[go: up one dir, main page]

JP2007047697A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device Download PDF

Info

Publication number
JP2007047697A
JP2007047697A JP2005234685A JP2005234685A JP2007047697A JP 2007047697 A JP2007047697 A JP 2007047697A JP 2005234685 A JP2005234685 A JP 2005234685A JP 2005234685 A JP2005234685 A JP 2005234685A JP 2007047697 A JP2007047697 A JP 2007047697A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
film
optically anisotropic
anisotropic layer
display device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005234685A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Hirakata
純一 平方
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2005234685A priority Critical patent/JP2007047697A/en
Publication of JP2007047697A publication Critical patent/JP2007047697A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device which has a narrow horizontal view angle with simple constitution, has a wide vertical view angle, and further has less deterioration in luminance in a front direction. <P>SOLUTION: The liquid crystal display device comprises at least a liquid crystal cell comprising a pair of oppositely arranged substrates one of which has an electrode and a specified liquid crystal layer interposed between the substrates, and polarizing plates arranged outside the liquid crystal cell respectively. An optical anisotropic layer is provided on the surface of one polarizing plate which is close to the liquid crystal cell. The liquid crystal display device has at least the liquid crystal cell comprising the pair of oppositely arranged substrates one of which has the electrode and the specified liquid crystal layer interposed between the substrates and also has the polarizing plates arranged outside the liquid crystal cell respectively, and one polarizing plate having an optical anisotropic layer is arranged further outside. The optical anisotropic layer is provided on the surface close to the liquid crystal cell. The optical anisotropic layer is made of a hybrid-aligned compound, and an alignment control direction of the hybrid-aligned compound is nearly parallel to an axis of absorption of one of polarizing films. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、OCB(Optically Compensatory Bend)型に代表されるベンド型液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a bend type liquid crystal display device represented by an OCB (Optically Compensatory Bend) type.

液晶表示装置は、少なくとも、液晶セルと偏光板からなる。そして、偏光板は、少なくとも、保護膜と偏光膜からなる。一般的に、偏光板は、ポリビニルアルコールフィルムからなる偏光膜をヨウ素にて染色し、延伸を行い、その両面に保護膜を積層して得られる。透過型液晶表示装置では、この偏光板を液晶セルの両側に取り付け、さらには一枚以上の光学補償シート(光学補償フィルム又は光学補償膜と呼ばれる)を配置することもある。一方、反射型液晶表示装置では、反射板、液晶セル、一枚以上の光学補償シート、偏光板の順に配置するのが一般的である。液晶セルは、液晶性分子、それを封入するための二枚の基板および液晶性分子に電圧を加えるための電極層からなる。液晶セルは、液晶性分子の配向状態の違いで、ON・OFF表示を行う。そして、当該液晶セルは、透過および反射型いずれにも適用でき、TN(Twisted Nematic)、IPS(In-Plane Switching)、OCB(Optically Compensatory Bend)、VA(Vertically Aligned)、ECB(Electrically Controlled Birefringence),強誘電性液晶のような表示モードが提案されている。   The liquid crystal display device includes at least a liquid crystal cell and a polarizing plate. And a polarizing plate consists of a protective film and a polarizing film at least. Generally, a polarizing plate is obtained by dyeing a polarizing film made of a polyvinyl alcohol film with iodine, stretching, and laminating protective films on both sides. In the transmissive liquid crystal display device, the polarizing plate is attached to both sides of the liquid crystal cell, and one or more optical compensation sheets (referred to as an optical compensation film or an optical compensation film) may be disposed. On the other hand, in a reflective liquid crystal display device, it is common to arrange a reflector, a liquid crystal cell, one or more optical compensation sheets, and a polarizing plate in this order. The liquid crystal cell includes a liquid crystal molecule, two substrates for encapsulating the liquid crystal molecule, and an electrode layer for applying a voltage to the liquid crystal molecule. The liquid crystal cell performs ON / OFF display depending on the alignment state of liquid crystal molecules. And the liquid crystal cell can be applied to both transmissive and reflective type, TN (Twisted Nematic), IPS (In-Plane Switching), OCB (Optically Compensatory Bend), VA (Vertically Aligned), ECB (Electrically Controlled Birefringence) A display mode like a ferroelectric liquid crystal has been proposed.

光学補償シートは、画像着色を解消したり、視野角を拡大するために、様々な液晶表示装置で用いられている。光学補償シートとして、延伸複屈折ポリマーフィルムが従来から使用されている。また、延伸複屈折フィルムからなる光学補償シートに代えて、透明支持体上に低分子もしくは高分子液晶性分子から形成された光学補償シートを設ける方法も提案されている。液晶性分子を用いることで、その多様な配向形態を利用し、従来の延伸複屈折ポリマーフィルムでは得ることができない光学的性質を実現することができる。さらに、偏光板の保護膜に複屈折性を付加することで、保護膜と光学補償シートを兼ねる構成も提案されている。   Optical compensation sheets are used in various liquid crystal display devices in order to eliminate image coloring and expand the viewing angle. As an optical compensation sheet, a stretched birefringent polymer film has been conventionally used. In addition, a method of providing an optical compensation sheet formed of low-molecular or high-molecular liquid crystalline molecules on a transparent support instead of the optical compensation sheet made of a stretched birefringent film has been proposed. By using liquid crystalline molecules, it is possible to realize optical properties that cannot be obtained by conventional stretched birefringent polymer films by utilizing its various alignment forms. Furthermore, the structure which serves as both a protective film and an optical compensation sheet by adding birefringence to the protective film of the polarizing plate has been proposed.

光学補償シートの光学的性質は、液晶セルの光学的性質、具体的には上記のような表示モードの違いに応じて決定することができる。液晶性分子を用いると、液晶セルの様々な表示モードに対応する様々な光学的性質を有する光学補償シートを製造することができる。液晶性分子を用いた光学補償シートでは、様々な表示モードに対応するものが既に提案されている。   The optical properties of the optical compensation sheet can be determined according to the optical properties of the liquid crystal cell, specifically, the difference in display mode as described above. When liquid crystalline molecules are used, optical compensation sheets having various optical properties corresponding to various display modes of the liquid crystal cell can be produced. Optical compensation sheets using liquid crystal molecules have already been proposed for various display modes.

液晶表示装置は視野角を広げることが重要であったが,近年さまざまな用途に液晶表示装置が使用されるようになり、例えば携帯電話や携帯端末(ノートパソコン)用表示装置では覗き見防止のために狭視野角が要求される場合もある。すなわち上下方向の視野角を拡大し、左右方向は視野角を狭めることが要求される。そのため光学補償シートを配置し、そのレターデーションを可変にして視野角を制御する方法や(特許文献1参照)、バックライトの出射光を絞りこんで左右方向視野角を狭くする方法(特許文献2参照)が提案されている。   It was important to widen the viewing angle of liquid crystal display devices, but in recent years liquid crystal display devices have come to be used in various applications. For example, display devices for mobile phones and portable terminals (notebook personal computers) can prevent peeping. Therefore, a narrow viewing angle may be required. That is, it is required to enlarge the viewing angle in the vertical direction and narrow the viewing angle in the horizontal direction. Therefore, a method of disposing an optical compensation sheet and changing the retardation thereof to control the viewing angle (see Patent Document 1), or a method of narrowing the left-right direction viewing angle by narrowing the emitted light of the backlight (Patent Document 2). Have been proposed).

特開2005−37784号公報JP-A-2005-37784 特開2001−305312号公報JP 2001-30531 A

しかし、このような視野角制御フィルムでは上下方向の視野角拡大が不十分であったり、正面の輝度が低下する等の問題があった。   However, such a viewing angle control film has problems such as insufficient expansion of the viewing angle in the vertical direction and lowering of the front luminance.

本発明は前記諸問題に鑑みなされたものであって、簡易な構成で、左右方向の視野角を狭め、上下方向の視野角は広く、正面の輝度低下の少ない液晶表示装置、特に、ベンドモードやOCB型の液晶表示装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has a simple configuration, narrows the viewing angle in the left-right direction, wides the viewing angle in the up-down direction, and has a low front luminance reduction, in particular, bend mode. Another object is to provide an OCB type liquid crystal display device.

本発明では、上記課題を解決するために下記手段を採用した。
[1]少なくとも、電極を一方に有する対向配置された一対の基板と該基板間にベンド配向したネマチック液晶材料を含む液晶層とからなる液晶セルと、該液晶セルの外側にそれぞれ配置された偏光板からなる液晶表示装置であって、
前記偏光板は、少なくとも、偏光膜と該偏光膜の少なくとも一方の面に設けられた保護膜からなり、かつ少なくとも一方の偏光板の液晶セルに近い面上に光学異方性層が設けられ(但し、該光学異方性層は前記保護膜を兼ねる構成であってもよい)、
前記光学異方性層は、ハイブリッド配向した化合物からなり、かつ、前記ハイブリッド配向した化合物の配向制御方向が、前記偏光膜のいずれか一つの吸収軸と略平行であることを特徴とする液晶表示装置。
[2]前記光学異方性層が、液晶セルの両側に配置されていることを特徴とする[1]に記載の液晶表示装置。
[3]少なくとも、電極を一方に有する対向配置された一対の基板と該基板間にベンド配向したネマチック液晶材料を含む液晶層とからなる液晶セルと、該液晶セルの外側にそれぞれ配置された偏光板を有し、さらにその外側に少なくとも一枚の光学異方性層を有する偏光板を配置した液晶表示装置であって、
前記偏光板は、少なくとも、偏光膜と該偏光膜の少なくとも一方の面に設けられた保護膜からなり、かつ液晶セルに近い面上に前記光学異方性層が設けられ(但し、前記光学異方性層は該保護膜を兼ねる構成であってもよい)、
前記光学異方性層は、ハイブリッド配向した化合物からなり、かつ、前記ハイブリッド配向した化合物の配向制御方向が、前記偏光膜のいずれか一つの吸収軸と略平行であることを特徴とする液晶表示装置。
[4]前記光学異方性層の厚さをd[μm]、
該光学異方性層中のハイブリッド配向した化合物の平均傾斜角をβ[°]、
該光学異方性層の面内レターデーションをQ[nm]とするとき、以下の式
0.5≦d≦3.0
20≦β≦90
10≦Q≦500
を満たすことを特徴とする[1]〜[3]のいずれかに記載の液晶表示装置。
[5]前記光学異方性層の少なくとも1枚が、配向状態が外場によって変化することを特徴とする[1]〜[4]のいずれかに記載の液晶表示装置。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
[1] A liquid crystal cell comprising at least a pair of opposed substrates having electrodes on one side and a liquid crystal layer containing a nematic liquid crystal material bend-oriented between the substrates, and polarized light respectively disposed outside the liquid crystal cell A liquid crystal display device comprising a plate,
The polarizing plate comprises at least a polarizing film and a protective film provided on at least one surface of the polarizing film, and an optically anisotropic layer is provided on a surface close to the liquid crystal cell of at least one polarizing plate ( However, the optically anisotropic layer may also be configured to serve as the protective film),
The optically anisotropic layer is composed of a hybrid-oriented compound, and the orientation control direction of the hybrid-oriented compound is substantially parallel to any one of the absorption axes of the polarizing film. apparatus.
[2] The liquid crystal display device according to [1], wherein the optically anisotropic layer is disposed on both sides of the liquid crystal cell.
[3] A liquid crystal cell comprising at least a pair of opposed substrates having electrodes on one side and a liquid crystal layer containing a nematic liquid crystal material bend-aligned between the substrates, and polarized light respectively disposed outside the liquid crystal cell A liquid crystal display device having a plate and further disposing a polarizing plate having at least one optically anisotropic layer on the outside thereof,
The polarizing plate comprises at least a polarizing film and a protective film provided on at least one surface of the polarizing film, and the optically anisotropic layer is provided on a surface close to the liquid crystal cell (provided that the optically different layer is provided). The isotropic layer may be configured to double as the protective film)
The optically anisotropic layer is composed of a hybrid-oriented compound, and the orientation control direction of the hybrid-oriented compound is substantially parallel to any one of the absorption axes of the polarizing film. apparatus.
[4] The thickness of the optically anisotropic layer is d [μm],
The average tilt angle of the hybrid-oriented compound in the optically anisotropic layer is β [°],
When the in-plane retardation of the optically anisotropic layer is Q [nm], the following formula 0.5 ≦ d ≦ 3.0
20 ≦ β ≦ 90
10 ≦ Q ≦ 500
The liquid crystal display device according to any one of [1] to [3], wherein:
[5] The liquid crystal display device according to any one of [1] to [4], wherein an alignment state of at least one of the optically anisotropic layers is changed by an external field.

本発明により、従来の液晶表示装置と同じ構成で、液晶セルを光学的に補償する機能を併せ持つ液晶表示装置を提供することが可能になった。さらに、本発明の液晶表示装置では、左右方向の黒表示時の輝度が上昇し、視野角が狭まり覗き見防止が可能となった。また上下方向視野角については、従来のOCBモード特有の広視野角を維持できた。さらに正面の輝度が低下することはなく、明るいOCB型液晶表示装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal display device having the same configuration as a conventional liquid crystal display device and having a function of optically compensating a liquid crystal cell. Further, in the liquid crystal display device of the present invention, the luminance at the time of black display in the left-right direction is increased, the viewing angle is narrowed, and peeping prevention can be prevented. As for the vertical viewing angle, the wide viewing angle unique to the conventional OCB mode could be maintained. Further, a bright OCB type liquid crystal display device can be provided without lowering the front luminance.

以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。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。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. The description of the constituent elements described below may be made based on typical embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments. In the present specification, a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.

