリカの含量一定となるようにシクロヘキサノンを添加しながら、減圧蒸留による溶媒置換を行った。分散液に異物の発生はなく、固形分濃度をシクロヘキサノンで調整し20質量%にしたときの粘度は25℃で5mPa・sであった。得られた分散液Aのイソプロピルアルコールの残存量をガスクロマトグラフィーで分析したところ、1.5%であった。
・低屈折率層用塗布液の調製
 エチレン性不飽和基含有含フッ素ポリマー(特開2005-89536号公報製造例3に記載のフッ素ポリマー(A-1))固形分として41.0質量部をメチルイソブチルケトン500質量部に溶解し、更に、分散液Aを260質量部(シリカ+表面処理剤固形分として52.0質量部)、DPHA 5.0質量部、イルガキュア127(光重合開始剤、チバスペシャルティーケミカルス製)2.0質量部を添加した。塗布液全体の固形分濃度が6質量%になるようにメチルエチルケトンで希釈して低屈折率層用塗布液を調製した。この塗布液により形成される層の屈折率は、1.36であった。
(光拡散層の形成)
 トリアセチルセルロースフィルム(TAC-TD80UL、富士フイルム(株)製)をロール形態で巻き出して、スロットルダイを有するコーターを用いて、光拡散層用塗布液を直接押し出して塗布した。搬送速度30m/分の条件で塗布し、30℃で15秒間、90℃で20秒間乾燥の後、更に窒素パージ下酸素濃度0.2%で160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照射量90mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させて、光拡散層を形成し、その後、巻き取った。得られた光拡散層の厚さは8.0μmであった。
(低屈折率層の形成)
 上記の様にして形成した光拡散層の上に、スロットルダイを有するコーターを用いて、低屈折率層用塗布液をバックアップロール上のハードコート層を塗布してある面上に直接押し出して塗布し、厚さ100nmの低屈折率層を形成し、その後巻き取った。この様にして、光拡散フィルム1を作製した。乾燥・硬化条件を以下に示す。乾燥:90℃で60秒間乾燥した。硬化:窒素パージにより酸素濃度0.1%の雰囲気下で空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照射量400mJ/cm2の紫外線を照射した。この時のヘイズは58%であった。
(比較例1)
 表1の比較例1記載のRe、Rthと軸の方向となるように変更した以外は、実施例1と同様に透明支持体1、透明支持体2、偏光板及び液晶表示装置を作製した。
(比較例2~3)
 表1の比較例2、3記載したように、軸の方向を変更した以外は実施例1と同様に、光学補償フィルム1、光学補償フィルム2、偏光板及び液晶表示装置を作製した。
(比較例4)
 表1の比較例4記載の軸の方向となるように変更した以外は、比較例1と同様に透明支持体1、透明支持体2、偏光板及び液晶表示装置を作製した。
(液晶表示装置の評価)
(実画像評価:左右対称性)
 上記で作製した各液晶表示装置にISO 12640-1:1997、規格番号 JIX 9201:1995、画像名 ポートレイトを表示し、暗室にて目視で左右方向(極角45°)から観察して、表示画像の対称性を評価した。
 A:左右方向での対称性の悪化はほとんど観察されない。
 B:左右方向での対称性の悪化は小さい。
 C:左右方向での対称性の悪化が大きい。
(実画像評価:左右色味変化)
 上記で作製した各液晶表示装置にISO 12640-1:1997、規格番号 JIX 9201:1995、画像名 ポートレイトを表示し、暗室にて目視で左右方向(極角45°)から観察して、表示画像の正面からの色味変化を評価した。
 A:左右方向での色味変化はほとんど観察されない。
 B:左右方向での色味変化は小さい。
 C:左右方向での色味変化が大きい。
(正面CRの評価)
 上記で作製した各液晶表示装置について、測定機“EZ-Contrast XL88”(ELDIM社製)を用いて、黒表示(L0)及び白表示(L7)で正面方向(表示面に対して法線方向)の輝度を測定し、コントラスト比(白輝度/黒輝度)を算出し、以下の基準で評価した。
<評価>
 A:正面CRが1200以上
 B:正面CRが1000以上、1200未満
 C:正面CRが800以上、1000未満
 D:正面CRが800未満
