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JP2010085696A - 液晶表示装置 - Google Patents

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JP2010085696A
JP2010085696A JP2008254535A JP2008254535A JP2010085696A JP 2010085696 A JP2010085696 A JP 2010085696A JP 2008254535 A JP2008254535 A JP 2008254535A JP 2008254535 A JP2008254535 A JP 2008254535A JP 2010085696 A JP2010085696 A JP 2010085696A
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Ryuji Saneto
竜二 実藤
Yukito Saito
之人 齋藤
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Fujifilm Corp
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Abstract

【課題】製造容易な光学補償フィルムを用いても、良好な視野角コントラスト、及び視野角色味が得られる液晶表示装置の提供。
【解決手段】本発明の液晶表示装置は、垂直配向型の液晶層と、少なくとも1枚の光学補償フィルムと、負の厚み方向レターデーション値を有するRth層と、を備えた液晶表示装置であって、前記Rth層は、異なる厚み方向レターデーション値を有する複数の領域にパターニングされ、前記光学補償フィルムは、波長Xnmの光に対する、面内レターデーション値をRe(X)、厚み方向レターデーション値をRth(X)とした場合に、Rth(550)/Re(550)>4.0であることを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、垂直配向型の液晶層を有する液晶表示装置に関し、特に、光学補償フィルムを用いて視野角を改善した液晶表示装置に関する。
液晶表示装置は、電極が形成された上部及び下部基板と、その間に注入されている液晶物質(液晶層)で構成されている。このような液晶表示装置では、2つの基板の間の液晶層に電界を印加し、この電界の強さを調節して、基板に透過される光の量を調節する。これにより画像が表示される。
特に、液晶を2つの基板に対して垂直に配向する垂直配向(VA)型の液晶表示装置は、コントラスト比が優れ、光学補償フィルムにより視野角を改善できるので多く用いられている。
ここで、さらなる視野角の改善を図るには、Rth(厚み方向レターデーション)/Re(面内レターデーション)の小さい光学補償フィルムが必要であり、そのような光学補償フィルムの製造には、高度な延伸技術を要して製造が困難であるという問題があった。
このような問題に対し、特許文献1には、二軸性の光学補償フィルムの代わりにCプレート一軸性補償フィルム(代表的にはTACフィルム)を使用することにより、生産コストを節減し、視野角と色特性を向上させた液晶表示装置が開示されている。
しかしながら、特許文献1では、光の波長ごとに液晶のレターデーションが異なる点が考慮されておらず、視野角による色味の変化を防止することができない。
特開2004−206130号公報
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、製造容易な光学補償フィルムを用いても、良好な視野角コントラスト、及び視野角色味が得られる液晶表示装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 垂直配向型の液晶層と、少なくとも1枚の光学補償フィルムと、負の厚み方向レターデーション値を有するRth層と、を備えた液晶表示装置であって、
前記Rth層は、異なる厚み方向レターデーション値を有する複数の領域にパターニングされ、
前記光学補償フィルムは、波長λnmの光に対する、面内レターデーション値をRe(λ)、厚み方向レターデーション値をRth(λ)とした場合に、Rth(550)/Re(550)>4.0であることを特徴とする液晶表示装置である。
<2> Rth層は、3種類以上の着色領域にパターニングされたカラーフィルタ基板であり、
前記カラーフィルタ基板は、波長λnmの光に対する厚み方向レターデーション値をRth(λ)とした場合に、Rth(630nm)<Rth(550nm)<Rth(450nm)である前記<1>に記載の液晶表示装置である。
<3> カラーフィルタ基板の各着色領域は、液晶性材料を含有する前記<2>に記載の液晶表示装置である。
<4> カラーフィルタ基板は、赤着色領域と、緑着色領域と、青着色領域と、を有し、
赤着色領域の液晶含有量PR、緑着色領域の液晶含有量PG、及び青着色領域の液晶含有量PBが、PR>PG>PBである前記<3>に記載の液晶表示装置である。
<5> 光学補償フィルムは、波長λnmの光に対する、面内レターデーション値をRe(λ)とした場合に、Re(630)/Re(550)>1.0である前記<1>から<4>のいずれかに記載の液晶表示装置である。
<6> 光学補償フィルムは、2軸の位相差フィルムである前記<1>から<5>のいずれかに記載の液晶表示装置である。
本発明によれば、前記従来における諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、製造容易な光学補償フィルムを用いても、良好な視野角コントラスト、及び視野角色味が得られる液晶表示装置を提供することができる。
以下、本発明の液晶表示装置について、詳細に説明する。
なお、本明細書において「〜」とはそ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意味で使用される。
(液晶表示装置)
本発明の液晶表示装置は、少なくとも、垂直配向型の液晶層と、少なくとも1枚の光学補償フィルムと、負の厚み方向レターデーション値を有するRth層と、を備えてなり、さらに必要に応じて、その他の構成を備えてなる。
前記液晶表示装置の種類については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、画像直視型、画像投影型及び光変調型の液晶表示装置が挙げられる。
TFTやMIMのような3端子又は2端子半導体素子を用いたアクティブマトリクス液晶表示装置が有効であり、もちろん、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クス液晶表示装置でも有効である。
図1は、本発明の液晶表示装置の一例を示す概略構成図である。
図1に示すように、液晶表示装置1は、液晶セル10、及び液晶セル10の両側に配置された一対の偏光膜11,12を有する。偏光膜11と偏光膜12は、その吸収軸が互いに概略直交するように積層されている。
液晶セル10は、上電極基板101と下電極基板102との間に、Rth層13及び液晶層14を備え、各層の間には、配向膜103が設けられている。
また、偏光膜11と上電極基板101の間、及び下電極基板102と偏光膜12の間の、少なくとも一方に、光学補償フィルム15A,15Bが配置されている。図2に示すように、光学補償フィルム15A,15Bが両方配置される構成を2枚型、図3に示すように、光学補償フィルム15Bのみ配置される構成を1枚型と呼ぶ。また、2枚型の構成において、光学補償フィルム15A,15Bが同じ光学フィルムである構成を対称2枚型、光学補償フィルム15A,15Bが異なる光学フィルムである構成を非対称2枚型と呼ぶ。
<液晶層>
前記液晶層は、上側電極基板と下側電極基板との間に挟持され液晶性分子を含有する層であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
図1において、前記液晶層14は、前記上下の電極基板101,102の対向面に施されたラビング処理によって、外部電界が印加されていない非駆動状態において、前記上下の電極基板101,102に対して略垂直な方向に配向するように制御されている。このことを指して、液晶表示装置1が垂直配向型(VAモード)であるという。
前記液晶層14の厚さdとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、3.5μm程度にすることができる。液晶層14の厚さdと、屈折率異方性Δnとの積Δndの大きさにより白表示時の明るさが変化する。最大の明るさを得るためには、液晶層14の厚さdは2〜5μmの範囲であるのが好ましい。
<<液晶セル>>
前記液晶層を有してなる液晶セルについて説明する。
図1において、液晶セル10は、対向面がラビング処理された前記上下の電極基板101,102の間に誘電異方性が負の液晶性分子を封入してなる。例えば、Δn=0.0813、及びΔε=−4.6程度の液晶性分子を用い、液晶性分子の配向方向を示すダイレクタ、いわゆる傾斜角が約89°の液晶セル10を作製することができる。