本明細書で用いられる用語について説明する。
(レターデーションRe、Rth)
本発明において、正面レターデーションであるRe(λ)は、KOBRA 21ADH(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。厚さ方向のレターデーションであるRth(λ)は前記Re(λ)、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHにより判断される)を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して+40°傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて測定したレターデーション、および面内の遅相軸を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して−40°傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて測定したレターデーションの計3つの方向で測定したレターデーションと平均屈折率の仮定値および入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHが算出する。ここで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)。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)がさらに算出される。
Terms used in this specification will be described.
(Retardation Re, Rth)
In the present invention, Re ( λ ) which is the front retardation is measured by making light having a wavelength of λ nm incident in the normal direction of the film in KOBRA 21ADH (manufactured by Oji Scientific Instruments). Rth ( λ ), which is retardation in the thickness direction, is + 40 ° with respect to the normal direction of the film, using Re ( λ ) as an in-plane slow axis (determined by KOBRA 21ADH) as a tilt axis (rotation axis). Retardation measured by injecting light of wavelength λ nm from the tilted direction, and light of wavelength λ nm from the direction tilted by −40 ° with respect to the film normal direction with the in-plane slow axis as the tilt axis (rotation axis) KOBRA 21ADH is calculated based on the retardation measured in three directions, the assumed value of the average refractive index, and the input film thickness value. Here, as the assumed value of the average refractive index, “Polymer Handbook” (John Wiley & Sons, Inc.) and catalog values of various optical films can be used. Those whose average refractive index is not known can be measured with an Abbe refractometer. The average refractive index values of main optical films are exemplified below: cellulose acylate (1.48), cycloolefin polymer (1.52), polycarbonate (1.59), polymethyl methacrylate (1.49), Polystyrene (1.59). The KOBRA 21ADH calculates nx, ny, and nz by inputting the assumed value of the average refractive index and the film thickness. Nz = (nx−nz) / (nx−ny) is further calculated from the calculated nx, ny, and nz.

(分子配向軸)
試料70mm×100mmを、25℃、65%RHで2時間調湿し、自動複屈折計(KOBRA21DH、王子計測(株))にて、垂直入射における入射角を変化させた時の位相差より分子配向軸を算出した。
(軸ズレ)
また、自動複屈折計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株))で軸ズレ角度を測定した。幅方向に全幅にわたって等間隔で20点測定し、絶対値の平均値を求めた。また、遅相軸角度(軸ズレ)のレンジとは、幅方向全域にわたって等間隔に20点測定し、軸ズレの絶対値の大きい方から4点の平均と小さい方から4点の平均の差をとったものである。
(Molecular orientation axis)
The sample 70mm x 100mm was conditioned at 25 ° C and 65% RH for 2 hours, and the molecule was determined from the phase difference when the incident angle at normal incidence was changed with an automatic birefringence meter (KOBRA21DH, Oji Scientific Co., Ltd.). The orientation axis was calculated.
(Axis misalignment)
Moreover, the axis | shaft misalignment angle was measured with the automatic birefringence meter (KOBRA-21ADH, Oji Scientific Instruments). Twenty points were measured at equal intervals over the entire width in the width direction, and the average absolute value was determined. The range of the slow axis angle (axis deviation) is the measurement of 20 points at equal intervals over the entire width direction, and the difference between the average of four points from the larger absolute value of the axis deviation and the average of the four points from the smaller one. Is taken.

(透過率)
試料20mm×70mmを、25℃、60%RHで透明度測定器(AKA光電管比色計、KOTAKI製作所)で可視光(615nm)の透過率を測定した。
(分光特性)
試料13mm×40mmを、25℃、60%RHで分光光度計(U−3210、(株)日立製作所)にて、波長300〜450nmにおける透過率を測定した。傾斜幅は72%の波長−5%の波長で求めた。限界波長は、(傾斜幅/2)+5%の波長で表した。吸収端は、透過率0.4%の波長で表した。これより380nmおよび350nmの透過率を評価した。
(Transmittance)
The transmittance of visible light (615 nm) was measured on a 20 mm × 70 mm sample at 25 ° C. and 60% RH with a transparency measuring instrument (AKA phototube colorimeter, KOTAKI Corporation).
(Spectral characteristics)
A sample 13 mm × 40 mm was measured for transmittance at a wavelength of 300 to 450 nm with a spectrophotometer (U-3210, Hitachi, Ltd.) at 25 ° C. and 60% RH. The inclination width was obtained at a wavelength of 72% -5%. The limit wavelength was expressed by a wavelength of (gradient width / 2) + 5%. The absorption edge is represented by a wavelength with a transmittance of 0.4%. From this, the transmittances at 380 nm and 350 nm were evaluated.

本明細書において、「45度」、「平行」あるいは「垂直」とは、厳密な角度±5度未満の範囲内であることを意味する。すなわち、略45度、略平行、略垂直の意である。厳密な角度との誤差は、4度未満であることが好ましく、3度未満であることがより好ましい。また、角度について、「+」は時計周り方向を意味し、「−」は反時計周り方向を意味するものとする。また、「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。また、「可視光領域」とは、380nm〜780nmのことをいう。さらに屈折率の測定波長は特別な記述がない限り、可視光域のλ=550nmでの値である。   In the present specification, “45 degrees”, “parallel” or “vertical” means that the angle is within a range of strictly less than ± 5 degrees. That is, it means approximately 45 degrees, approximately parallel, and approximately vertical. The error from the exact angle is preferably less than 4 degrees, more preferably less than 3 degrees. Regarding the angle, “+” means the clockwise direction, and “−” means the counterclockwise direction. Further, the “slow axis” means a direction in which the refractive index is maximized. The “visible light region” means 380 nm to 780 nm. Further, the measurement wavelength of the refractive index is a value at λ = 550 nm in the visible light region unless otherwise specified.

本明細書において「偏光板」とは、特に断らない限り、長尺の偏光板、および液晶装置に組み込まれる大きさに裁断された(本明細書において、「裁断」には「打ち抜き」および「切り出し」等も含むものとする)偏光板の両者を含む意味で用いられる。また、本明細書では、「偏光膜」及び「偏光板」を区別して用いるが、「偏光板」は「偏光膜」の少なくとも片面に該偏光膜を保護する透明保護膜を有する積層体のことを意味するものとする。さらに、本発明において、偏光板には、光学補償シートを含むことがある。また、本発明では、光学異方性層が該保護膜を兼ねることもできる。   In this specification, “polarizing plate” is cut into a size to be incorporated into a long polarizing plate and a liquid crystal device unless otherwise specified (in this specification, “cutting” includes “punching” and “ It is also used in the sense of including both of the polarizing plates. In this specification, “polarizing film” and “polarizing plate” are distinguished from each other, and “polarizing plate” is a laminate having a transparent protective film for protecting the polarizing film on at least one side of the “polarizing film”. Means. Furthermore, in the present invention, the polarizing plate may include an optical compensation sheet. In the present invention, the optically anisotropic layer can also serve as the protective film.

本発明の第一の態様の液晶表示装置は、
少なくとも、電極を一方に有する対向配置された一対の基板と該基板間にベンド配向したネマチック液晶材料を含む液晶層とからなる液晶セルと、該液晶セルの外側にそれぞれ配置された偏光板からなる液晶表示装置であって、
前記偏光板は、少なくとも、偏光膜と該偏光膜の少なくとも一方の面に設けられた保護膜からなり、かつ少なくとも一方の偏光板の液晶セルに近い面上に光学異方性層が設けられ(但し、該光学異方性層は前記保護膜を兼ねる構成であってもよい)、
前記光学異方性層は、ハイブリッド配向した化合物からなり、かつ、前記ハイブリッド配向した化合物の配向制御方向が、前記偏光膜のいずれか一つの吸収軸と略平行であることを特徴とする液晶表示装置
(以下、「液晶表示装置I」ともいう)
であり、
本発明の第二の態様の液晶表示装置は、
少なくとも、電極を一方に有する対向配置された一対の基板と該基板間に該基板間にベンド配向したネマチック液晶材料を含む液晶層とからなる液晶セルと、該液晶セルの外側にそれぞれ配置された偏光板を有し、さらにその外側に少なくとも一枚の光学異方性層を有する偏光板を配置した液晶表示装置であって、
前記偏光板は、少なくとも、偏光膜と該偏光膜の少なくとも一方の面に設けられた保護膜からなり、かつ液晶セルに近い面上に前記光学異方性層が設けられ(但し、前記光学異方性層は該保護膜を兼ねる構成であってもよい)、
前記光学異方性層は、ハイブリッド配向した化合物からなり、かつ、前記ハイブリッド配向した化合物の配向制御方向が、前記偏光膜のいずれか一つの吸収軸と略平行であることを特徴とする液晶表示装置
(以下、「液晶表示装置II」ともいう)
である。
以下、液晶表示装置IとIIを併せて本発明の液晶表示装置ということもある。
The liquid crystal display device of the first aspect of the present invention is
A liquid crystal cell comprising at least a pair of substrates arranged opposite to each other having electrodes on one side and a liquid crystal layer containing a nematic liquid crystal material bend-oriented between the substrates, and a polarizing plate disposed on the outside of the liquid crystal cell. A liquid crystal display device,
The polarizing plate comprises at least a polarizing film and a protective film provided on at least one surface of the polarizing film, and an optically anisotropic layer is provided on a surface close to the liquid crystal cell of at least one polarizing plate ( However, the optically anisotropic layer may also be configured to serve as the protective film),
The optically anisotropic layer is composed of a hybrid-oriented compound, and the orientation control direction of the hybrid-oriented compound is substantially parallel to any one of the absorption axes of the polarizing film. Device (hereinafter also referred to as “Liquid Crystal Display I”)
And
The liquid crystal display device of the second aspect of the present invention is
A liquid crystal cell comprising at least a pair of opposed substrates having electrodes on one side and a liquid crystal layer containing a nematic liquid crystal material bend-aligned between the substrates, and disposed outside the liquid crystal cell; A liquid crystal display device having a polarizing plate and further disposing a polarizing plate having at least one optically anisotropic layer on the outside thereof,
The polarizing plate comprises at least a polarizing film and a protective film provided on at least one surface of the polarizing film, and the optically anisotropic layer is provided on a surface close to the liquid crystal cell (provided that the optically different layer is provided). The isotropic layer may be configured to double as the protective film)
The optically anisotropic layer is composed of a hybrid-oriented compound, and the orientation control direction of the hybrid-oriented compound is substantially parallel to any one of the absorption axes of the polarizing film. Device (hereinafter also referred to as “Liquid Crystal Display II”)
It is.
Hereinafter, the liquid crystal display devices I and II may be collectively referred to as the liquid crystal display device of the present invention.

以下、本発明の液晶表示装置の一実施形態の構成部材について順次説明する。
図1に、本発明の液晶表示装置の構成例の模式図を示す。
図1に示すOCBモードの液晶表示装置は、電圧印加時、即ち黒表示時に、液晶が基板面に対してベンド配向する液晶層13とそれを挟む基板11及び14からなる液晶セルを有する。基板11及び14は液晶面に配向処理が施してあり、ラビング方向を12と15の矢印で示す。液晶セルを挟持して偏光膜3及び22が配置されている。偏光膜3及び22それぞれの吸収軸4及び23を、互いに直交に、且つ液晶セルの液晶層13のラビング方向12、15と45度の角度に配置される。偏光膜3及び22と液晶セルとの間には、保護膜5及び20と光学異方性層9及び18がそれぞれ配置されている。保護膜5及び20は、その遅相軸6及び21が、それぞれに隣接する偏光膜3及び22の吸収軸4及び23の方向と直交に配置されている。また、光学異方性層9及び18は、液晶性化合物の配向によって発現された光学異方性を有する。
Hereinafter, constituent members of one embodiment of the liquid crystal display device of the present invention will be described in order.
FIG. 1 shows a schematic diagram of a configuration example of a liquid crystal display device of the present invention.
The OCB mode liquid crystal display device shown in FIG. 1 has a liquid crystal cell composed of a liquid crystal layer 13 in which the liquid crystal bends with respect to the substrate surface when a voltage is applied, that is, black display, and substrates 11 and 14 sandwiching the liquid crystal layer. The substrates 11 and 14 have a liquid crystal surface subjected to alignment treatment, and the rubbing direction is indicated by arrows 12 and 15. Polarizing films 3 and 22 are disposed so as to sandwich the liquid crystal cell. The absorption axes 4 and 23 of the polarizing films 3 and 22 are arranged orthogonal to each other and at an angle of 45 degrees with the rubbing directions 12 and 15 of the liquid crystal layer 13 of the liquid crystal cell. Protective films 5 and 20 and optically anisotropic layers 9 and 18 are disposed between the polarizing films 3 and 22 and the liquid crystal cell, respectively. The protective films 5 and 20 are arranged such that the slow axes 6 and 21 thereof are orthogonal to the directions of the absorption axes 4 and 23 of the polarizing films 3 and 22 adjacent thereto, respectively. The optically anisotropic layers 9 and 18 have optical anisotropy expressed by the orientation of the liquid crystal compound.