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 上記表において、「吸収軸」、及び「遅相軸」の欄の数値は、各軸の方位角度を表す。液晶表示装置を正面から観察したときに、右水平方向を0°とし、反時計回りに方位角度が増えていく座標系とする(上:90°、左180°、下270°)。
 本発明の液晶表示装置は、優れた視野角特性を得ることができる液晶表示装置であって、特にTN型液晶表示装置を提供することができる。
 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
 本出願は、2011年10月25日出願の日本特許出願(特願2011-234431)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims (6)

  1.  互いに吸収軸を直交して配置される第1及び第2の偏光層と、
     該第1及び第2の偏光層の間に、互いに対向して配置され、かつ、少なくとも一方が透明電極を有する第1及び第2の基板と、
     該第1及び第2の基板との間に配置された捩れ配向モード液晶セルと、
     該第1の偏光層と該液晶セルとの間に配置された、第1の透明支持体と重合性液晶化合物を含有する組成物を含む第1の光学補償フィルムと、
     該第2の偏光層と該液晶セルとの間に配置された、第2の透明支持体を含む第2の光学補償フィルムと、を少なくとも有する液晶表示装置であって、
     該第1の光学補償フィルムの波長550nmにおける面内レターデーションRe1(550)が下記式(I)を満足し、及び、面内遅相軸に直交する面内において、法線方向から40度傾いた方向から測定したレターデーションR[+40]と、該法線に対して逆に40度傾いた方向から測定したレターデーションR[-40]の比が、下記(II)若しくは(II’)を満足し、
     10nm ≦ Re1(550)≦ 200nm (I)
     R[+40]>R[-40]の場合、1.1≦R[+40]/R[-40]≦10 (II)
     R[+40]<R[-40]の場合、1.1≦R[-40]/R[+40]≦10 (II’)
     並びに、該第1の偏光板の吸収軸と該第1の偏光板に隣接する該液晶セル基板のラビング方向のなす角が直交であり、また、該第1の偏光板の吸収軸と該第1の光学補償フィルムの面内遅相軸とのなす角が直交であり、
     並びに、該第2の光学補償フィルムの面内遅相軸が、第2の吸収軸に平行又は直交しており、該第2の光学補償フィルムの波長550nmにおける面内レターデーションRe2(550)が下記式(III)、及び、第2の光学補償フィルムの波長550nmにおける厚み方向のレターデーションRth2(550)が下記式(IV)を満足する液晶表示装置。
     0nm ≦ Re2(550)≦ 150nm (III)
     -20nm ≦ Rth2(550)≦ 250nm (IV)
  2.  前記第1の透明支持体と前記第2の光学補償フィルムの波長550nmにおける面内方向のレターデーションRe(550)の差、及び波長550nmにおける厚み方向のレターデーションRth(550)の差がそれぞれ10nm未満であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  3.  前記第1の透明支持体と前記第2の光学補償フィルムの波長550nmにおける面内方向のレターデーションRe(550)の差、及び波長550nmにおける厚み方向のレターデーションRth(550)の差がそれぞれ10nm以上であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  4.  前記液晶パネルの視認側に配置された光拡散層と前記液晶パネルの視認側の反対側に配置されたバックライトユニットとを備え、前記バックライトユニットから射出される光の輝度半値幅角度が40°以下であることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
  5.  前記光拡散層が透光性樹脂と、前記透光性樹脂の屈折率と異なる屈折率を有する透光性微粒子を含む層であり、かつ該光拡散層の内部ヘイズが45%以上であることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。
  6.  前記光拡散層が入射光の入射角度によって、光の透過状態が異なる異方性散乱層を有することを特徴とする請求項4又は5に記載の液晶表示装置。
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