上下の電極基板101,102の内側には、透明電極(図示せず)が形成されるが、電極に駆動電圧を印加しない非駆動状態では、液晶層14中の液晶性分子は、上下の電極基板101,102の基板面に対して概略垂直に配向し、その結果、液晶セル10を通過する光の偏光状態はほとんど変化しない。
上記した様に、液晶表示装置1の偏光板11,12の吸収軸は互いに概略直交になっているので、光は偏光板11,12を通過せず、すなわち、図1の液晶表示装置1では、非駆動状態において理想的な黒表示を実現する。これに対し、駆動状態では、液晶性分子は基板面に平行な方向に傾斜し、液晶セル10を通過する光はかかる傾斜した液晶性分子により偏光状態を変化させ、偏光板11,12を通過する。
ここでは、上下の電極基板101,102間に電界が印加されるため、電界方向に垂直に液晶性分子が応答するような、誘電率異方性が負の液晶性材料を使用した例を示した。また、電極を一方の基板に配置し、電界が基板面に平行の横方向に印加される場合は、液晶性材料は正の誘電率異方性を有するものを使用することができる。
なお、VA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の添加は、動的応答特性を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。
VAモードの液晶表示装置の特徴は、高速応答であることと、コントラストが高いことである。しかし、コントラストは正面では高いが、斜め方向では低下するという課題がある。黒表示時に液晶性分子は基板面に垂直に配向している。正面から観察すると、液晶性分子の複屈折はほとんどないため透過率は低く、高コントラストが得られる。しかし、斜めから観察した場合は液晶性分子に複屈折が生じる。さらに上下の偏光板吸収軸の交差角が、正面では90°の直交であるが、斜めから見た場合は90°より大きくなる。この2つの要因のために斜め方向では漏れ光が生じ、コントラストが低下する。本発明では、これを解決するために、Rth層と、少なくとも1枚の光学補償フィルムを配置する。
VAモードの液晶表示装置では、白表示時には液晶性分子が傾斜しているが、傾斜方向とその逆方向では、斜めから観察した時の液晶性分子の複屈折の大きさが異なり、輝度や色調に差が生じる。これを解決するためには、液晶セルをマルチドメインにするのが好ましい。マルチドメインとは、一つの画素中に、配向状態の異なる複数の領域を形成した構造をいう。例えば、マルチドメイン方式のVAモードの液晶セルでは、一つの画素中に、電界印加時の液晶性分子の傾斜角が互いに異なる複数の領域が存在する。マルチドメイン方式のVAモード液晶セルでは、電界印加による液晶性分子の傾斜角を画素ごとに平均化することができ、そのことによって、視角特性を平均化することができる。一画素内で配向を分割するには、電極にスリットを設けたり、突起を設け、電界方向を変えたり電界密度に偏りを持たせる。全方向に均等な視野角を得るには、この分割数を多くすればよいが、4分割もしくは8分割以上することでほぼ均等な視野角が得られる。
また配向分割の領域境界では、液晶性分子が応答しづらい場合がある。そのためノーマリーブラック表示では黒表示が維持されるため、輝度低下が問題となる。液晶材料にカイラル剤を添加することは、境界領域を小さくするのに寄与する。そこで、図1における光学補償フィルム15A,15Bの様に、本発明に係るRthが23℃、60%RHにおいて0〜150nmに調整された光学補償フィルムを液晶表示装置に配置する。なお、光学補償フィルム(以下、フィルムということがある)としてセルロースの低級脂肪酸エステルを主成分、特にアセチルセルロースを主成分として有するセルロースエステルフィルムの場合で説明するが、これらに限定されない。
<光学補償フィルム>
前記光学補償フィルムは、波長λnmの光に対する、面内レターデーション値をRe(λ)、厚み方向レターデーション値をRth(λ)とした場合に、Rth(550)/Re(550)>4.0であるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、2軸の位相差フィルムからなることが好ましい。
前記光学補償フィルムの厚さとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、40〜250μmが好ましく、60〜100μmがより好ましい。膜厚が40μm以上とすることにより、より扱いやすくなり、250μm以下とすることにより、面品質や取り扱い性がより良好なものとなる。
前記光学補償フィルムの材質としては、特に制限はなく、光学的な透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、などに優れるポリマーが好ましい。例えば、ポリカーボネート系ポリマー、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)等のスチレン系ポリマーなどがあげられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、または前記ポリマーを混合したポリマーも例としてあげられる。また本発明の光学フィルムは、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の紫外線硬化型、熱硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。特に、複屈折特性の制御性や透明性、耐熱性に優れるものが好ましい。
前記光学補償フィルムの材質として、セルローストリアセテートを使用する場合は、特に重合度250〜400、結合酢酸量が54〜62.5%のセルローストリアセテートが好ましく、結合酢酸量が58〜62.5%のものがベース強度が強くより好ましい。セルローストリアセテートは綿花リンターから合成されたセルローストリアセテートと木材パルプから合成されたセルローストリアセテートのどちらかを単独あるいは混合して用いることができる。ベルトやドラムからの剥離性が良い綿花リンターから合成されたセルローストリアセテートを多く使用した方が、生産性効率が高く好ましい。綿花リンターから合成されたセルローストリアセテートの比率が60質量%以上で、剥離性の効果が顕著になるため60質量%以上が好ましく、85質量%以上がより好ましく、単独で使用することが特に好ましい。
前記光学補償フィルム中には可塑剤を混入する事が好ましい。
前記可塑剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、リン酸エステル系では、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、ジフェニルビフェニルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブチルホスフェート等、フタル酸エステル系では、ジエチルフタレート、ジメトキシエチルフタレート、ジメチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ−2−エチルヘキシルフタレート等、グリコール酸エステル系では、トリアセチン、トリブチリン、ブチルフタリルブチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、メチルフタリルエチルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート等を単独あるいは併用するのが好ましい。
可塑剤は必要に応じて、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
セルロースエステルに用いる場合、リン酸エステル系の可塑剤の使用比率は50%以下が、セルロースエステルフィルムの加水分解を引き起こしにくく、耐久性に優れるため好ましい。リン酸エステル系の可塑剤比率は少ない方がより好ましく、フタル酸エステル系やグリコール酸エステル系の可塑剤だけを使用することが特に好ましい。
前記光学補償フィルムには、紫外線吸収剤を用いることが好ましい。
前記紫外線吸収剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、液晶の劣化防止の点より波長380nm以下の紫外線の吸収能に優れ、かつ良好な液晶表示性の点より波長400nm以上の可視光の吸収が可及的に少ないものが好ましく用いられる。特に、波長380nmでの透過率が、60%以下であることが好ましく、40%以下であることがより好ましく、20%以下であることが特に好ましい。
前記紫外線吸収剤としては、例えば、オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物などがあげられるが、本発明はこれらに限定されない。