図1中の液晶セルは、上側基板11及び下側基板14と、これらに挟持される液晶層13から形成される液晶層からなる。基板11及び14の液晶層13に接触する表面(以下、「内面」という場合がある)には、配向膜(不図示)が形成されていて、電圧無印加状態もしくは低印加状態における液晶層13の配向がプレチルト角をもった平行方向に制御されている。また、基板11及び14の内面には、液晶層13からなる液晶層に電圧を印加可能な透明電極(不図示)が形成されている。本発明では、液晶層の厚さd(ミクロン)と屈折率異方性Δnとの積Δn・dは、0.1〜1.5ミクロンとすることが好ましく、さらに、0.2〜1.5ミクロンとすることがより好ましく、0.2〜1.2ミクロンとすることがさらに好ましく、0.6〜0.9ミクロンとすることがより一層好ましい。これらの範囲では白電圧印加時における白表示輝度が高いことから、明るくコントラストの高い表示装置が得られる。用いる液晶材料については特に制限されないが、上下基板11及び14間に電界が印加される態様では、電界方向に平行に液晶層13が応答するような、誘電率異方性が正の液晶材料を使用する。   The liquid crystal cell in FIG. 1 includes a liquid crystal layer formed of an upper substrate 11 and a lower substrate 14 and a liquid crystal layer 13 sandwiched therebetween. An alignment film (not shown) is formed on the surface of the substrates 11 and 14 that is in contact with the liquid crystal layer 13 (hereinafter sometimes referred to as “inner surface”). Is controlled in a parallel direction with a pretilt angle. Further, on the inner surfaces of the substrates 11 and 14, a transparent electrode (not shown) capable of applying a voltage to the liquid crystal layer composed of the liquid crystal layer 13 is formed. In the present invention, the product Δn · d of the thickness d (micron) of the liquid crystal layer and the refractive index anisotropy Δn is preferably 0.1 to 1.5 microns, and further 0.2 to 1. It is more preferably 5 microns, more preferably 0.2 to 1.2 microns, and even more preferably 0.6 to 0.9 microns. In these ranges, since the white display luminance when white voltage is applied is high, a bright and high-contrast display device can be obtained. The liquid crystal material to be used is not particularly limited, but in an aspect in which an electric field is applied between the upper and lower substrates 11 and 14, a liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy such that the liquid crystal layer 13 responds in parallel to the electric field direction is used. use.

例えば、液晶セルをOCBモードの液晶セルとする場合は、上下基板11及び14間に、誘電異方性が正で、Δn=0.08、Δε=5程度のネマチック液晶材料などを用いることができる。液晶層の厚さdについては特に制限されないが、前記範囲の特性の液晶を用いる場合、6ミクロン程度に設定することができる。厚さdと、白電圧印加時の屈折率異方性Δnの積Δn・dの大きさにより白表示時の明るさが変化するので、白電圧印加時において十分な明るさを得るためには、無印加状態における液晶層のΔn・dは0.6〜1.5ミクロンの範囲になるように設定することが好ましい。   For example, when the liquid crystal cell is an OCB mode liquid crystal cell, a nematic liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy between Δn = 0.08 and Δε = 5 is used between the upper and lower substrates 11 and 14. it can. The thickness d of the liquid crystal layer is not particularly limited, but can be set to about 6 microns when a liquid crystal having the above characteristics is used. In order to obtain sufficient brightness when white voltage is applied, the brightness during white display changes depending on the thickness Δ and the product Δn · d of refractive index anisotropy Δn when white voltage is applied. The Δn · d of the liquid crystal layer in the non-application state is preferably set to be in the range of 0.6 to 1.5 microns.

なお、OCBモードの液晶表示装置では、TNモードの液晶表示装置で一般的に使われているカイラル材は、動的応答特性の劣化させるため用いることは少ないが、配向不良を低減するために添加されることもある。また、マルチドメイン構造とする場合には、各ドメイン間の境界領域の液晶分子の配向を調整するために有利である。マルチドメイン構造とは、液晶表示装置の一画素を複数の領域に分割した構造をいう。例えば、OCBモードにおいて、マルチドメイン構造にすると、輝度や色調の視野角特性が改善されるので好ましい。具体的には、画素のそれぞれを液晶分子の初期配向状態が互いに異なる2以上(好ましくは4又は8)の領域で構成して平均化することで、視野角に依存した輝度や色調の偏りを低減することができる。また、それぞれの画素を、電圧印加状態において液晶分子の配向方向が連続的に変化する互いに異なる2以上の領域から構成しても同様の効果が得られる。   In the OCB mode liquid crystal display device, the chiral material generally used in the TN mode liquid crystal display device is rarely used to degrade the dynamic response characteristics, but is added to reduce alignment defects. Sometimes it is done. In addition, the multi-domain structure is advantageous for adjusting the alignment of the liquid crystal molecules in the boundary region between the domains. A multi-domain structure refers to a structure in which one pixel of a liquid crystal display device is divided into a plurality of regions. For example, in the OCB mode, a multi-domain structure is preferable because the viewing angle characteristics of luminance and color tone are improved. Specifically, each pixel is composed of two or more (preferably 4 or 8) regions in which the initial alignment state of the liquid crystal molecules is different from each other, and averaging is performed. Can be reduced. Further, the same effect can be obtained even if each pixel is constituted by two or more different regions where the alignment direction of liquid crystal molecules continuously changes in a voltage application state.

保護膜5及び20は、波長450nmにおけるReとRthの比Re/Rth(450nm)が、波長550nmにおけるRe/Rth(550nm)の0.4〜0.95倍であり、波長650nmにおけるRe/Rth(650nm)が、Re/Rth(550nm)の1.05〜1.9倍の関係を満たし、且つRthが70〜400nmであることが好ましい。保護膜5及び20は、光学異方性層9及び18の支持体として機能していてもよいし、偏光膜3と偏光膜22の保護膜としても機能していてもよいし、その双方の機能を有していてもよい。即ち、偏光膜3、保護膜5及び光学異方性層9、又は偏光膜22、保護膜20及び光学異方性層18は、一体化された積層体として液晶表示装置内部に組み込まれていてもよいし、それぞれ単独の部材として組み込まれていてもよい。   The protective films 5 and 20 have a Re / Rth ratio Re / Rth (450 nm) at a wavelength of 450 nm of 0.4 to 0.95 times Re / Rth (550 nm) at a wavelength of 550 nm, and Re / Rth at a wavelength of 650 nm. (650 nm) preferably satisfies the relationship of 1.05 to 1.9 times Re / Rth (550 nm), and Rth is preferably 70 to 400 nm. The protective films 5 and 20 may function as a support for the optically anisotropic layers 9 and 18, may function as a protective film for the polarizing film 3 and the polarizing film 22, or both of them. It may have a function. That is, the polarizing film 3, the protective film 5, and the optically anisotropic layer 9, or the polarizing film 22, the protective film 20, and the optically anisotropic layer 18 are incorporated in the liquid crystal display device as an integrated laminate. Alternatively, they may be incorporated as individual members.

偏光膜3及び22の吸収軸4及び23、保護膜5及び20の遅相軸方向6及び21、ならびに液晶層13の配向方向については、各部材に用いられる材料、表示モード、部材の積層構造等に応じて最適な範囲に調整することが好ましい。すなわち、偏光膜3の吸収軸4及び偏光膜22の吸収軸23が、互いに実質的に直交しているように配置することが好ましい。但し、本発明の液晶表示装置は、この構成に限定されるものではない。   Regarding the absorption axes 4 and 23 of the polarizing films 3 and 22, the slow axis directions 6 and 21 of the protective films 5 and 20, and the alignment direction of the liquid crystal layer 13, the materials used for each member, the display mode, and the laminated structure of the members It is preferable to adjust to the optimum range according to the above. That is, it is preferable that the absorption axis 4 of the polarizing film 3 and the absorption axis 23 of the polarizing film 22 are arranged so as to be substantially orthogonal to each other. However, the liquid crystal display device of the present invention is not limited to this configuration.

光学異方性層9及び18は、保護膜5及び20と、液晶セルとの間に配置される。光学異方性層9及び18は、液晶性化合物、例えば、棒状化合物又は円盤状化合物を含有する組成物から形成された層である。なお、図1では、液晶セルの両側に光学異方性層を有する態様を示すが、液晶表示装置Iはこの態様に限定されるものではなく、少なくとも液晶セルの一方の側に設けられた光学異方性層が、前述の所定の光学異方性層であればよい。また、本発明の液晶表示装置では、液晶セルの一方の側に二層以上の光学異方性層を有することもできる。   The optically anisotropic layers 9 and 18 are disposed between the protective films 5 and 20 and the liquid crystal cell. The optically anisotropic layers 9 and 18 are layers formed from a composition containing a liquid crystalline compound, for example, a rod-like compound or a discotic compound. Although FIG. 1 shows an embodiment having optically anisotropic layers on both sides of the liquid crystal cell, the liquid crystal display device I is not limited to this embodiment, and an optical device provided at least on one side of the liquid crystal cell. The anisotropic layer may be the above-described predetermined optical anisotropic layer. In the liquid crystal display device of the present invention, it is possible to have two or more optically anisotropic layers on one side of the liquid crystal cell.

光学補償シートがない従来の偏光板のクロスニコル状態では、図2の50に示すように4箇所で斜め方向から観察すると黒表示時に光漏れが発生し,視野角が4方向で狭くなる。   In the crossed Nicols state of a conventional polarizing plate without an optical compensation sheet, light leakage occurs during black display and the viewing angle is narrowed in four directions when observed from four oblique directions as shown by 50 in FIG.

一方、液晶表示装置Iは、少なくとも一方の偏光板の液晶セルに近い保護膜上に、ハイブリッド配向した化合物からなる光学異方性層を有し、このハイブリッド配向した化合物の配向制御方向が、液晶表示装置に含まれる偏光膜のいずれか一つの吸収軸と略平行となるように構成されている(図1に示す態様では、下側光学異方性層18の配向制御方向19が、上側偏光板偏光膜3の吸収軸4と略平行の関係にある)。本発明の液晶表示装置に斜めから観察すると、図3に示すように上記光漏れが2方向しかなく、左右方向の視野角がせまく、上下方向の視野角が広い光学設計が可能となる。ハイブリッド配向方向では斜め視角方向でレターデーションが減少するが、配向方向の横方向では、斜め視野角方向でレターデーションが増加し、透過率が上昇することで画像が白くなる。また、前記光学異方性層は液晶セルの片側のみに配置してもよいが、両側に配置することで、上下対称の視野角特性を得ることができる。また、前記光学異方性層は、偏光板の保護膜上に設けることもできるが、偏光膜上に直接設けることもできる。この場合、光学異方性層は、偏光板の保護膜としての役割も果たすことができる。
なお、本発明において、「配向制御方向」とは、例えば後述する配向膜のラビング方向であることができる。
On the other hand, the liquid crystal display device I has an optically anisotropic layer made of a hybrid-oriented compound on a protective film close to the liquid crystal cell of at least one polarizing plate, and the orientation control direction of the hybrid-oriented compound is liquid crystal It is comprised so that it may become substantially parallel with the any one absorption axis of the polarizing film contained in a display apparatus. (In the aspect shown in FIG. 1, the orientation control direction 19 of the lower optically anisotropic layer 18 is the upper polarized light. And is substantially parallel to the absorption axis 4 of the plate polarizing film 3). When the liquid crystal display device of the present invention is observed obliquely, there is only two directions of light leakage as shown in FIG. 3, an optical design with a wide viewing angle in the horizontal direction and a wide viewing angle is possible. In the hybrid orientation direction, the retardation decreases in the oblique viewing angle direction, but in the lateral direction of the orientation direction, the retardation increases in the oblique viewing angle direction, and the transmittance increases, and the image becomes white. In addition, the optically anisotropic layer may be disposed only on one side of the liquid crystal cell, but by arranging it on both sides, a vertically symmetric viewing angle characteristic can be obtained. The optically anisotropic layer can be provided on the protective film of the polarizing plate, but can also be provided directly on the polarizing film. In this case, the optically anisotropic layer can also serve as a protective film for the polarizing plate.
In the present invention, the “alignment control direction” can be, for example, a rubbing direction of an alignment film described later.

また、液晶表示装置IIは、一対の偏光板の外側に更に少なくとも一枚の光学異方性層を有した偏光板が配置され、この光学異方性層は、ハイブリッド配向した化合物からなり、かつ、このハイブリッド配向した化合物の配向制御方向は、液晶表示装置に含まれる偏光膜のいずれか一つの吸収軸と略平行である。これにより、液晶表示装置Iと同様に、左右方向の視野角が狭く、上下方向の視野角が広い光学設計が可能となる。また、本発明では、光学異方性層を透明電極が配置された基板、例えばガラスやポリイミドフィルムに挟持し、電場などの外場により配向を変化させて、視野角特性を変化させることもできる。   Further, in the liquid crystal display device II, a polarizing plate further having at least one optically anisotropic layer is disposed outside the pair of polarizing plates, and the optically anisotropic layer is made of a hybrid-oriented compound, and The orientation control direction of the hybrid oriented compound is substantially parallel to any one absorption axis of the polarizing film included in the liquid crystal display device. Thereby, similarly to the liquid crystal display device I, an optical design with a narrow viewing angle in the left-right direction and a wide viewing angle in the up-down direction is possible. In the present invention, the viewing angle characteristics can also be changed by sandwiching the optically anisotropic layer between a substrate on which a transparent electrode is disposed, such as glass or a polyimide film, and changing the orientation by an external field such as an electric field. .

また、本発明の液晶表示装置は、図1に示す構成に限定されず、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枚配置するのみでよく、液晶セル背面又は液晶セルの下側基板の内面に反射膜を設置することができる。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。さら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。
さら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。
Further, the liquid crystal display device of the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 1 and may include other members. For example, a color filter may be disposed between the liquid crystal cell and the polarizing film. In the case of use as a transmission type, 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. In addition, the liquid crystal display device of the present invention may be of a reflective type. In such a case, only one polarizing plate needs to be arranged on the observation side, and is reflected on the back surface of the liquid crystal cell or the inner surface of the lower substrate of the liquid crystal cell. A membrane can be installed. Of course, it is also possible to provide a front light using the light source on the liquid crystal cell observation side. Furthermore, 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.
Furthermore, in order to increase the luminous efficiency of the backlight, a prismatic or lens-shaped condensing 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. In addition, 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 or diffusion pattern for giving an in-plane distribution to the light source. You may laminate.