本発明においてはこれら紫外線吸収剤の1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記紫外線吸収剤の添加方法はアルコールやメチレンクロライド、ジオキソランなどの有機溶媒に紫外線吸収剤を溶解してからドープに添加するか、又は直接ドープ組成中に添加してもよい。無機粉体のように有機溶剤に溶解しないものは、有機溶剤とセルロースエステル中にデゾルバーやサンドミルを使用し、分散してからドープに添加する。
前記紫外線吸収剤の使用量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、セルロースエステルに対する質量%で、0.1質量%〜2.5質量%が好ましく、0.5質量%〜2.0質量%がより好ましく、0.8質量%〜2.0質量%が特に好ましい。
また、前記光学補償フィルムには、マット剤として酸化珪素のような微粒子などを加えるのが好ましい。酸化珪素のような微粒子は有機物によって表面処理されていることが、フィルムのヘイズを低下できるため好ましい。表面処理で好ましい有機物としては、ハロシラン類、アルコキシシラン類、シラザン、シロキサンなどがあげられる。微粒子の平均径が大きいほうがマット効果は大きく、平均径の小さいほうは透明性に優れるため、好ましい微粒子の一次粒子の平均径は5〜50nmでより好ましくは7〜14nmである。酸化珪素の微粒子としてはアエロジル(株)製のAEROSIL200、300、R972、R974、R202、R812,OX50、TT600などがあげられ、好ましくはAEROSILR972、R974、R202、R812などがあげられる。
また、本発明の光学フィルムのRe、及びRthは以下の範囲にあることが好ましい。
式(I) 30nm ≦Re(550) ≦80nm
式(II) 120nm ≦Rth(550) ≦400nm
さらに、遅相軸の角度の変動幅は3°以下であることが好ましい。これらの範囲内では、より効果的に、視野角拡大を図ることができる。
また、前記光学フィルムの波長分散特性は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、波長630nmと波長550nmのレターデーション値の比Re(630)/Re(550)が、0.98〜1.32であることが好ましく、1.0〜1.3であることがより好ましく、1.03〜1.27であることが特に好ましい。
さらに、本発明の光学フィルムは、1m四方の中でのRthの変動幅が5nm以下であることが、視野角特性を安定に発現させる上でより好ましい。本発明において、1m四方の中でのレターデーション値(Rth)の変動幅が5nm以下であるとは、製膜後、ロール状に巻き取られたフィルムから1m四方の大きさで任意に切り取ったサンプルのRthを100ヶ所測定した時のRthの変動幅が5nm以下であることを表す。
<<光学補償フィルムの製造方法>>
前記光学補償フィルムの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、以下のように作製することができる。
アセチルセルロースを主成分として有するセルロースエステルフィルムをメチレンクロライド、エタノール、アセトン、メタノール等の有機溶媒に溶解してドープを形成する。ドープ中のアセチルセルロースの濃度は10〜35質量%程度である。なお、これにフタル酸エステル、リン酸エステル等の可塑剤をアセチルセルロースに対して3〜20質量%添加してもよい。更に、必要に応じて、紫外線吸収剤、滑剤などの添加剤を加えてもよい。そして、得られたドープを光学フィルム上に流廷し、製膜する。
光学補償フィルムの製膜方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、バンド法やドラム法を用いて製膜することが出来る。次に、このようにして得られた光学補償フィルムをバンドやドラム等の光学フィルムから剥ぎ取る。その後、乾燥ゾーン中を搬送させ、乾燥する。
この時、光学補償フィルムをベルト(バンド)又はドラムから剥離する際の残留溶媒量は10〜120%に調整することが好ましい。120%よりも多い範囲では、光学補償フィルムの乾燥が十分におこなわれないばかりか、剥離が十分にされなくなり、実用としては不十分である。また、残留溶媒量としては、15〜100%がより好ましく、20〜80%が特に好ましい。
前記光学補償フィルム中の残留溶媒量は次式で表される。
残留溶媒量=残存揮発分質量/加熱処理後の光学補償フィルム質量×100%
なお、残存揮発分質量は光学補償フィルムを115℃で1時間加熱処理したとき、加熱処理前の光学補償フィルム質量から加熱処理後の光学補償フィルム質量を引いた値である。
Rthを上昇させるためには、製膜、巻き取り後の残留溶媒は少ない方がよい。そのために製膜後の巻き取り時の溶媒残留量が剥離時の溶媒残留量よりも10%以上減少していることが好ましく、15%以上減少していることがより好ましく、は20%以上減少していることが特に好ましい。
上記光学補償フィルムの製膜過程において、ベルト又はドラムから剥離されてロール状に巻き取られる間の乾燥工程は、前記乾燥工程において設定される温度の最も高い温度が該光学補償フィルムのガラス転移温度以下に調整されることが好ましい。ガラス転移温度より高い範囲では、光学補償フィルムを構成する分子配向に乱れが生じ、光学補償フィルムの面品質を大幅に劣化させる場合がある。
ガラス転移温度をTgとした場合に、上記記載の乾燥工程において設定される温度としては、Tg〜(Tg−70℃)が好ましく、Tg〜(Tg−50℃)がより好ましく、Tg〜(Tg−30℃)が特に好ましい。
前記光学補償フィルムの製膜時において、巻き取り時のブロッキング防止等のために、該フィルムの両サイドにエンボス加工を施すことができる。エンボス加工は目的に応じて任意の高さに加工する事ができるが、巻き取り後の残留溶媒を揮発させるために、例えば、5μm以上とすることが好ましく、10μm以上とすることがより好ましい。
又、ロール状に巻き取られた後、出荷されるまでの間、汚れや静電気によるゴミ付着等から製品を保護するために通常、包装加工がなされる。
この包装材料としては、上記目的が果たせればよく特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、フィルムからの残留溶媒の揮発を妨げないものが好ましい。具体的には、例えば、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン、ポリスチレン、紙、各種不織布等が挙げられる。繊維がメッシュクロス状になったものは、より好ましく用いられる。
<Rth層>
前記Rth層としては、異なる厚み方向レターデーション値を有する複数の領域にパターニングされた層であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、3種類以上の着色領域にパターニングされたカラーフィルタ基板であることが好ましい。
前記Rth層は、光学的に負の屈折率異方性を持ち、視野角の拡大の点から好ましくは、Reが−10〜10nmである。
このRth層は、例えば、着色領域ごとに適切な厚み方向レターデーション値を設定することができるので、液晶セルの画像着色を解消し、良好な視野角コントラスト、及び視野角色味が得られ、視野角の拡大に寄与する。
前記カラーフィルタ基板は、波長λnmの光に対する、厚み方向レターデーション値をRth(λ)とした場合に、Rth(630nm)<Rth(550nm)<Rth(450nm)であることが好ましい。
前記カラーフィルタ基板の各着色領域は、例えば、液晶性材料を含有することが好ましい。また、前記カラーフィルタ基板は、赤着色領域と、緑着色領域と、青着色領域と、を有し、赤着色領域の液晶含有量PR、緑着色領域の液晶含有量PG、及び青着色領域の液晶含有量PBが、PR>PG>PBであることが好ましい。これにより、Rth(630nm)<Rth(550nm)<Rth(450nm)とすることができる。
<<液晶性材料>>
前記液晶性材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記の液晶性組成物等が挙げられる。
<<<液晶性組成物>>>
前記液晶性組成物は、一般式(I)−a又は一般式(I)−bで表される構成単位を有する顔料分散剤と、顔料と、液晶性化合物とを含有する。
顔料分散剤:
下記一般式(I)−a又は一般式(I)−bで表される構成単位を有する顔料分散剤を用いることができる。
一般式(I)−a及び(I)−bにおいて、R1は水素原子又はメチル基を表し;X、L1及びL2はそれぞれ独立に単結合又は2価の連結基を表し;A及びBは、それぞれ独立に1,4−フェニレンもしくはその中の1つ又は2つのCHがNに置き換わっている基、又は1,4−シクロヘキシレンもしくはその中の1つのCH2あるいは2つの隣接しないCH2がOに置き換わっている基を表し;L3は単結合、−C(=O)O−、−OC(=O)−、−(CH22−、−CH2O−、−OCH2−、−CH=CH−、−C≡C−又はそれら2つ以上の組み合わせを表し;nは1〜3の整数を表し;R2は炭素数が15以下のアルキル基又はその中の1つ以上のCH2が、それぞれ独立に−O−、−S−、−CO−、−C(=O)O−、−OC(=O)−又は−OC(=O)O−によって、各酸素原子が互いに直接に連結しないように置き換わっている基を表し;nが2又は3のとき、2つ又は3つの(A−L3)で表される基は互いに同じであっても異なっていてもよい。