本発明の液晶表示装置には、画像直視型、画像投影型や光変調型が含まれる。本発明は、TFTやMIMのような3端子または2端子半導体素子を用いたアクティブマトリックス液晶表示装置に適用した態様が特に有効である。勿論、時分割駆動と呼ばれるSTN型に代表されるパッシブマトリックス液晶表示装置に適用した態様も有効である。   The liquid crystal display device of the present invention includes an image direct view type, an image projection type, and a light modulation type. The present invention is particularly effective when applied to an active matrix liquid crystal display device using three-terminal or two-terminal semiconductor elements such as TFT and MIM. Of course, an embodiment applied to a passive matrix liquid crystal display device represented by STN type called time-division driving is also effective.

本発明では、偏光板の保護膜の遅相軸と、偏光膜の吸収軸とを所定の関係とすることで、液晶表示装置の視野角の改善を図り、さらに、偏光板と液晶セルとの間に光学補償シートを配置することにより、より視野角を改善することができる。光学補償シートについては、特に制限されず、光学補償能を有する限り、如何なる構成であってもよい。例えば、複屈折性の高分子フィルムや、透明支持体と該透明支持体上に形成された液晶性分子からなる光学補償シートの積層体などが挙げられる。後者の態様においては、偏光板の液晶層に近い側の透明保護膜が、前記光学補償シートの支持体を兼ねていてもよい。   In the present invention, by setting the slow axis of the protective film of the polarizing plate and the absorption axis of the polarizing film to have a predetermined relationship, the viewing angle of the liquid crystal display device is improved. By arranging the optical compensation sheet between them, the viewing angle can be further improved. The optical compensation sheet is not particularly limited and may have any configuration as long as it has optical compensation capability. For example, a birefringent polymer film, a laminated body of an optical compensation sheet composed of a transparent support and liquid crystal molecules formed on the transparent support, and the like can be mentioned. In the latter embodiment, the transparent protective film on the side close to the liquid crystal layer of the polarizing plate may also serve as the support for the optical compensation sheet.

次に、本発明の液晶表示装置に用いられる各部材について説明する。
本発明では、液晶セルの光学補償のために、配向状態に固定された液晶性化合物を含有する光学異方性層を用いる。本発明では、該光学異方性層を、支持体上に形成して、光学補償シートとして液晶表示装置中に組み込んでもよいし、該光学補償シートと直線偏光膜とを一体化した楕円偏光板として液晶表示装置中に組み込んでもよい。上記のように角度設定された光学補償シートおよび偏光板の作製方法は、特に限定されないが、光学補償シート又は偏光板作製時に、ロール搬送方向に対して配向制御方向や延伸方向などを調整する方法、及び光学補償シート及び偏光板をロール・トゥ・ロールにて作製後、打抜き時に設定角度で打抜く方法が挙げられる。
Next, each member used for the liquid crystal display device of the present invention will be described.
In the present invention, an optically anisotropic layer containing a liquid crystalline compound fixed in an alignment state is used for optical compensation of the liquid crystal cell. In the present invention, the optically anisotropic layer may be formed on a support and incorporated in a liquid crystal display device as an optical compensation sheet, or an elliptically polarizing plate in which the optical compensation sheet and a linearly polarizing film are integrated. May be incorporated in the liquid crystal display device. The method for producing the optical compensation sheet and the polarizing plate whose angles are set as described above is not particularly limited, but the method for adjusting the orientation control direction and the stretching direction with respect to the roll conveying direction at the time of producing the optical compensation sheet or the polarizing plate. In addition, after the optical compensation sheet and the polarizing plate are produced by roll-to-roll, a method of punching at a set angle at the time of punching may be mentioned.

[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、液晶性化合物から形成された光学異方性層とを有するものである。この光学補償シートを液晶表示装置に用いることで、他の諸特性を低下させることなく、液晶セルを光学的に補償することができる。
[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 liquid crystalline compound on the support. By using this optical compensation sheet in a liquid crystal display device, the liquid crystal cell can be optically compensated without deteriorating other characteristics.

以下、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。光学異方性層が付設される透明支持体の遅相軸の方向は、特に限定されないが、液晶性化合物の配向制御方向(例えばラビング方向)に対して−50°〜50°であることが好ましく、−45±5°、45°±5°、又は−5°〜5°であることが好ましい。該支持体は、ガラス又は透明なポリマーフィルムであることが好ましい。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およ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。
Hereinafter, the constituent materials of the optical compensation sheet will be described.
<Support>
The optical compensation sheet may have a support. The direction of the slow axis of the transparent support to which the optically anisotropic layer is attached is not particularly limited, but may be −50 ° to 50 ° with respect to the alignment control direction (eg, rubbing direction) of the liquid crystalline compound. Preferably, it is −45 ± 5 °, 45 ° ± 5 °, or −5 ° to 5 °. The support is preferably glass or a transparent polymer film. The support preferably has a light transmittance of 80% or more. Examples of 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. In addition, 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.

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さらに好ましい。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く、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以上であることがさらに好ましい。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であることがさらに好ましい。   Among these, cellulose esters are preferable, and lower fatty acid esters of cellulose are more preferable. Lower fatty acid means a fatty acid having 6 or less carbon atoms. In particular, cellulose acylate having 2 to 4 carbon atoms is preferable, and cellulose acetate is particularly preferable. 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. A specific value of Mw / Mn is preferably 1.0 to 1.7, and more preferably 1.0 to 1.65.

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%であることがさらに好ましい。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および計算によって求められる。   As the polymer film, it is preferable to use 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 is determined by measurement and calculation of the degree of acetylation in ASTM: D-817-91 (test method for cellulose acetate and the like).

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位に比べて同程度また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%であることがさらに好ましく、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。
In cellulose acetate, the hydroxyl groups at the 2-position, 3-position and 6-position of cellulose are not evenly substituted but the degree of substitution at the 6-position tends to be small. In the polymer film used in the present invention, it is preferable that 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.
These specific acyl groups and a method for synthesizing cellulose acylate are described in detail on page 9 of JIII Journal of Technical Disclosure No. 2001-1745 (issued on March 15, 2001).

ポリマーフィルムのレターデーション値は光学補償シートが用いられる液晶セルやその使用の方法に応じて好ましい範囲が異なるが、正面レターデーションReは0〜200nmであることが好ましく、厚さ方向のレターデーションRthは70〜400nm範囲であることが好ましい。液晶表示装置に二枚の光学異方性層を使用する場合、ポリマーフィルムのRthは70〜250nmの範囲にあることが好ましい。液晶表示装置に一枚の光学的異方性層を使用する場合、基材のレターデーションは150〜400nmの範囲にあることが好ましい。
なお、基材フィルムの複屈折率(Δn:nx−ny)は、0.00028〜0.020の範囲にあることが好ましい。また、セルロースアセテートフィルムの厚み方向の複屈折率{(nx+ny)/2−nz}は、0.001〜0.04の範囲にあることが好ましい。
Although the preferred range of the retardation value of the polymer film varies depending on the liquid crystal cell in which the optical compensation sheet is used and the method of use thereof, the front retardation Re is preferably 0 to 200 nm, and the retardation Rth in the thickness direction is preferred. Is preferably in the range of 70 to 400 nm. When two optically anisotropic layers are used in a liquid crystal display device, the Rth of the polymer film is preferably in the range of 70 to 250 nm. When a single optically anisotropic layer is used in a liquid crystal display device, the retardation of the substrate is preferably in the range of 150 to 400 nm.
In addition, it is preferable that the birefringence ((DELTA) n: nx-ny) of a base film exists in the range of 0.00028-0.020. The birefringence {(nx + ny) / 2−nz} in the thickness direction of the cellulose acetate film is preferably in the range of 0.001 to 0.04.

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、光学異方性を調節するためのレターデーション上昇剤を用いることもできる。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。   In order to adjust the retardation of the polymer film, a method of applying an external force such as stretching is common, but a retardation increasing agent for adjusting optical anisotropy can also be used. In order to adjust the retardation of the cellulose acylate film, 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. Examples thereof include compounds described in European Patent Application Publication No. 91656, JP-A 2000-1111914, 2000-275434, and the like.

更には、本発明において、光学補償シートに用いるセルロースアセテートフィルムの吸湿膨張係数は30×10-5/%RH以下であることが好ましく、15×10-5/%RH以下とすることが更に好ましく、10×10-5/%RH以下であることがより一層好ましい。また、吸湿膨張係数は小さい方が好ましいが、通常は、1.0×10-5/%RH以上の値である。なお、吸湿膨張係数は、一定温度下において相対湿度を変化させた時の試料の長さの変化量を示す。この吸湿膨張係数を調節することで、光学補償シートの光学補償機能を維持したまま、額縁状の透過率上昇(歪みによる光漏れ)を防止することができる。
吸湿膨張係数の測定方法について以下に示す。作製したポリマーフィルムから幅5mm、長さ20mmの試料を切り出し、片方の端を固定して25℃、20%RH(R0)の雰囲気下にぶら下げる。他方の端に0.5gの重りをぶら下げて、10分間放置し長さ(L0)を測定する。次に、温度は25℃のまま、湿度を80%RH(R1)にして、長さ(L1)を測定する。以上の測定値に基づき、以下の式により吸湿膨張係数を算出することができる。測定値としては、同一試料につき10サンプル行い、平均値を採用することができる。
吸湿膨張係数[/%RH]={(L1−L0)/L0}/(R1−R0
Furthermore, in the present invention, the hygroscopic expansion coefficient of the cellulose acetate film used for the optical compensation sheet is preferably 30 × 10 −5 /% RH or less, and more preferably 15 × 10 −5 /% RH or less. More preferably, it is 10 × 10 −5 /% RH or less. Further, the hygroscopic expansion coefficient is preferably small, but usually a value of 1.0 × 10 −5 /% RH or more. The hygroscopic expansion coefficient indicates the amount of change in the length of the sample when the relative humidity is changed at a constant temperature. By adjusting the hygroscopic expansion coefficient, it is possible to prevent a frame-like transmittance increase (light leakage due to distortion) while maintaining the optical compensation function of the optical compensation sheet.
The method for measuring the hygroscopic expansion coefficient is shown below. A sample having a width of 5 mm and a length of 20 mm is cut out from the produced polymer film, and one end is fixed and suspended in an atmosphere of 25 ° C. and 20% RH (R 0 ). A weight of 0.5 g is hung on the other end and left for 10 minutes to measure the length (L 0 ). Next, with the temperature kept at 25 ° C., the humidity is set to 80% RH (R 1 ), and the length (L 1 ) is measured. Based on the above measured values, the hygroscopic expansion coefficient can be calculated by the following equation. As measurement values, 10 samples can be taken for the same sample, and an average value can be adopted.
Hygroscopic expansion coefficient [/% RH] = {(L 1 −L 0 ) / L 0 } / (R 1 −R 0 )

ポリマーフィルムの吸湿による寸度変化を小さくするには、疎水基を有する化合物もしくは微粒子等を添加することが好ましい。疎水基を有する化合物としては、分子中に脂肪族基や芳香族基のような疎水基を有する可塑剤や劣化防止剤の中で該当する素材が特に好ましく用いられる。これらの化合物の添加量は、調整する溶液(ドープ)に対して0.01〜10質量%の範囲にあることが好ましい。又、ポリマーフィルム中の自由体積を小さくすればよく、具体的には、後述のソルベントキャスト方法による成膜時の残留溶剤量が少ない方が自由体積が小さくなる。セルロースアセテートフィルムに対する残留溶剤量が、0.01〜1.00質量%の範囲となる条件で乾燥することが好ましい。   In order to reduce the dimensional change due to moisture absorption of the polymer film, it is preferable to add a compound having a hydrophobic group or fine particles. As the compound having a hydrophobic group, a material corresponding to a plasticizer or a degradation inhibitor having a hydrophobic group such as an aliphatic group or an aromatic group in the molecule is particularly preferably used. It is preferable that the addition amount of these compounds exists in the range of 0.01-10 mass% with respect to the solution (dope) to adjust. In addition, the free volume in the polymer film may be reduced. Specifically, the smaller the amount of residual solvent during film formation by the solvent casting method described later, the smaller the free volume. It is preferable to dry under the condition that the residual solvent amount with respect to the cellulose acetate film is in the range of 0.01 to 1.00% by mass.

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。   Additives described above to be added to the polymer film or additives that can be added in accordance with various purposes (for example, UV inhibitors, release agents, antistatic agents, deterioration inhibitors (eg, antioxidants, peroxide decomposers, The radical inhibitor, metal deactivator, acid scavenger, amine), infrared absorber and the like may be solid or oily. Moreover, when a film is formed from a multilayer, the kind and addition amount of the additive of each layer may differ. For these details, the 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 entire polymer film composition.

《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、ドラムまたはバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフィルムを形成する。流延前のドープは、固形分量が18〜35%となるように濃度を調整することが好ましい。ドラムまたはバンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。
<< Production Method of Polymer Film (Support) >>
The polymer film is preferably produced by a solvent cast method. In the 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 concentration of the dope before casting is preferably adjusted so that the solid content is 18 to 35%. The surface of the drum or band is preferably finished in a mirror state.

ドープは、表面温度が10℃以下のドラムまたはバンド上に流延することが好ましい。流延してから2秒以上風に当てて乾燥することが好ましい。得られたフィルムをドラムまたはバンドから剥ぎ取り、さらに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、流延時のドラムまた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。   The dope is preferably cast on a drum or band having a surface temperature of 10 ° C. or less. 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.

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。
本発明において、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30〜80μmであることが好ましい。
In the casting step, one type of cellulose acylate solution may be cast as a single layer, or two or more types of cellulose acylate solutions may be cast simultaneously and / or sequentially.
As 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 above-mentioned public technical number 2001-1745, and includes dissolution, casting (including co-casting), metal support, drying, It is classified as peeling or stretching.
In the present invention, the thickness of the film (support) is preferably 15 to 120 μm, and more preferably 30 to 80 μm.