一般式(I)−a及び(I)−bについて更に詳しく説明する。
Xはアルキレン基、アリーレン基、−CONHRa−及び−COORa−から選択される2価の連結基であるのが好ましい。Raは炭素数1〜10のアルキレン基又はその中の1個以上のCH2がお互いに独立に−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−によって、各酸素原子が互いに直接に連結しないように置き換わっている基を表す。Xはより好ましくはアリーレン基、−CONHRa−、又は−COORa−であり、更に好ましくは−COORa−である。
1及びL2はそれぞれ独立に、単結合、又は−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、NR2、−CONR2−及び−(NR2)CO−から選択される2価の連結基であるのが好ましい。R2は水素原子、又は置換もしくは無置換の炭素数が8以下のアルキル基を表す。L1及びL2はそれぞれ独立に、単結合、又は−O−、−COO−、−OCO−、−OCOO−NR2、及び−CONR2−から選択される2価の連結基であるのがより好ましく、単結合、又は−O−、−COO−、−OCO−及び−OCOO−から選択される2価の連結基であるのがさらに好ましい。
一般式(I)−a及び(I)−bにおいて、A及びBは1,4−フェニレン基もしくはその中の1つあるいは2つのCHがNに置き換わっている基、又は1,4−シクロヘキシレン基もしくはその中の1つのCH2又は2つの隣接しないCH2がOに置き換わっている基を表す。
3は、単結合、−COO−、−OCO−、−(CH22−、−CH2O−、−OCH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=CH−COO−及び−OCO−CH=CH−から選択されるのが好ましい。nは1〜3の整数を表し、nが2又は3のとき、2つ又は3つの(A−L3)で表される基は互いに同じであっても異なっていてもよい。A及びBは置換基を有していてもよく、置換基の例には、ハロゲン原子、シアノ、ニトロ、炭素原子数が1〜5のアルキル基、炭素原子数が1〜5のハロゲン置換アルキル基、炭素原子数が1〜5のアルコキシ基、炭素原子数が1〜5のアルキルチオ基、炭素原子数が1〜5のアシル基、炭素原子数が2〜6のアシルオキシ基、炭素原子数が2〜6のアルコキシカルボニル基、カルバモイル、炭素原子数が2〜6のアルキル置換カルバモイル基及び炭素原子数が2〜6のアミド基が含まれる。より好ましくはハロゲン原子、シアノ、炭素原子数が1〜3のアルキル基、炭素原子数が1〜3のハロゲン置換アルキル基、炭素原子数が1〜3のアルコキシ基、又は炭素原子数が2〜4のアシルオキシ基である。
以下に一般式(I)−a及び(I)−bで表される具体的な構成単位を示すが本発明はこれらに限定されるものではない。
一般式(I)−a及び(I)−bで表される構成単位を有する顔料分散剤は、一般式(I)−a及び(I)−bで表される構成単位以外の構成単位を含んでいてもよい。それらの例としては、窒素原子含有基及びエチレン性不飽和二重結合を有するモノマーから誘導される繰り返し単位が好ましい。具体的には下記一般式(1)で表わされる化合物から誘導される繰り返し単位が好ましい。
11は、水素原子又はメチル基を表わし、R12は炭素原子数1〜8のアルキルエン基を表わし、X1は−N(R13)(R14)(但し、R13及びR14は、それぞれ独立に水素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基又はフェニル基を表わす)、−R15−N(R16)(R17)(但し、R15は炭素原子数1〜6のアルキレン基を表わし、そしてR16及びR17は、それぞれ独立に水素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基又はフェニル基を表わす)、ピロリジノ基、ピロリジル基、ピペリジノ基又はモルホリノ基を表わし、そしてm及びnはそれぞれ独立に1又は0である。
さらに上記モノマーは、下記の一般式(2)〜(4)のいずれかで表わされる化合物であることが好ましい。
但し、R21はR11と同義であり、R22はR12と同義であり、そしてX2はX1と同義である。
但し、R31はR11と同義であり、そしてX3はX1と同義である。好ましくは、X3は−N(R33)(R34)(但し、R33及びR34は、それぞれR13及びR14と同義である)、あるいは−R35−N(R36)(R37)(但し、R35、R36及びR37は、それぞれR15、R16及びR17と同義である)である。
但し、R41はR11と同義であり、そしてX4はピロリジノ基、ピロリジル基、ピリジル基、ピペリジノ基又はモルホリノ基を表わす。
12は炭素原子数1〜6のアルキレン基が好ましく、特に2〜3が好ましい。X1は−N(R13)(R14)又は−R15−N(R16)(R17)であることが好ましい。−N(R13)(R14)のR13及びR14は、それぞれ独立は水素原子又は炭素原子数1〜4のアルキル基又はフェニル基であることが好ましい。−R15−N(R16)(R17)のR15は、炭素原子数2〜6のアルキレン基が好ましく、そしてR16及びR17は、それぞれ独立に炭素原子数1〜4のアルキル基が好ましい。あるいはX1は、ピリジル基(特に1−ピリジル基、2−ピリジル基)、ピペリジノ基(1−ピペリジノ基)、ピロリジル基(特に、2−ピロリジル基)、ピロリジノ基、又はモルホリノ基(4−モルホリノ基)であることが好ましい。特に一般式(2)又は(3)で表される化合物(一般式(1)におけるm=1かつn=1又はm=1かつn=0に対応)が好ましい。
上記一般式(1)で表わされる化合物の好ましい例としては、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、1−(N,N−ジメチルアミノ)−1、1−ジメチルメチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノヘキシル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジイソプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジ−n−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジ−i−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、モルホリノエチル(メタ)アクリレート、ピペリジノエチル(メタ)アクリレート、1−ピロリジノエチル(メタ)アクリレート、N,N−メチル−2−ピロリジルアミノエチル(メタ)アクリレート及びN,N−メチルフェニルアミノエチル(メタ)アクリレート(以上(メタ)アクリレート類);ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド、ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、ジ−n−ブチル(メタ)アクリルアミド、ジ−i−ブチル(メタ)アクリルアミド、モルホリノ(メタ)アクリルアミド、ピペリジノ(メタ)アクリルアミド、N−メチル−2−ピロリジル(メタ)アクリルアミドおよびN,N−メチルフェニル(メタ)アクリルアミド(以上(メタ)アクリルアミド類);2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、2−(N,N−ジエチルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、3−(N,N−ジエチルアミノ)プロピル(メタ)アクリルアミド、3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル(メタ)アクリルアミド、1−(N,N−ジメチルアミノ)−1,1−ジメチルメチル(メタ)アクリルアミド及び6−(N,N−ジエチルアミノ)ヘキシル(メタ)アクリルアミド(以上アミノアルキル(メタ)アクリルアミド類);及びビニルピリジンを挙げることができる。
また、前記顔料分散剤は、例えば特開平10−339949号公報段落番号[0033]〜[0043]に記載のモノマーから誘導される構成単位、特開2004−339368号公報段落番号[0074]〜[0154]に記載の4級アンモニウム塩含有の構成単位、エステル系の構成単位、高SP値の構成単位、エポキシ基含有単位、アルコール性水酸基含有単位、芳香族炭素環含有単位、光硬化性官能基含有単位等を有していてもよい。
これらの構成単位はランダム共重合で導入してもよいし、ブロック共重合で導入してもよい。さらには必要な構成単位を含むいくつかのポリマーを併用して用いてもよい。
前記顔料分散剤の分子量については特に制限はないが、一般的には、5,000〜100,000であるのが好ましく、6,000〜50,000であるのが好ましい。なお、前記顔料分散剤が前記一般式(I)−a又は(I)−bで表される繰り返し単位以外の繰り返し単位を含む場合は、前記一般式(I)−a又は(I)−bで表される繰り返し単位の共重合モル比は、全体を100として、10以上であるのが好ましく、20以上であるのがより好ましい。
液晶性化合物:
液晶性組成物は、少なくとも一種の液晶性化合物を含有する。液晶性化合物として、室温又は加熱下において液晶性を示す化合物を好適に用いることができるが、カラーフィルタ基板の着色層等を形成する際に、液晶性化合物の分子の配向を固定するため、液晶性化合物は重合性基を有する化合物であるのが好ましい。
より具体的には、液晶性化合物としては、下記一般式(II)で表される化合物が好ましい。
一般式(II):Q1−X2−L4−Z−L5−X3−Q2
一般式(II)において、Q1及びQ2はそれぞれ重合性基を表し、X2及びX3はそれぞれスペーサー基を表し、L4及びL5はそれぞれ連結基を表し、且つZはメソゲン基を表す。
1及びQ2はそれぞれ独立に、重合性基である。重合性基は、付加重合反応又は縮合重合反応が可能な官能基であることが好ましい。重合性基の例を以下に示す。
重合性基(Q1及びQ2)は、不飽和重合性基(Q−1〜Q−7)、エポキシ基(Q−8)又はアジリジニル基(Q−9)であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基(Q−1〜Q−6)であることがよりさらに好ましい。
一般式(II)において、X2及びX3はそれぞれ独立に、二価のスペーサー基である。X2及びX3はそれぞれ独立に、−O−、−S−、−CO−、−NR3−、二価の鎖状基及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。上記R3は、炭素原子数が1〜7のアルキル基又は水素原子である。組み合わせからなる二価の連結基の例を以下に示す。
左側がQ(Q1又はQ2)に、右側がL(L4又はL5)に結合する。
M−1:−CO−O−二価の鎖状基−
M−2:−CO−O−二価の鎖状基−O−二価の鎖状基−
M−3:−CO−O−二価の鎖状基−S−二価の鎖状基−
二価の鎖状基は、アルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基、置換アルケニレン基、アルキニレン基又は置換アルキニレン基を意味する。アルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基及び置換アルケニレン基が好ましく、アルキレン基及びアルケニレン基がさらに好ましい。アルキレン基は、分岐を有していてもよい。アルキレン基の炭素原子数は、1〜12であることが好ましく、2〜10であることがさらに好ましく、2〜8であることがよりさらに好ましい。置換アルキレン基のアルキレン部分は、上記アルキレン基と同様である。置換アルキレン基の置換基の例には、アルコキシ基、ハロゲン原子が含まれる。アルケニレン基は、分岐を有していてもよい。アルケニレン基の炭素原子数は、2〜12であることが好ましく、2〜10であることがさらに好ましく、2〜8であることがよりさらに好ましい。置換アルケニレン基のアルケニレン部分は、上記アルケニレン基と同様である。置換アルケニレン基の置換基の例には、アルコキシ基、ロゲン原子が含まれる。アルキニレン基は、分岐を有していてもよい。アルキニレン基の炭素原子数は、2〜12であることが好ましく、2〜10であることがさらに好ましく、2〜8であることがよりさらに好ましい。置換アルキニレン基のアルキニレン部分は、上記アルキニレン基と同様である。置換アルキニレン基の置換基の例には、アルコキシ基、ハロゲン原子が含まれる。
一般式(II)において、L4及びL5は2価の連結基である。L4及びL5は、それぞれ独立に、単結合、−O−、−S−、−CO−、−NR3−及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。より好ましくは単結合、−O−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−NH−、−NH−CO−又は−O−CO−O−である。
一般式(II)において、Zはメソゲン基を表す。好ましくは下記式(Z−I)で表される基である。
Z−I:−(A21−L23m−A22−L24−A23
式中、A21、A22及びA23は互いに独立して、一般式(I)−a及び(I)−bにおけるAと同義である。これらの基は置換基を有していてもよい。L23及びL24はそれぞれ独立して、一般式(I)−a及び(I)−bにおけるL3と同義である。mは、0、1又は2である
Zは、三環状又は四環状のメソゲン基であるのが好ましく、L23及びL24は、−COO−、−OCO−、−CH2−CH2−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−又は単結合である化合物が特に好ましい。
上記式Z−Iで表わされるメソゲン基の好ましい例を下記に示す。
上記メソゲン基の式中、Subは置換基を表し、rは0〜4の整数を表し、rは0、1又は2が好ましい。rが2のとき、2つのSubは同じでも異なっていてもよい。置換基Subの例には、ハロゲン原子、シアノ、ニトロ、炭素原子数が1〜5のアルキル基、炭素原子数が1〜5のハロゲン置換アルキル基、炭素原子数が1〜5のアルコキシ基、炭素原子数が1〜5のアルキルチオ基、炭素原子数が1〜5のアシル基、炭素原子数が2〜6のアシルオキシ基、炭素原子数が2〜6のアルコキシカルボニル基、カルバモイル、炭素原子数が2〜6のアルキル置換カルバモイル基及び炭素原子数が2〜6のアミド基が含まれる。置換基Subのより好ましい例には、ハロゲン原子、シアノ、炭素原子数が1〜3のアルキル基、炭素原子数が1〜3のハロゲン置換アルキル基、炭素原子数が1〜3のアルコキシ基、炭素原子数が2〜4のアシルオキシ基が含まれる。置換基Subのさらに好ましい例には、F、Cl、Br、CN、NO2、CH3、C25、OCH3、OC25、COCH3、COC25、CF3、OCF3、OCHF2、OC25、特にF、Br、Cl、CN、CH3、C25、OCH3、COCH3及びOCF3が含まれ、よりさらに好ましい例には、F、Br,CH3、OCH3及びCOCH3が含まれる。
以下に、本発明に使用可能な液晶性化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
顔料:
前記液晶性組成物は、顔料、好ましくは、カラーフィルター用有機顔料を含有する。前記顔料は特に限定されない。具体的には、カラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers and Colourists 社発行)においてピグメント(Pigment)に分類されている化合物、すなわち、下記のようなカラーインデックス(C.I.)番号が付されているものを挙げることができる。
C.I.ピグメントイエロー1、C.I.ピグメントイエロー3、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー185等のイエロー系ピグメント;C.I.ピグメントレッド1、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド254等のレッド系ピグメント;及び、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6等のブルー系ピグメント;C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36等のグリーン系ピグメント;C.I.ピグメントバイオレット23、C.I.ピグメントバイオレット23:19など。
また、従来分散困難であった臭素化率の高いフタロシアニン、例えば、モナストラルグリーン6YC、9YC等(アビシア(株)製)の高輝度G顔料や、中心金属が銅以外の金属、例えば、Mg、Al、Si、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Ge、Sn等の異種金属フタロシアニン顔料からなる高色純度G顔料を用いることができる。
また、前記無機顔料の具体例としては、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、チタンブラック、合成鉄黒、カーボンブラック等を挙げることができる。顔料は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記液晶性組成物には、液晶表示装置用カラーフィルターに汎用されている各種の顔料を用いてもよく、具体的には、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントバイオレット23、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド254及び、C.I.ピグメントイエロー139、臭素化率の高い上記フタロシアニン顔料、上記異種金属フタロシアニン顔料からなる群から選ばれる少なくとも一種を顔料として用いてもよい。