《ポリマーフィルム(支持体)の表面処理》
ポリマーフィルムには、表面処理を施すことが好ましい。表面処理には、コロナ放電処理、グロー放電処理、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。
<< Surface treatment of polymer film (support) >>
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. Among these, alkali saponification treatment is particularly preferable, and it is extremely effective as the surface treatment of the cellulose acylate film.

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。   The alkali saponification treatment may be either immersion in a saponification solution or application of a saponification solution, but a coating method is preferred. Examples of the 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. Examples of the alkali saponification treatment liquid 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. Furthermore, as an alkali treatment liquid, a solvent having good wettability to a film (eg, isopropyl alcohol, n-butanol, methanol, ethanol, etc.), a surfactant, a wetting agent (eg, diols, glycerin, etc.) is contained. Thus, the wettability of the saponification solution to the transparent support, the aging stability of the saponification solution, etc. are improved. Specifically, description of the content is mentioned, for example in Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-82226 and international publication 02/46809 pamphlet.

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)、又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)を用いることもできる。   Instead of surface treatment, in addition to the surface treatment, a single layer in which only a single undercoat layer (described in JP-A-7-333433) or a resin layer such as gelatin containing both a hydrophobic group and a hydrophilic group is applied A hydrophilic resin layer such as gelatin (hereinafter referred to as an undercoat first layer) is provided as a first layer, and a gelatin layer or other hydrophilic resin layer (hereinafter referred to as an undercoat first layer) as a second layer. Also, a so-called multi-layer method (for example, described in JP-A No. 11-248940) in which an undercoat second layer is applied can be used.

《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。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。
《Alignment film》
In the present invention, the liquid crystalline compound in the optically anisotropic layer is controlled in alignment by the alignment axis and fixed in that state. Examples of 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). However, in the present invention, 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.

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膜上に転写して、偏光板を作製することも可能である。   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 also possible to produce a polarizing plate by transferring only the optically anisotropic layer on the alignment film in which the alignment state is fixed onto the polarizing film.

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。さらに、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。   The alignment film is an organic compound (eg, ω-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.

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およ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および変性ポリビニルアルコールがさらに好ましく、ポリビニルアルコールおよ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また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。   The alignment film is preferably formed by polymer rubbing treatment. In principle, the polymer used for the alignment film has a molecular structure having a function of aligning liquid crystal molecules. In the present invention, in addition to the function of aligning liquid crystalline 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. It is preferable to introduce a functional functional group into the side chain. As 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. Examples of the polymer 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. 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) are preferred, gelatin, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are more preferred, and polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are most preferred. . It is particularly preferable to use two types of polyvinyl alcohol or modified polyvinyl alcohol having different degrees of polymerization.

ポリビニルアルコールの鹸化度は、70〜100%が好ましく、80〜100%がさらに好ましい。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。   The saponification degree of polyvinyl alcohol is preferably 70 to 100%, more preferably 80 to 100%. It is preferable that the polymerization degree of polyvinyl alcohol is 100-5000.

液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖は、一般に疎水性基を官能基として有する。具体的な官能基の種類は、液晶性分子の種類および必要とする配向状態に応じて決定することができる。例えば、変性ポリビニルアルコールの変性基は、共重合変性、連鎖移動変性またはブロック重合変性により導入できる。変性基の例には、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。   A side chain having a function of aligning liquid crystal molecules generally has a hydrophobic group as a functional group. The specific type of functional group can be determined according to the type of liquid crystal molecule and the required alignment state. For example, the modifying group of the modified polyvinyl alcohol can be introduced by copolymerization modification, chain transfer modification or block polymerization modification. Examples of 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. As specific examples of these modified polyvinyl alcohol compounds, 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 are described. [0022] and the like.

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。
When a side chain having a crosslinkable functional group is bonded to the main chain of the alignment film polymer or a crosslinkable functional group is introduced into a side chain having a function of aligning liquid crystalline molecules, 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. Specifically, for example, those described in paragraphs [0080] to [0100] of JP-A No. 2000-155216, and the like can be mentioned.

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、イソオキサゾールおよ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。中でも、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。   Apart from the crosslinkable functional group, the alignment film polymer can also be crosslinked using a crosslinking agent. Examples of the crosslinking agent 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. Among them, an aldehyde having a high reaction activity, particularly glutaraldehyde is preferable.

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%がさらに好ましい。配向膜に残存する未反応の架橋剤の量は、1.0質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましい。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。   0.1-20 mass% is preferable with respect to a polymer, and, as for the addition amount of a crosslinking agent, 0.5-15 mass% is more preferable. 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. By adjusting in this way, even if the alignment film is used for a long time in a liquid crystal display device or left in a high temperature and high humidity atmosphere for a long time, sufficient durability without reticulation can be obtained.

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、加熱乾燥し(架橋させ)、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良い。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であることがさらに好ましい。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。   The alignment film can be basically formed by coating the polymer, which is an alignment film forming material, on a transparent support containing a crosslinking agent, followed by drying by heating (crosslinking) and rubbing treatment. As described above, the crosslinking reaction may be carried out at any time after coating on the transparent support. When a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol is used as the alignment film forming material, the coating solution is preferably a mixed solvent of an organic solvent (eg, methanol) having a defoaming action and water. The ratio of water: methanol is preferably 0: 100 to 99: 1, and more preferably 0: 100 to 91: 9. Thereby, generation | occurrence | production of a bubble is suppressed and the defect of the layer surface of an orientation film and also an optically anisotropic layer reduces remarkably.

配向膜の塗布方法は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、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また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。   The alignment film is preferably applied by spin coating, dip coating, curtain coating, extrusion coating, rod coating, or roll coating. A rod coating method is particularly preferable. The film thickness after drying is preferably 0.1 to 10 μm. Heating and drying can be performed at 20 ° C to 110 ° C. In order to form sufficient cross-linking, 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 preferably set to an optimum value for the crosslinking agent to be used. When glutaraldehyde is used, the pH is 4.5 to 5.5, and 5 is particularly preferable.

配向膜は、透明支持体上又は上記下塗層上に設けることができる。配向膜は、上記のようにポリマー層を架橋した後、表面をラビング処理することにより得ることができる。   The alignment film can be 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.

前記ラビング処理方法としては、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、長さおよ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。   As the rubbing treatment method, a treatment method widely adopted as a liquid crystal alignment treatment process of LCD can be applied. 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. Generally, it is carried out by rubbing several times using a cloth or the like in which fibers having a uniform length and thickness are planted on average.

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。   Next, 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 thickness of the alignment film is preferably in the range of 0.1 to 10 μm.

《光学異方性層》
次に、液晶性化合物からな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。
<< Optically anisotropic layer >>
Next, details of preferred embodiments of the optically anisotropic layer made of a liquid crystalline compound will be described.
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, P411-414. The optically anisotropic layer contains a liquid crystal compound in which the orientation is controlled by an orientation axis such as a rubbing axis and the orientation is fixed.

本発明の液晶表示装置において、ハイブリッド配向した化合物からなり、配向制御方向が偏光膜の吸収軸と略平行である光学異方性層は、前記光学異方性層の厚さをd[μm]、該光学異方性層中のハイブリッド配向した化合物の平均傾斜角をβ[°]、該光学異方性層の面内レターデーションをQ[nm]とするとき、以下の式:
0.5≦d≦3.0
20≦β≦90
10≦Q≦500
を満たすことが好ましい。
ここで、ハイブリット配向した前記光学異方性層は,その厚さや、ハイブリッド配向した化合物の平均傾斜角β[°]、光学異方性層の面内レターデーションQ[nm]の大きさによって,斜め方向の漏れ光の大きさが変化する。
以下の式
0.5≦d≦3.0
20≦β≦90
10≦Q≦500
を満たすときに漏れ光が生じ、斜め方向の覗き見防止に有効になる。この範囲より小さい場合は、斜め方向で発生する光学異方性層のレターデーションが小さく、漏れ光が小さくなる。またこの範囲よりも大きくなると、透過率の大幅な低下や、着色現象が生じるおそれがある。
In the liquid crystal display device of the present invention, the optically anisotropic layer made of a hybrid-oriented compound and having an orientation control direction substantially parallel to the absorption axis of the polarizing film has a thickness of d [μm]. When the average tilt angle of the hybrid-oriented compound in the optically anisotropic layer is β [°] and the in-plane retardation of the optically anisotropic layer is Q [nm], the following formula:
0.5 ≦ d ≦ 3.0
20 ≦ β ≦ 90
10 ≦ Q ≦ 500
It is preferable to satisfy.
Here, the hybrid-oriented optically anisotropic layer has a thickness, an average inclination angle β [°] of the hybrid-oriented compound, and an in-plane retardation Q [nm] of the optically anisotropic layer. The magnitude of the leaked light in the oblique direction changes.
The following formula 0.5 ≦ d ≦ 3.0
20 ≦ β ≦ 90
10 ≦ Q ≦ 500
Leakage light is generated when satisfying the condition, and it is effective for preventing peeping in an oblique direction. When it is smaller than this range, the retardation of the optically anisotropic layer generated in the oblique direction is small, and the leakage light is small. On the other hand, if it is larger than this range, there is a risk that the transmittance will be significantly reduced and a coloring phenomenon may occur.

光学異方性層に用いる液晶性分子の例には、棒状液晶性分子および円盤状液晶性分子が含まれる。棒状液晶性分子および円盤状液晶性分子は、高分子液晶でも低分子液晶でもよく、さらに、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ことが好ましい。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、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ことが好ましい。また、本発明の液晶表示装置は、前述のように、液晶性分子の長軸(円盤状分子では円盤面)と層平面との角度(傾斜角)が深さ方向に変化するハイブリッド配向した化合物からなる光学異方性層を有する。   Examples of liquid crystalline molecules used for the optically anisotropic layer include rod-like liquid crystalline molecules and discotic liquid crystalline molecules. The rod-like liquid crystal molecules and the disk-like liquid crystal molecules may be high-molecular liquid crystals or low-molecular liquid crystals, and further include those in which low-molecular liquid crystals are cross-linked and no longer exhibit liquid crystallinity. When a rod-like liquid crystalline compound is used for the production of the optically anisotropic layer, it is preferable that the rod-like liquid crystalline molecule has an average direction in which the major axis is projected on the support surface is parallel to the alignment axis. . Further, when a discotic liquid crystalline compound is used for the production of the optically anisotropic layer, the average direction of the axis of the discotic liquid crystalline molecule projected on the support surface is parallel to the alignment axis. It is preferable. In addition, as described above, the liquid crystal display device of the present invention is a compound having a hybrid alignment in which the angle (tilt angle) between the major axis of liquid crystalline molecules (the disk surface in the case of disk-like molecules) and the layer plane changes in the depth direction. An optically anisotropic layer comprising:

《棒状液晶性分子》
棒状液晶性分子としては、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、トラン類およ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、棒状液晶性分子には、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、棒状液晶性分子として用いることができる。言い換えると、棒状液晶性分子は、(液晶)ポリマーと結合していてもよい。
棒状液晶性分子については、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章および第11章、およ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。
《Bar-shaped liquid crystalline molecules》
As rod-like liquid crystalline molecules, 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 molecule includes a metal complex. In addition, a liquid crystal polymer containing a rod-like liquid crystalline molecule in a repeating unit can also be used as the rod-like liquid crystalline molecule. In other words, the rod-like liquid crystal molecule may be bonded to a (liquid crystal) polymer.
For rod-like liquid crystalline molecules, see Chapter 4, Chapter 7 and Chapter 11 of the Chemical Chemistry of the Quarterly Chemical Review Vol. 22, Liquid Crystal Chemistry (1994), and the 142nd 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.

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。   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. Specifically, for example, the polymerizable groups described in paragraphs [0064] to [0086] of JP-A-2002-62427 are described. Group and a polymerizable liquid crystal compound.

《円盤状液晶性分子》
円盤状(ディスコティック)液晶性分子には、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。
《Disk-like liquid crystalline molecule》
For discotic liquid crystal molecules, 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.

円盤状液晶性分子としては、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。分子または分子の集合体が、回転対称性を有し、一定の配向を付与できる化合物であることが好ましい。円盤状液晶性分子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円盤状液晶性分子である必要はなく、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または架橋し、高分子量化し液晶性を失った化合物も含まれる。円盤状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。   As a discotic liquid crystalline molecule, a compound having liquid crystallinity having a structure 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. In the optically anisotropic layer formed from the discotic liquid crystalline molecules, the compound finally contained in the optically anisotropic layer does not need to be a discotic liquid crystalline molecule. Also included are compounds having a group that reacts with heat or light and, as a result, polymerized or cross-linked by reaction with heat or light, resulting in a high molecular weight and loss of liquid crystallinity. Preferred examples of the 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.

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出来る。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。   In order to fix the discotic liquid crystalline molecules by polymerization, it is necessary to bond a polymerizable group as a substituent to the discotic core of the discotic liquid crystalline molecules. A compound in which the discotic core and the polymerizable group are bonded via a linking group is preferable, whereby the orientation state can be maintained even in the polymerization reaction. Examples thereof include compounds described in paragraphs [0151] to “0168” in JP-A No. 2000-155216.

ハイブリッド配向では、液晶性分子の長軸(円盤状分子では円盤面)と層平面との角度が光学異方性層の深さ方向でかつ偏光膜の面からの距離の増加と共に増加または減少している。角度は、距離の増加と共に増加することが好ましい。さらに、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、全体として増加または減少していればよい。さらに、角度は連続的に変化することが好ましい。   In the hybrid alignment, the angle between the long axis of the liquid crystal molecule (disk surface in the case of a disk-like molecule) and the layer plane increases or decreases with increasing distance from the plane of the polarizing film in the depth direction of the optically anisotropic layer. ing. The angle preferably increases with increasing distance. Further, the change in angle can be a continuous increase, a continuous decrease, an intermittent increase, an intermittent decrease, a change including a continuous increase and a continuous decrease, or an intermittent change including an increase and a 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 preferable that the angle changes continuously.