有機溶媒:
前記液晶性組成物は、塗布液として調製してもよい。塗布液の調製に用いられる溶媒については特に制限はなく、種々の有機溶剤を用いることができる。含水率の少ない有機溶剤を用いるのが好ましい。有機溶剤の例には、シクロヘキサン、酢酸ブチル、酢酸エチル、2−ブタノン(MEK)、MIBK、トルエン、キシレン、メトキシブチルアセテート(MBA)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(DMDG)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、エトキシプロピオン酸エチル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートが含まれる。液晶性組成物を、インクジェット方式を利用して、基板等の表面に適用する場合は、ヘッドからの吐出性を向上させるために、沸点が180℃〜260℃、特に210℃〜260℃で、且つ常温での蒸気圧が0.5mmHg以下、特に0.1mmHg以下の溶剤を主溶剤として用いることが好ましい。主溶剤の表面張力は29dyn/cm以上であることが好ましく、かかる溶剤を有機溶剤全量の85質量%以上用いることが好ましい。
添加剤:
前記液晶性組成物は、一種以上の添加剤を含有していてもよい。例えば、液晶性化合物の分子を所望の配向状態にするのを促進等する配向助剤、及び液晶性化合物の分子を配向させた後、重合反応によってその配向を固定化するのに必要な重合開始剤等、種々の添加剤を含有していてもよい。また、前記所定のメソゲン基を有する顔料分散剤とともに、顔料の分散安定性の改善に寄与する他の分散助剤を添加してもよい。以下にこれらの添加剤について説明する。
配向助剤:
LCDのモードに応じて、その光学補償に必要な位相差が決定され、且つ必要な位相差に応じて、液晶性化合物の分子の配向が決定される。例えば、垂直配向モードLCD(一般にVA方式と呼ばれるもの)の光学補償には、光軸が層面に対して垂直で負の複屈折性を有する位相差層(負のCプレート)と、光軸が層面に対して平行で正の複屈折性を有する位相差層(正のAプレート)との組み合わせを用いる方式が提案されている。光軸が層面に対して垂直で負の複屈折性を有する位相差層を形成するためには、例えば、円盤状液晶化合物の分子をホメオトロピック配向あるいは棒状液晶化合物の分子をコレステリック配向させることが必要になる。光軸が基板に平行で正の複屈折性を有する位相差層を形成するためには、棒状液晶化合物の分子をホモジニアス配向(水平配向)させることが必要になる。液晶化合物の分子の配向を促進する添加剤は、空気界面あるいは配向膜界面においてその排除体積効果や静電気的な効果によって液晶性化合物の分子を配向させるのに寄与する。特開2002−20363号公報、特開2002−129162号公報に記載されている化合物を用いることができる。また、特開2004−53981号公報明細書中の段落番号[0072]〜[0075]、特開2004−4688号公報明細書中の段落番号[0071]〜[0078]、特開2004−139015号公報明細書中の段落番号[0052]〜[0054]、[0065]〜[0066]、[0092]〜[0094]に記載される事項も本発明に適宜適用することができる。配向を促進する添加剤の組成物中における含有量は、液晶化合物に対し0.01〜10質量%であるのが好ましく、0.05〜5質量%であるのがより好ましく、0.05〜4質量%であるのが更に好ましい。
重合に必要な添加剤:
前記液晶性組成物は、液晶性化合物の分子を所望の配向状態とした後、充分な強度、耐久性、密着性を付与する観点から、重合反応によって硬化することが好ましい。重合反応としては光照射による光重合系と熱による熱重合系があるが、初期配向を固定化するためには光重合が好ましい。また、それと併用して又はその代わりに、例えば、カラーフィルタ基板を作製する際のベーク工程時に、熱による重合を進行させてもよい。重合に係わる添加剤としては以下のものが挙げられる。
光重合開始剤:
使用する光源の波長に対して活性を有する光重合開始剤を用いてもよい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許第2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許第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(米国特許第2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許第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(米国特許第3549367号明細書記載)、アクリジン及びフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許第4239850号明細書記載)及びオキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書記載)が含まれる。中でも、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、及び、2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オンは、少量でも活性エネルギー線の照射による重合反応を開始し促進するので、本発明において好ましく用いられる。これらは、いずれか一方を単独で、又は、両方を組み合わせて用いることができる。これらは市販品にも存在し、例えば、チバスペシャルティケミカルズ(株)のイルガキュアー(Irgacure)184、369、819、907等を用いることができる。
光重合開始剤の使用量は、組成物(塗布液の場合は固形分)の0.01〜50質量%であることが好ましく、0.5〜40質量%であることがさらに好ましい。
連鎖移動剤:
前記液晶性組成物中には、連鎖移動剤を含有させてもよい。連鎖移動剤としては一般に知られているものが用いることができるが、好ましくはメルカプト基を有する化合物(チオール化合物、例えばドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)など)やジスルフィド化合物(例えばジフェニルジスルフィドなど)である。液晶性化合物との相溶性も必要であり、相溶性の観点から液晶性を示すチオール化合物がより好ましい。液晶性を示すチオール化合物としては、米国特許第6096241号に記載の化合物などが挙げられる。
前記連鎖移動剤の組成物中における含有量は、液晶性化合物に対し、0.01〜10質量%であるのが好ましく、0.05〜5質量%であるのがより好ましく、0.05〜4質量%であるのが更に好ましい。
その他の添加剤:
前記液晶性組成物は、界面活性剤、ポリマー、重合性モノマー等のその他の添加剤を含有していてもよい。これらの材料は、種々の目的、例えば、配向の固定化、塗工膜の均一性、膜の強度、液晶性化合物の配向性の向上等を目的として添加される。これらの材料は、併用する液晶性化合物と相溶性を有し、配向を阻害しないことが好ましい。また、顔料の分散性を損なわないことが好ましい。
界面活性剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、特にフッ素系化合物が好ましい。具体的には、例えば特開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。
液晶性組成物を塗布液として調製する場合は、塗布液を増粘できるポリマーを使用することが好ましい。かかる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。液晶性化合物の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、液晶性化合物に対して0.1〜10質量%の範囲にあることが好ましく、0.1〜8質量%の範囲にあることがより好ましい。
重合性モノマーとしては、ラジカル重合性もしくはカチオン重合性の化合物が挙げられる。好ましくは、多官能性ラジカル重合性モノマーであり、上記の重合性基含有の液晶化合物と共重合性のものが好ましい。例えば、特開2002−296423号公報明細書中の段落番号[0018]〜[0020]記載のものが挙げられる。上記化合物の添加量は、液晶性化合物に対して一般に1〜50質量%の範囲にあり、1〜30質量%の範囲にあることが好ましい。
顔料の分散助剤:
前記液晶性組成物には、上記メソゲン基を有する所定の顔料分散剤とともに、顔料の分散安定性を改善に寄与する分散助剤を添加してもよい。かかる分散助剤としては、各種界面活性剤を用いることができる。かかる界面活性剤は、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等のいずれの界面活性剤であってもよい。前記界面活性剤の例には、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンn−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類;ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類;ソルビタン脂肪酸エステル類;脂肪酸変性ポリエステル類;3級アミン変性ポリウレタン類;ポリエチレンイミン類が含まれる。
界面活性剤の商品名としては、KP(信越化学工業(株)製)、ポリフロー(共栄社化学(株)製)、エフトップ(トーケムプロダクツ社製)、メガファック(大日本インキ化学工業(株)製)、フロラード(住友スリーエム(株)製)、アサヒガード、サーフロン(以上、旭硝子(株)製)等を挙げることができる。
前記液晶性組成物は、その配合の効果を損なわない質的及び量的範囲内で、他の顔料分散剤を配合してもよい。
使用可能な分散剤として具体例には、ノナノアミド、デカンアミド、ドデカンアミド、N−ドデシルヘキサデカンアミド、N−オクタデシルプロピオアミド、N,N−ジメチルドデカンアミド及びN,N−ジヘキシルアセトアミド等のアミド化合物、ジエチルアミン、ジヘプチルアミン、ジブチルヘキサデシルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルメタンアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン及びトリオクチルアミン等のアミン化合物、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N,N,N’,N’−(テトラヒドロキシエチル)−1,2−ジアミノエタン、N,N,N’−トリ(ヒドロキシエチル)−1,2−ジアミノエタン、N,N,N’,N’−テトラ(ヒドロキシエチルポリオキシエチレン)−1、2−ジアミノエタン、1,4−ビス(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン及び1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン等のヒドロキシ基を有するアミン等を例示することができ、その他にニペコタミド、イソニペコタミド、ニコチン酸アミド等の化合物を挙げることができる。
さらに、ポリアクリル酸エステル等の不飽和カルボン酸エステルの(共)重合体類;ポリアクリル酸等の不飽和カルボン酸の(共)重合体の(部分)アミン塩、(部分)アンモニウム塩や(部分)アルキルアミン塩類;水酸基含有ポリアクリル酸エステル等の水酸基含有不飽和カルボン酸エステルの(共)重合体やそれらの変性物;ポリウレタン類;不飽和ポリアミド類;ポリシロキサン類;長鎖ポリアミノアミドリン酸塩類;ポリ(低級アルキレンイミン)と遊離カルボキシル基含有ポリエステルとの反応により得られるアミドやそれらの塩類等を挙げることができる。
また、分散剤の市販品として、シゲノックス−105(商品名、ハッコールケミカル社製)Disperbyk−101、同−130、同−140、同−160、同−161、同−162、同−163、同−164、同−165、同−166、同−170、同−171、同−182、同−2001(以上、ビックケミー・ジャパン(株)製)、EFKA−47、同−47EA、同−48、同−49、同−100、同−400、同−450(以上、EFKA CHEMICALS社製)、ソルスパース 12000、同13240、同13940、同17000、同20000、同24000GR、同24000SC、同27000、同28000、同33500(以上、ゼネカ(株)製)、PB711、同821、同822(以上、味の素(株)製)等を挙げることができる。
(その他の成分)
液晶性組成物には、さらに必要に応じて、紫外線遮断剤、紫外線吸収剤、表面調整剤(レベリング剤)、あるいはその他の成分を配合してもよい。
<<カラーフィルタ基板の製造方法>>
前記カラーフィルタ基板の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、基板等の表面に液晶性材料を配置した後、該表面上で前記液晶性材料の分子を配向させ、配向状態に固定する配向工程を含む製造方法が挙げられる。
以下、インクジェット方式を利用した本発明のカラーフィルタ基板の製造方法の一例を説明する。
先ず、カラーフィルタ用の基板を準備する。カラーフィルタ用の基板としては、一般的には透明基板が用いられる。
前記透明基板の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、合成石英板等の可とう性のない透明なリジット材、及び透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可とう性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。特に、コーニング社製7059ガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり寸法安定性及び高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであるため、アクティブマトリックス方式によるカラー液晶表示装置用のカラーフィルタ基板に適している。
また、カラーフィルタ用の基板は、透明基板に限られず、反射性の基板や白色に着色した基板を用いてもよい。また、カラーフィルタ用の基板は、必要に応じてアルカリ溶出防止やガスバリア性付与その他の目的で表面処理を施したものを用いてもよい。
次に、透明基板の一面側の画素部間の境界となる領域にブラックマトリックス層を形成する。ブラックマトリックス層は、スパッタリング法、真空蒸着法等により厚み100〜200nm程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングすることにより形成することができる。このパターニングの方法としては、スパッタ等の通常のパターニング方法を用いることができる。
また、ブラックマトリックス層としては、樹脂バインダー中にカーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子を含有させた層であってもよい。用いられる樹脂バインダーとしては、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ゼラチン、カゼイン、セルロース等の樹脂を1種又は2種以上混合したものや、光硬化性樹脂、さらにはO/Wエマルジョン型の樹脂組成物、例えば、反応性シリコーンをエマルジョン化したもの等を用いることができる。このような樹脂製ブラックマトリックス層の厚みとしては、0.5〜10μmの範囲内で設定することができる。このような樹脂製ブラックマトリックス層のパターニングの方法としては、フォトリソ法、印刷法等一般的に用いられている方法を用いることができる。
必要に応じて、基板上に配向膜を形成してもよい。かかる配向膜はブラックマトリックス形成後に設けてもよいし、ブラックマトリックス形成前に設けてもよい。配向膜の材料としては特に限定はないが、カラーフィルター形成工程での耐熱性の点からポリイミドを用いるのが好ましい。また、必要に応じて、配向膜にはラビングあるいは光照射などによる配向処理を施してもよい。配向膜は特にパターニングの必要がなければスピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法又はロールコーティング法など通常の塗布方式を用いて塗布することができる。
なお、液晶性材料をインクジェット方式で吹き付けて着色層を形成する前に、着色層の形成を正確に行うために、特開2001−350012号公報や特開2005−266629号公報、特開2006−64858号公報に記載の方法を適宜実施してもよい。
次に、赤(R)、緑(G)又は青(B)の顔料が配合された液晶性材料からなる各色の画素部形成用インクを用意する。そして、透明基板の表面に、ブラックマトリックス層のパターンにより区画して形成された各色の画素部形成領域に、対応する色の画素部形成用インクをインクジェット方式により吹き付けて着色層を形成する。赤色、緑色及び青色の各着色層を、モザイク型、ストライプ型、トライアングル型、4画素配置型等の所望の配置で配列することができる。また、各色の画素部形成用インクを、複数のヘッドを使って同時に基板上に吹き付けることもできるので、印刷等の方法で各色ごとに画素部を形成する場合と比べて作業効率を向上させることができる。
次に、R、G、Bの着色層を乾燥し、必要に応じてプリベークした後、加熱することにより液晶性材料の分子を配向させる。配向が完了した後に光照射して配向を固定化する。所望により、着色層を加熱し、残存する重合性基を反応させて着色層をさらに硬化させてもよい。形成される画素部の厚さは、光学特性等を考慮して、通常は0.1〜2.0μm程度とするのが好ましい。