偏光膜側の液晶性分子の長軸の平均方向は、一般に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、また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)の液晶性分子の長軸(円盤状分子では円盤面)方向は、一般に液晶性分子あるいは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。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。   The average direction of the major axis of the liquid crystal molecules on the polarizing film side can be generally adjusted by selecting the material of the liquid crystal molecules or the alignment film or by selecting the rubbing treatment method. In addition, the direction of the major axis (disk surface in the case of a discotic molecule) of the liquid crystal molecule on the surface side (air side) can be adjusted by selecting the type of additive generally used together with the liquid crystal molecule or the liquid crystal molecule. it can. Examples of the additive used together with the 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.

《光学異方性層中の他の添加物》
上記の液晶性分子と共に、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。
<< Other additives in optically anisotropic layer >>
Along with the liquid crystal molecules, 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.

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、円盤状液晶性分子に対して一般に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。   Examples of the polymerizable monomer include radically polymerizable or cationically polymerizable compounds. Preferably, 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 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 discotic liquid crystalline molecules.

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2001−330725号公報明細書中の段落番号[0028]〜[0056]記載の化合物が挙げられる。   Examples of the surfactant include conventionally known compounds, and fluorine compounds are particularly preferable. Specific examples include compounds described in paragraph numbers [0028] to [0056] in JP-A-2001-330725.

円盤状液晶性分子とともに使用するポリマーは、円盤状液晶性分子に傾斜角の変化を与えられるものであることが好ましい。
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、液晶性分子に対して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。円盤状液晶性分子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℃がさらに好ましい。
The polymer used together with the discotic liquid crystalline molecules is preferably one that can change the tilt angle of the discotic liquid crystalline molecules.
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 molecule 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 discotic liquid crystalline molecules is preferably 70 to 300 ° C, more preferably 70 to 170 ° C.

《光学異方性層の形成》
光学異方性層は、液晶性分子および必要に応じて後述の重合性開始剤や任意の成分を含む塗布液を、配向膜の上に塗布することで形成できる。
<< Formation of optically anisotropic layer >>
The optically anisotropic layer can be formed by applying a coating liquid containing liquid crystalline molecules and, if necessary, a polymerizable initiator described later and optional components on the alignment film.

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。アルキルハライドおよびケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。   As the solvent used for preparing the coating solution, an organic solvent is preferably used. Examples of 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.

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。   The coating liquid 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).

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であることがさらに好ましく、1〜10μmであることが最も好ましい。   The thickness of the optically anisotropic layer is preferably 0.1 to 20 μm, more preferably 0.5 to 15 μm, and most preferably 1 to 10 μm.

《液晶性分子の配向状態の固定》
配向させた液晶性分子を、配向状態を維持して固定することができる。固定化は、重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。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)、アクリジンおよ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)およ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、塗布液の固形分の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さらに好ましい。
<Fixing the alignment state of liquid crystalline molecules>
The aligned liquid crystal molecules can be fixed while maintaining the alignment state. 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. Examples of the photopolymerization initiator include α-carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in US Pat. No. 2,448,828), α-hydrocarbon substituted aromatic acyloin. Compound (described in US Pat. No. 2,722,512), polynuclear quinone compound (described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758), a combination of triarylimidazole dimer and p-aminophenyl ketone (US Pat. No. 3,549,367) Acridine and phenazine compounds (JP-A-60-105667, U.S. Pat. No. 4,239,850) and oxadiazole compounds (U.S. Pat. No. 4,212,970).
The amount of the photopolymerization initiator used is preferably in the range of 0.01 to 20% by mass, more preferably in the range of 0.5 to 5% by mass, based on the solid content of the coating solution.

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さらに好ましい。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。
なお、保護層を、光学異方性層の上に設けてもよい。
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, more preferably in the range of 100 to 800 mJ / cm 2 . In order to accelerate the photopolymerization reaction, light irradiation may be performed under heating conditions.
A protective layer may be provided on the optically anisotropic layer.

ディスコティック化合物以外の光学補償シートとしては、延伸複屈折ポリマーフィルムからなる光学補償シート、および透明支持体上に低分子あるいは高分子液晶性化合物から形成された光学異方性層を有する光学補償シートがあるが、本発明ではいずれも使用することができる。また、2層の光学補償シートの積層体とする場合をはじめ、積層構造の光学補償シートを用いることもできる。積層構造の光学補償シートについては、厚さを考慮すると、高分子の延伸フィルムの積層体からなる光学補償シートよりも、塗布型の積層体からなる光学補償シートが好ましい。   As an optical compensation sheet other than a discotic compound, an optical compensation sheet comprising a stretched birefringent polymer film, and an optical compensation sheet having an optically anisotropic layer formed from a low-molecular or high-molecular liquid crystalline compound on a transparent support However, any of them can be used in the present invention. In addition, an optical compensation sheet having a laminated structure can be used, including a laminate of two optical compensation sheets. Regarding the optical compensation sheet having a laminated structure, in consideration of the thickness, an optical compensation sheet made of a coating-type laminate is preferred to an optical compensation sheet made of a laminate of stretched polymer films.

光学補償シートとして用いられる高分子フィルムは、延伸された高分子フィルムであっても、また塗布型の高分子層と高分子フィルムとの併用でもよい。高分子フィルムの材料は、一般に合成ポリマー(例、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ノルボルネン樹脂、トリアセチルセルロース)が用いられる。   The polymer film used as the optical compensation sheet may be a stretched polymer film or a combination of a coating type polymer layer and a polymer film. As a material for the polymer film, a synthetic polymer (eg, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyacrylate, polymethacrylate, norbornene resin, triacetylcellulose) is generally used.

液晶性化合物には多様な配向形態があるため、液晶性化合物からなる光学異方性層は、単層で、または複数層の積層体により、所望の光学的性質を発現することができる。即ち、光学補償シートは、支持体と該支持体上に形成された1層以上の光学異方性層とからなる態様であってもよい。かかる態様の光学補償シート全体のレターデーションは、光学異方性層の光学異方性によって調整することができる。液晶性化合物はその形状から、棒状液晶化合物とディスコティック化合物に分類できる。さらにそれぞれ低分子と高分子タイプがあり、いずれも使用することができる。本発明に用いる液晶性化合物からなる光学異方性層は、液晶性化合物として、棒状液晶化合物またはディスコティック化合物を用いることが好ましく、重合性基を有するディスコティック化合物を用いるのがより好ましい。   Since the liquid crystalline compound has various alignment forms, the optically anisotropic layer made of the liquid crystalline compound can exhibit desired optical properties by a single layer or by a laminate of a plurality of layers. That is, the optical compensation sheet may be an embodiment comprising a support and one or more optically anisotropic layers formed on the support. The retardation of the entire optical compensation sheet of this aspect can be adjusted by the optical anisotropy of the optically anisotropic layer. Liquid crystal compounds can be classified into rod-like liquid crystal compounds and discotic compounds based on their shapes. Furthermore, there are low molecular weight and high molecular weight types, respectively, and both can be used. The optically anisotropic layer made of a liquid crystal compound used in the present invention preferably uses a rod-like liquid crystal compound or a discotic compound as the liquid crystal compound, and more preferably uses a discotic compound having a polymerizable group.

《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ように、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ことが好ましい)。本発明の液晶表示装置は、前述のように、所定の位置に配置された光学異方性層において、ハイブリッド配向した化合物の配向制御方向が、偏光膜のいずれか一つの吸収軸と略平行になるように構成されている。
《Ellipse Polarizing Plate》
In the present invention, an elliptically polarizing plate in which the optically anisotropic layer is integrated with a linear polarizing film can be used. It is preferable that the elliptically polarizing plate is molded into substantially the same shape as the pair of substrates constituting the liquid crystal cell so that it can be incorporated into the 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). As described above, in the liquid crystal display device of the present invention, in the optically anisotropic layer disposed at a predetermined position, the orientation control direction of the hybrid oriented compound is substantially parallel to any one absorption axis of the polarizing film. It is comprised so that it may become.

前記楕円偏光板は、前記光学異方性層と直線偏光膜(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。光学異方性層は、直線偏光膜の保護膜を兼ねていてもよい。   The elliptically polarizing plate can be manufactured by laminating the optically anisotropic layer and a linearly polarizing film (hereinafter simply referred to as “linearly polarizing film” when referred to as “polarizing film”). The optically anisotropic layer may also serve as a protective film for the linearly polarizing film.

直線偏光膜は、Optiva Inc.に代表される塗布型偏光膜、もしくはバインダーと、ヨウ素また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および二色性色素は、バインダー中で配向することで偏向性能を発現する。ヨウ素および二色性色素は、バインダー分子に沿って配向するか、もしくは二色性色素が液晶のような自己組織化により一方向に配向することが好ましい。現在、市販の偏光膜は、延伸したポリマーを、浴槽中のヨウ素もしくは二色性色素の溶液に浸漬し、バインダー中にヨウ素、もしくは二色性色素をバインダー中に浸透させることで作製されるのが一般的である。   The linear polarizing film is manufactured by Optiva Inc. And a polarizing film comprising 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. At present, a commercially available polarizing film is produced 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.

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)にヨウ素も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、ヨウ素も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以下がさらに好ましい。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。   The commercially available polarizing film has iodine or dichroic dye distributed about 4 μm (about 8 μm on both sides) from the polymer surface, and a thickness of at least 10 μm 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. As described above, the lower limit of the binder thickness is preferably 10 μm. 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 μm), preferably 25 μm or less, and more preferably 20 μm or less. When the thickness is 20 μm or less, the light leakage phenomenon is not observed on a 17-inch liquid crystal display device.

偏光膜に含まれる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としては、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。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、ポリマーまた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良いため、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良い。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およ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号および同9−316127号の各公報に記載がある。ポリビニルアルコールおよ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。バインダーにおける架橋剤の添加量は、バインダーに対して、0.1〜20質量%が好ましい。これにより、偏光素子の配向性、偏光膜の耐湿熱性が良好となる。   The binder contained in the polarizing film may be cross-linked. As the crosslinked binder, either a polymer that can be crosslinked by itself or a polymer that is crosslinked by a crosslinking agent 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 | transduce a crosslinked structure into a polymer with a crosslinking agent. 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 sufficient if durability can be ensured at the final product stage, the crosslinking treatment may be performed at any stage until the final polarizing plate is obtained. Examples of 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. As for the addition amount of the crosslinking agent in a binder, 0.1-20 mass% is preferable with respect to a binder. Thereby, the orientation of the polarizing element and the moisture and heat resistance of the polarizing film are improved.

偏光膜は、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、偏光膜中に1.0質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましい。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。
The polarizing film contains some crosslinking agent that has not reacted even after the crosslinking reaction has been completed. However, the amount of the remaining crosslinking agent is preferably 1.0% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less in the polarizing film. 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.

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。
As 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).
As an example of a dichroic dye, the compound as described in page 58 of the said technical number 2001-1745 is mentioned, for example.

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さらに好ましく、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さらに好ましく、99〜100%の範囲にあることが最も好ましい。   In order to increase the contrast ratio of the liquid crystal display device, 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% in 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.

《楕円偏光板の製造》
前記楕円偏光板は、延伸法又はラビング法によって作製することができる。延伸法によって作製する場合、延伸倍率は2.5〜30.0倍が好ましく、3.0〜10.0倍がさらに好ましい。延伸は、空気中でのドライ延伸で実施できる。また、水に浸漬した状態での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。
<< Manufacture of elliptically polarizing plates >>
The elliptically polarizing plate can be produced by a stretching method or a rubbing method. When producing by a drawing method, the draw 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 | stretching in the state immersed in water. The stretch ratio of dry stretching is preferably 2.5 to 5.0 times, and the stretch ratio of 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 can be stretched 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. In biaxial stretching, 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. In casting film formation, the flow rate of the binder solution can be differentiated between the left and right sides by tapering the die.

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。   In the rubbing method, a rubbing treatment method widely adopted 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 μm or less. The film wrap angle on the rubbing roll is preferably 0.1 to 90 °. However, as described in JP-A-8-160430, a stable rubbing treatment can be obtained by winding 360 ° or more.

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。   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.

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出来る。
It is preferable to dispose 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.

以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。なお、以下に記載の「%」は、特に断りのない限り「質量%」を示す。
[実施例1]
以下に、用いた部材それぞれの作製方法を説明する。
<OCBモード液晶セルの作製>
作製した液晶表示について、図4を使って説明する。
透明な一対の基板の一方11、14、前記基板の内側にITOからなる透明電極(不図示)が形成され、その上に配向制御膜(不図示)が形成されている。基板間に挟持されている棒状の液晶性分子13は、電界無印加時にはスプレー配向されている。なお、この場合の液晶の誘電異方性は正を想定している。電界を印加するとその電界方向に液晶性分子13は向きを変え、ベンド配向となる。
液晶セルは、セルギャップ6μmとし、正の誘電率異方層を持つ液晶材料(例えばメルク社のZLI4722)を基板間に滴下注入で封入し、液晶層13のレターデーションRe値を780nmとした。
The features of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples shown below. In addition, “%” described below indicates “% by mass” unless otherwise specified.
[Example 1]
Below, the manufacturing method of each used member is demonstrated.
<Preparation of OCB mode liquid crystal cell>
The manufactured liquid crystal display will be described with reference to FIG.
A transparent electrode (not shown) made of ITO is formed on one of the transparent substrates 11, 14 and the inside of the substrate, and an orientation control film (not shown) is formed thereon. The rod-like liquid crystal molecules 13 sandwiched between the substrates are spray-oriented when no electric field is applied. In this case, the dielectric anisotropy of the liquid crystal is assumed to be positive. When an electric field is applied, the liquid crystalline molecules 13 change their direction in the direction of the electric field and become bend alignment.
The liquid crystal cell had a cell gap of 6 μm, a liquid crystal material having a positive dielectric constant anisotropic layer (for example, ZLI4722 manufactured by Merck) was enclosed between the substrates by drop injection, and the retardation Re value of the liquid crystal layer 13 was 780 nm.

<上下偏光板の作製>
各フィルムの積層角度は表示装置水平方向を基準にすると、上偏光板保護膜1の遅相軸2の角度は90°、上偏光板保護膜5の遅相軸6の角度は0°、偏光膜3の吸収軸4の角度は90°、同じく下偏光板偏光膜22の吸収軸23の軸角度は0°、下偏光板保護膜24の遅相軸25の角度は0°、下偏光板保護膜20の遅相軸21の角度は90°に設定した。さらに上下偏光板の保護膜はセルロースアセテートフィルムからなり、Reは40nm、Rthは180nmにそれぞれ設定した。上下偏光板偏光膜の保護膜(透明保護フィルム)上に、光学異方性層7、16および18を順次形成し、液晶セルと保護膜の間に、光学異方性層を液晶セルに近い位置になるように配置した。
光学異方性層は、円盤状化合物をハイブリッド配向させることによって形成した。光学異方性層のReを60nm、同配向方向(配向制御方向)17の角度は90°にした。光学異方性層7の配向制御方向10は225°、光学異方性層16の配向制御方向17は90°、光学異方性層18の配向制御方向19は225°に設定した。即ち、本液晶表示装置では、光学異方性層16の配向制御方向が、偏光膜3の吸収軸と略平行である。
<Preparation of upper and lower polarizing plates>
The stacking angle of each film is based on the horizontal direction of the display device. The angle of the slow axis 2 of the upper polarizing plate protective film 1 is 90 °, the angle of the slow axis 6 of the upper polarizing plate protective film 5 is 0 °, The angle of the absorption axis 4 of the film 3 is 90 °, the angle of the absorption axis 23 of the lower polarizing plate polarizing film 22 is 0 °, the angle of the slow axis 25 of the lower polarizing plate protective film 24 is 0 °, and the lower polarizing plate The angle of the slow axis 21 of the protective film 20 was set to 90 °. Further, the protective film of the upper and lower polarizing plates was made of a cellulose acetate film, and Re was set to 40 nm and Rth was set to 180 nm. Optically anisotropic layers 7, 16 and 18 are sequentially formed on the protective film (transparent protective film) of the upper and lower polarizing plates, and the optically anisotropic layer is close to the liquid crystal cell between the liquid crystal cell and the protective film. It arranged so that it might become a position.
The optically anisotropic layer was formed by hybrid orientation of a discotic compound. The Re of the optically anisotropic layer was 60 nm, and the angle of the same orientation direction (orientation control direction) 17 was 90 °. The orientation control direction 10 of the optically anisotropic layer 7 was set to 225 °, the orientation control direction 17 of the optically anisotropic layer 16 was set to 90 °, and the orientation control direction 19 of the optically anisotropic layer 18 was set to 225 °. That is, in this liquid crystal display device, the orientation control direction of the optically anisotropic layer 16 is substantially parallel to the absorption axis of the polarizing film 3.

<セルロースアセテートフィルムの作製>
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
セルロースアセテート溶液組成
酢化度60.7〜61.1%のセルロースアセテート 100質量部
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 336質量部
メタノール(第2溶媒) 29質量部
1−ブタノール(第3溶媒) 11質量部
<Production of cellulose acetate film>
The following composition was put into a mixing tank and stirred while heating to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution.
Cellulose acetate solution composition Cellulose acetate having an acetylation degree of 60.7 to 61.1% 100 parts by weight Triphenyl phosphate (plasticizer) 7.8 parts by weight Biphenyl diphenyl phosphate (plasticizer) 3.9 parts by weight Methylene chloride (first Solvent) 336 parts by mass Methanol (second solvent) 29 parts by mass 1-butanol (third solvent) 11 parts by mass

別のミキシングタンクに、下記のレターデーション上昇剤16質量部、メチレンクロライド92質量部およびメタノール8質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液を調製した。セルロースアセテート溶液474質量部にレターデーション上昇剤溶液25質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製した。レターデーション上昇剤の添加量は、セルロースアセテート100質量部に対して、6.0質量部であった。   In another mixing tank, 16 parts by mass of the following retardation increasing agent, 92 parts by mass of methylene chloride and 8 parts by mass of methanol were added and stirred while heating to prepare a retardation increasing agent solution. A dope was prepared by mixing 474 parts by mass of the cellulose acetate solution with 25 parts by mass of the retardation increasing agent solution and stirring sufficiently. The addition amount of the retardation increasing agent was 6.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cellulose acetate.

得られたドープを、バンド延伸機を用いて流延した。バンド上での膜面温度が40℃となってから、70℃の温風で1分間乾燥し、バンドからフィルムを140℃の乾燥風で10分間乾燥し、残留溶剤量が0.3質量%のセルロースアセテートフィルム(厚さ:80μm)を作製した。作製したセルロースアセテートフィルム(透明支持体、透明保護膜)について、エリプソメーター(M−150、日本分光(株)製)を用いて、波長546nmにおけるReおよびRthを測定した。Reは8nm、Rthは78nm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、純水で水洗し、その後乾燥させた。こうして、透明保護膜用セルロースアセテートフィルムを作製した。   The obtained dope was cast using a band stretching machine. After the film surface temperature on the band reached 40 ° C., the film was dried with warm air of 70 ° C. for 1 minute, and the film was dried from the band with 140 ° C. drying air for 10 minutes. A cellulose acetate film (thickness: 80 μm) was prepared. About the produced cellulose acetate film (transparent support body, transparent protective film), Re and Rth at a wavelength of 546 nm were measured using an ellipsometer (M-150, manufactured by JASCO Corporation). Re was 8 nm and Rth was 78 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 then dried. Thus, a cellulose acetate film for a transparent protective film was produced.

<光学異方性層用の配向膜の作製>
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/m2塗布した。60℃の温風で60秒、さらに90℃の温風で150秒乾燥した。次に、形成した膜に、セルロースアセテートフィルムの面内遅相軸(流延方向と平行方向)に平行な方向に配向するようにラビング処理を実施した(即ち、ラビング軸はセルロースアセテートフィルムの遅相軸と平行であった)。
配向膜塗布液組成
下記の変性ポリビニルアルコール 20質量部
水 360質量部
メタノール 120質量部
グルタルアルデヒド(架橋剤) 1.0質量部
<Preparation of alignment film for optically anisotropic layer>
On this cellulose acetate film, a coating solution having the following composition was applied at 28 mL / m 2 with a # 16 wire bar coater. Drying was performed with warm air of 60 ° C. for 60 seconds and further with warm air of 90 ° C. for 150 seconds. Next, the formed film was rubbed so as to be oriented in a direction parallel to the in-plane slow axis (the direction parallel to the casting direction) of the cellulose acetate film (that is, the rubbing axis is the slow axis of the cellulose acetate film). Parallel to the phase axis).
Alignment film coating solution composition Modified polyvinyl alcohol 20 parts by weight Water 360 parts by weight Methanol 120 parts by weight Glutaraldehyde (crosslinking agent) 1.0 part by weight

<光学異方性層の作製>
配向膜上に、下記の円盤状(液晶性)化合物91.0g、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)9.0g、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)2.0g、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)0.5g、光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製)3.0g、増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)1.0g、フルオロ脂肪族基含有共重合体(メガファックF780 大日本インキ(株)製)の1.3gを、207gのメチルエチルケトンに溶解した塗布液を、#3.6のワイヤーバーで6.2ml/m2塗布した。これを130℃の恒温ゾーンで2分間加熱し、円盤状化合物を配向させた。次に、60℃の雰囲気下で120W/cm高圧水銀灯を用いて、1分間UV照射し円盤状化合物を重合させた。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。
<Preparation of optically anisotropic layer>
On the alignment film, 91.0 g of the following discotic (liquid crystalline) compound, 9.0 g of ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.), cellulose acetate butyrate (CAB551-) 0.2, manufactured by Eastman Chemical Co., Ltd.) 2.0 g, cellulose acetate butyrate (CAB531-1, manufactured by Eastman Chemical Co., Ltd.) 0.5 g, photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Geigy Co.) 3.0 g, Dissolve 1.0 g of sensitizer (Kayacure DETX, Nippon Kayaku Co., Ltd.) and 1.3 g of fluoroaliphatic group-containing copolymer (Megafac F780, Dainippon Ink Co., Ltd.) in 207 g of methyl ethyl ketone. The applied coating solution was applied with 6.2 ml / m 2 with a # 3.6 wire bar. This was heated in a constant temperature zone of 130 ° C. for 2 minutes to orient the discotic compound. Next, UV irradiation was performed for 1 minute using a 120 W / cm high pressure mercury lamp in an atmosphere of 60 ° C. to polymerize the discotic compound. Then, it stood to cool to room temperature. Thus, an optically anisotropic layer was formed and an optical compensation sheet was produced.

偏光板をクロスニコル配置とし、得られた光学補償シートのムラを観察したところ、正面、および法線から60°まで傾けた方向から見ても、ムラは検出されなかった。   When the polarizing plate was placed in a crossed Nicol arrangement and the unevenness of the obtained optical compensation sheet was observed, the unevenness was not detected even when viewed from the front and the direction inclined to 60 ° from the normal line.

<偏光膜の作製>
延伸したポリビニルアルコールフィルムに、ヨウ素を吸着させて偏光膜を作製し、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、上記光学補償シートを支持体面で偏光膜の片側に貼り付けた。また、厚さ80μmのセルローストリアセテートフィルム(TD−80U、富士写真フイルム(株)製)にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の反対側に貼り付けた。偏光膜の吸収軸と光学補償シートの支持体の遅相軸(流延方向と平行方向)とは平行になるように配置した。このようにして偏光板を作製した。
<Preparation of polarizing film>
A polarizing film was prepared by adsorbing iodine to the stretched polyvinyl alcohol film, and the optical compensation sheet was attached to one side of the polarizing film on the support surface using a polyvinyl alcohol-based adhesive. Further, a cellulose triacetate film (TD-80U, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) having a thickness of 80 μm was subjected to saponification treatment, and attached to the opposite side of the polarizing film using a polyvinyl alcohol-based adhesive. The absorption axis of the polarizing film and the slow axis (parallel to the casting direction) of the support of the optical compensation sheet were arranged in parallel. In this way, a polarizing plate was produced.

<作製した液晶表示装置の光学測定>
このように作製した液晶表示装置に60Hzの矩形波電圧を印加した。白表示2V、黒表示5Vのノーマリーホワイトモードとした。測定機は(EZ-Contrast160D、ELDIM社製)を用い、透過率の比(白表示/黒表示)であるコントラスト比を測定した。正面コントラスト比700対1を得た。また左右方向でコントラスト10以上の視野角はそれぞれ40°であった。一方上方向は80°、下方向は80°であった。
<Optical measurement of the produced liquid crystal display device>
A rectangular wave voltage of 60 Hz was applied to the liquid crystal display device thus manufactured. A normally white mode of 2V white display and 5V black display was set. A measuring device (EZ-Contrast 160D, manufactured by ELDIM) was used, and a contrast ratio, which is a transmittance ratio (white display / black display), was measured. A front contrast ratio of 700 to 1 was obtained. In addition, the viewing angle with a contrast of 10 or more in the left-right direction was 40 °. On the other hand, the upward direction was 80 ° and the downward direction was 80 °.

[比較例1]
前記作製したOCBモード液晶セルの下側光学異方性層16を取り除いた構成とした。他の構成は実施例1と同じにした。コントラスト10以上の視野角は上下左右方向でそれぞれ80°であった。
[Comparative Example 1]
It was set as the structure which removed the lower optically anisotropic layer 16 of the produced said OCB mode liquid crystal cell. Other configurations were the same as those in Example 1. The viewing angle with a contrast of 10 or more was 80 ° in the vertical and horizontal directions.

実施例1と比較例1との対比から、ハイブリッド配向した光学異方性層の配向制御方向と、偏光膜の吸収軸が略平行となるように構成することにより、上下方向の視野角は維持しつつ、左右方向の視野角を狭めることができることがわかる。更に、実施例1では、正面の輝度低下が少なく、左右方向の黒表示時の輝度が上昇したことも確認された。   From the comparison between Example 1 and Comparative Example 1, the viewing angle in the vertical direction is maintained by configuring the orientation control direction of the hybrid-oriented optically anisotropic layer and the absorption axis of the polarizing film to be substantially parallel. However, it can be seen that the viewing angle in the left-right direction can be narrowed. Furthermore, in Example 1, it was also confirmed that the luminance at the time of black display in the left-right direction was increased because the front luminance was small.

[実施例2]
OCBパネルが搭載されている市販の液晶TV、ナナオSC23XA1の表面に実施例1と同じ処方で作製した光学異方性層付の偏光板7を配置した。図5にその構成を示す。ここにおいて、市販TVの表側の偏光膜3の吸収軸方向4は90°、さらに追加した偏光板7の吸収軸方向も90°、偏光板7に一体形成された光学異方性層の配向制御方向8も90°とした。
左右方向でコントラスト10以上の視野角は、市販TVでは80°であったものが40°になった。一方上下方向はそれぞれ80°で市販TVと同じであった。このように、本実施例では、偏光板の外側に更にハイブリッド配向した光学異方性層を有する偏光板を配置するとともに、該光学異方性層における配向制御方向と偏光膜の吸収軸とを略平行に配置することにより、上下方向の視野角は維持しつつ、左右方向の視野角のみを狭めることができた。更に、実施例2では、正面の輝度低下が少なく、左右方向の黒表示時の輝度が上昇したことも確認された。
[Example 2]
A polarizing plate 7 with an optically anisotropic layer produced in the same formulation as in Example 1 was placed on the surface of a commercially available liquid crystal TV, Nanao SC23XA1, on which an OCB panel is mounted. FIG. 5 shows the configuration. Here, the absorption axis direction 4 of the polarizing film 3 on the front side of the commercial TV is 90 °, the absorption axis direction of the additional polarizing plate 7 is also 90 °, and the orientation control of the optically anisotropic layer integrally formed with the polarizing plate 7 is performed. The direction 8 was also 90 °.
The viewing angle with a contrast of 10 or more in the left-right direction was 40 ° compared to 80 ° on a commercial TV. On the other hand, the vertical direction was 80 °, which was the same as a commercial TV. As described above, in this example, the polarizing plate having the optically anisotropic layer further hybrid-aligned is arranged outside the polarizing plate, and the orientation control direction in the optically anisotropic layer and the absorption axis of the polarizing film are set. By arranging them substantially in parallel, it was possible to narrow only the viewing angle in the left-right direction while maintaining the viewing angle in the up-down direction. Furthermore, in Example 2, it was also confirmed that the luminance at the time of black display in the left-right direction was increased because the front luminance was less decreased.

[実施例3]
実施例2において説明した図5の構成において、光学異方性層付の偏光板7の光学異方性層を液晶セルに置き換えた構成の液晶表示装置を作製した。液晶セルは50×40mmのITO付ベタ電極ガラス基板2枚用い、片側の基板に垂直配向膜を塗布し、もう一方の基板に水平配向膜を塗布、ラビングしてハイブリッド配向セル(光学異方性層に相当)を作製した。液晶材料は、例えばメルク社製のZLI4792を用い、セルギャップを5μmにした。
電圧無印加状態では、左右方向でコントラスト10以上の視野角が、40°、上下方向はそれぞれ80°であった。また周波数30Hzの交流矩形波、5Vを印加したところ、コントラスト10以上の視野角は、市販TVと同じ上下左右80°であった。電界無印加状態では、ハイブリッド配向セルの配向制御方向が、実施例2と同様に偏光膜の吸収軸と略平行の状態にあるため、電界印加時と比べて左右方向の視野角を狭めることができた。更に、実施例3では、正面の輝度低下が少なく、左右方向の黒表示時の輝度が上昇したことも確認された。
[Example 3]
A liquid crystal display device having a configuration in which the optically anisotropic layer of the polarizing plate 7 with the optically anisotropic layer was replaced with a liquid crystal cell in the configuration of FIG. 5 described in Example 2 was produced. The liquid crystal cell uses two 50 × 40 mm solid electrode glass substrates with ITO, a vertical alignment film is applied to one substrate, a horizontal alignment film is applied to the other substrate, and rubbed to form a hybrid alignment cell (optical anisotropy). Corresponding to the layer). As the liquid crystal material, for example, ZLI4792 manufactured by Merck & Co., Inc. was used, and the cell gap was set to 5 μm.
When no voltage was applied, the viewing angle with a contrast of 10 or more in the left-right direction was 40 °, and the vertical direction was 80 °. When an AC rectangular wave with a frequency of 30 Hz and 5 V were applied, the viewing angle with a contrast of 10 or more was 80 ° in the vertical and horizontal directions as in a commercial TV. When no electric field is applied, the orientation control direction of the hybrid alignment cell is substantially parallel to the absorption axis of the polarizing film as in the second embodiment, so that the viewing angle in the left-right direction can be narrowed compared to when an electric field is applied. did it. Furthermore, in Example 3, it was also confirmed that the luminance at the time of black display in the left-right direction was increased because the front luminance was small.

本発明の液晶表示装置は、携帯電話や携帯端末(ノートパソコン)用表示装置として好適である。   The liquid crystal display device of the present invention is suitable as a display device for a mobile phone or a mobile terminal (notebook personal computer).

本発明の液晶表示装置の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of the liquid crystal display device of this invention. 従来の偏光板の漏れ光を示す模式概略図である。It is a schematic diagram which shows the leak light of the conventional polarizing plate. 本発明の液晶表示装置における偏光板の漏れ光を示す模式概略図である。It is a schematic diagram which shows the leak light of the polarizing plate in the liquid crystal display device of this invention. 本発明の液晶表示装置の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of the liquid crystal display device of this invention. 本発明の液晶表示装置の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of the liquid crystal display device of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 上側偏光板保護膜1
2 上側偏光板保護膜1遅相軸
3 上側偏光板偏光膜
4 上側偏光板偏光膜吸収軸
5 上側偏光板保護膜2
6 上側偏光板保護膜2遅相軸
7 光学異方性層付き偏光板
8 偏光板7が有する光学異方性層の配向制御方向
9 上側光学異方性層
10 上側光学異方性層の配向制御方向
11 液晶セル上側基板
12 上側基板液晶配向用ラビング方向
13 液晶分子
14 液晶セル下側基板
15 下側基板液晶配向用ラビング方向
18 下側光学異方性層
19 下側光学異方性層の配向制御方向
20 下側偏光板保護膜2
21 下側偏光板保護膜2遅相軸
22 下側偏光板偏光膜
23 下側偏光板偏光膜吸収軸
24 下側偏光板保護膜1
25 下側偏光板保護膜1遅相軸
50 漏れ光発生領域
51 上偏光板吸収軸
52 下偏光膜吸収軸
53 光学異方性層の配向制御方向
1 Upper polarizing plate protective film 1
2 Upper polarizing plate protective film 1 Slow axis 3 Upper polarizing plate polarizing film 4 Upper polarizing plate polarizing film Absorption axis 5 Upper polarizing plate protective film 2
6 Upper polarizing plate protective film 2 Slow axis 7 Polarizing plate with optical anisotropic layer 8 Orientation control direction 9 of optical anisotropic layer of polarizing plate 7 Upper optical anisotropic layer 10 Orientation of upper optical anisotropic layer Control direction 11 Liquid crystal cell upper substrate 12 Upper substrate Liquid crystal alignment rubbing direction 13 Liquid crystal molecule 14 Liquid crystal cell lower substrate 15 Lower substrate Liquid crystal alignment rubbing direction 18 Lower optical anisotropic layer 19 Lower optical anisotropic layer Orientation control direction 20 Lower polarizing plate protective film 2
21 Lower polarizing plate protective film 2 Slow axis 22 Lower polarizing plate polarizing film 23 Lower polarizing plate polarizing film absorption axis 24 Lower polarizing plate protective film 1
25 Lower polarizing plate protective film 1 Slow axis 50 Leakage light generation region 51 Upper polarizing plate absorption axis 52 Lower polarizing film absorption axis 53 Orientation control direction of optical anisotropic layer

Claims (5)

少なくとも、電極を一方に有する対向配置された一対の基板と該基板間にベンド配向したネマチック液晶材料を含む液晶層とからなる液晶セルと、該液晶セルの外側にそれぞれ配置された偏光板からなる液晶表示装置であって、
前記偏光板は、少なくとも、偏光膜と該偏光膜の少なくとも一方の面に設けられた保護膜からなり、かつ少なくとも一方の偏光板の液晶セルに近い面上に光学異方性層が設けられ(但し、該光学異方性層は前記保護膜を兼ねる構成であってもよい)、
前記光学異方性層は、ハイブリッド配向した化合物からなり、かつ、前記ハイブリッド配向した化合物の配向制御方向が、前記偏光膜のいずれか一つの吸収軸と略平行であることを特徴とする液晶表示装置。
A liquid crystal cell comprising at least a pair of substrates arranged opposite to each other having electrodes on one side and a liquid crystal layer containing a nematic liquid crystal material bend-oriented between the substrates, and a polarizing plate disposed on the outside of the liquid crystal cell. A liquid crystal display device,
The polarizing plate comprises at least a polarizing film and a protective film provided on at least one surface of the polarizing film, and an optically anisotropic layer is provided on a surface close to the liquid crystal cell of at least one polarizing plate ( However, the optically anisotropic layer may also be configured to serve as the protective film),
The optically anisotropic layer is composed of a hybrid-oriented compound, and the orientation control direction of the hybrid-oriented compound is substantially parallel to any one of the absorption axes of the polarizing film. apparatus.
前記光学異方性層が、液晶セルの両側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the optically anisotropic layer is disposed on both sides of the liquid crystal cell. 少なくとも、電極を一方に有する対向配置された一対の基板と該基板間にベンド配向したネマチック液晶材料を含む液晶層とからなる液晶セルと、該液晶セルの外側にそれぞれ配置された偏光板を有し、さらにその外側に少なくとも一枚の光学異方性層を有する偏光板を配置した液晶表示装置であって、
前記偏光板は、少なくとも、偏光膜と該偏光膜の少なくとも一方の面に設けられた保護膜からなり、かつ液晶セルに近い面上に前記光学異方性層が設けられ(但し、前記光学異方性層は該保護膜を兼ねる構成であってもよい)、
前記光学異方性層は、ハイブリッド配向した化合物からなり、かつ、前記ハイブリッド配向した化合物の配向制御方向が、前記偏光膜のいずれか一つの吸収軸と略平行であることを特徴とする液晶表示装置。
At least a liquid crystal cell comprising a pair of opposed substrates having electrodes on one side and a liquid crystal layer containing a nematic liquid crystal material bend-aligned between the substrates, and a polarizing plate disposed on the outside of the liquid crystal cell are provided. Further, a liquid crystal display device in which a polarizing plate having at least one optically anisotropic layer is disposed on the outside thereof,
The polarizing plate comprises at least a polarizing film and a protective film provided on at least one surface of the polarizing film, and the optically anisotropic layer is provided on a surface close to the liquid crystal cell (provided that the optically different layer is provided). The isotropic layer may be configured to double as the protective film)
The optically anisotropic layer is composed of a hybrid-oriented compound, and the orientation control direction of the hybrid-oriented compound is substantially parallel to any one of the absorption axes of the polarizing film. apparatus.
前記光学異方性層の厚さをd[μm]、
該光学異方性層中のハイブリッド配向した化合物の平均傾斜角をβ[°]、
該光学異方性層の面内レターデーションをQ[nm]とするとき、以下の式
0.5≦d≦3.0
20≦β≦90
10≦Q≦500
を満たすことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
The thickness of the optically anisotropic layer is d [μm],
The average tilt angle of the hybrid-oriented compound in the optically anisotropic layer is β [°],
When the in-plane retardation of the optically anisotropic layer is Q [nm], the following formula 0.5 ≦ d ≦ 3.0
20 ≦ β ≦ 90
10 ≦ Q ≦ 500
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein:
前記光学異方性層の少なくとも1枚が、配向状態が外場によって変化することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 5. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein an alignment state of at least one of the optically anisotropic layers is changed by an external field.
JP2005234685A 2005-08-12 2005-08-12 Liquid crystal display device Pending JP2007047697A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005234685A JP2007047697A (en) 2005-08-12 2005-08-12 Liquid crystal display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005234685A JP2007047697A (en) 2005-08-12 2005-08-12 Liquid crystal display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007047697A true JP2007047697A (en) 2007-02-22

Family

ID=37850547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005234685A Pending JP2007047697A (en) 2005-08-12 2005-08-12 Liquid crystal display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007047697A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008040449A (en) * 2006-08-04 2008-02-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd Liquid crystal display panel and liquid crystal display device
WO2009050912A1 (en) * 2007-10-18 2009-04-23 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
US7932975B2 (en) 2006-09-07 2011-04-26 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
JP2012003183A (en) * 2010-06-21 2012-01-05 Fujifilm Corp Twisted alignment mode liquid crystal display device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008040449A (en) * 2006-08-04 2008-02-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd Liquid crystal display panel and liquid crystal display device
US7932975B2 (en) 2006-09-07 2011-04-26 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
WO2009050912A1 (en) * 2007-10-18 2009-04-23 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
US8189147B2 (en) 2007-10-18 2012-05-29 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
JP2012003183A (en) * 2010-06-21 2012-01-05 Fujifilm Corp Twisted alignment mode liquid crystal display device
CN102947751A (en) * 2010-06-21 2013-02-27 富士胶片株式会社 Twisted alignment mode liquid crystal display device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4284221B2 (en) Liquid crystal display
JP2007187910A (en) Liquid crystal display device
JP4667109B2 (en) Optical compensation film and liquid crystal display device
JP2007156459A (en) Optical film, polarizing plate, and liquid crystal display device
JP2006276849A (en) Liquid crystal cell and liquid crystal display apparatus
JP2007047696A (en) Liquid crystal display device
JP2005309364A (en) Optical compensation film, elliptically polarizing plate and liquid crystal display device
US8064009B2 (en) Liquid crystal cell and liquid crystal display apparatus
KR100894239B1 (en) Liquid crystal display device
JP2005283612A (en) Liquid crystal display device
JP2008139368A (en) Liquid crystal display
JP2006235578A (en) Liquid crystal display apparatus
JP2006215437A (en) Optical anisotropic film and liquid crystal display device
JP2005202212A (en) Liquid crystal display device and elliptically polarizing plate
JP2007047697A (en) Liquid crystal display device
JP2006267613A (en) Liquid crystal display device
JP2007272136A (en) Liquid crystal display device
WO2013061965A1 (en) Liquid crystal display device
JP2007256589A (en) Liquid crystal display device
JP2006235580A (en) Liquid crystal display device and elliptical polarizing plate
JP4845479B2 (en) Liquid crystal display
JP2006243179A (en) Liquid crystal display device
JP2005283619A (en) Polarizing plate and liquid crystal display device using the same
JP4521302B2 (en) Optically anisotropic film and liquid crystal display device
JP2007264234A (en) Liquid crystal display device and elliptic polarizing plate

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20061208