基板上で、液晶性材料の分子を配向させる際には、液晶性材料が液晶相を示す温度とすることが必要である。一般的には温度の高いほうが配向しやすいとされているが、重合性基を有する液晶性材料を用いる場合は、温度が高すぎると熱的に重合反応が進行してしまい、均一な配向状態で固定化できなくなってしまう。液晶性材料は、溶媒が揮発した状態において、180℃以下で液晶相を示すことが好ましく、更には160℃以下がより好ましい。均一な配向状態を得るためには、一定の温度で保持したり、ある温度から下げたり、あるいはある温度から上げたりと、液晶性材料に応じて適宜選択して実施することが好ましい。
液晶性材料を重合により硬化させてための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、20mJ/cm〜50J/cmであることが好ましく、100mJ/cm〜10J/cmであることがより好ましい。光重合反応を促進するため、適宜増感剤を用いてもよい。配向状態を固定化する目的で行うので、配向状態を維持できる温度で光照射を行うことが好ましい。
透明基板の画素部を形成した側に、保護膜を形成してもよい。保護膜の厚みは、特に制限はなく、使用される材料の光透過率、カラーフィルタ基板の表面状態等を考慮して設定することができ、例えば、0.1〜2.0μmの範囲で設定することができる。保護膜は、例えば、公知の透明光硬化性樹脂、二液硬化型透明樹脂等の中から、透明保護膜として要求される光透過率等を有するものを用いて保護膜用塗布液を調製し、スピンコーターにより500〜1,500回転/分の範囲内で塗布することにより形成できる。
保護膜上に透明電極を形成してもよい。透明電極は、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)等、及びそれらの合金等を用いて、スパッタリング法、真空蒸着法、CVD法等の一般的な方法により形成され、必要に応じてフォトレジストを用いたエッチング又は治具の使用により所定のパターンとしたものである。この透明電極の厚みは20〜500nm程度が好ましく、100〜300nm程度がより好ましい。
透明電極上には、柱状スペーサーを形成してもよい。
このようにして、液晶性材料を用いて、インクジェット方式によりカラーフィルタ基板を製造することができる。
なお、上記例では、R、G及びBの着色層を有するカラーフィルタ基板の作製方法の例を示したが、他の態様、例えば、R、G、B及びWの着色層を有するカラーフィルタ基板、及びC、M及びYの着色層を有するカラーフィルタ基板の作製も同様である。また、上記例は、インクジェット方式によって基板表面に液晶性材料を配置する例であるが、塗布、印刷等を利用してもよい。
<その他の構成>
本発明の液晶表示装置は、上記構成に限定されず、偏光膜、偏光板などのその他の構成を含んでいてもよい。
前記その他の構成としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、透過型液晶表示装置の態様では、冷あるいは熱陰極蛍光管、発光ダイオード、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。一方、反射型液晶表示装置の態様では、偏光板は観察側に1枚配置したのみでよく、液晶セル背面あるいは液晶セルの下側基板の内面に反射膜を設置する。もちろん前記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、液晶表示装置の一画素内に、透過部と反射部を設けた半透過型も可能である。
<<偏光膜、偏光板>>
前記偏光膜としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、従来から公知のものを用いることが出来る。
例えば、ポリビニルアルコール等の親水性ポリマーからなるフィルムを、ヨウ素等の二色性染料で処理して廷伸したものや、塩化ビニル等のプラスチックフィルムを処理してポリエンを配向したものを用いることができる。
また、その片面または両面に、保護膜を積層して偏光板とすることもできる。積層の際には、一対の保護膜と偏光膜の合計3枚のフィルムを、ロール・トゥ・ロールで貼り合わせると、生産性の点で好ましい。また、ロール・トゥ・ロールの積層では、各保護膜の遅相軸と、偏光膜の吸収軸とが平行となる様に容易に積層でき、偏光板の寸法変化やカールの発生が起こりに難い機械的安定性が高い偏光板となるので好ましい。また、3枚のフィルムの少なくとも2つの軸、例えば、一方の保護膜の遅相軸と偏光膜吸収軸、あるいは2枚の保護フィルムの遅相軸などが実質的に平行であれば同じ効果が得られる。更に、保護膜として光学異方性を有する前記光学補償フィルムを用いることができる。
例えば、図1において、偏光膜11と光学補償フィルム15Aを含む偏光板や、偏光膜12と光学補償フィルム15Bを含む偏光板を、上下基板101,102に粘着剤等の接着部材を介して貼り付けることが可能である。
なお、保護膜が偏光膜の両面に設けられた構成に限らず、本発明の目的を逸脱しない限り、片面にのみ保護膜が設けられる構成、保護膜が存在しない構成であっても良い。
湿度によるRthの変動を抑制し、また、良好な視野角特性を得るため、前記光学補償フィルム及び前記偏光板(偏光膜に貼り付けられた光学補償フィルム)の平衡含水率は6%以下であることが好ましく、5%以下、4%以下、3%以下、2%以下、1%以下と数値が下がるに従って更に好ましくなるが、特に好ましくは実質的に0である場合である。本発明において、”実質的に0”とは、0.5%以下を表す。
<Re(λ)、Rth(λ)について>
本明細書において、Re(λ)、Rth(λ)は各々、波長λにおける面内のレターデーションおよび厚さ方向のレターデーションを表す。Re(λ)はKOBRA 21ADHまたはWR(王子計測機器(株)製)において波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。
測定されるフィルムが1軸または2軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりRth(λ)は算出される。
Rth(λ)は前記Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHまたはWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする)のフィルム法線方向に対して法線方向から片側50度まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて全部で6点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHまたはWRが算出する。
上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、KOBRA 21ADHまたはWRが算出する。
尚、遅相軸を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする)、任意の傾斜した2方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基に、以下の式(X)及び式(XI)よりRthを算出することもできる。
式(X)及び式(XI)中、Re(θ)は、法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値を表す。
また、式中、nxは面内における遅相軸方向の屈折率を表し、nyは面内においてnxに直交する方向の屈折率を表し、nzはnx及びnyに直交する方向の屈折率を表し、dは膜厚(nm)を表す。
測定されるフィルムが1軸や2軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸(optic axis)がないフィルムの場合には、以下の方法によりRth(λ)は算出される。
Rth(λ)は前記Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHまたはWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して−50度から+50度まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて11点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHまたはWRが算出する。
上記の測定において、平均屈折率の仮定値は ポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する:
セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)である。
これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADHまたはWRはnx、ny、nzを算出する。この算出されたnx,ny,nzよりNz=(nx−nz)/(nx−ny)が更に算出される。
本明細書において、角度について、「+」は反時計周り方向を意味し、「−」は時計周り方向を意味するものとする。また、液晶表示装置上方向を12時方向、下方向を6時方向としたときに、角度方向の絶対値0°方向とは3時方向(画面右方向)を意味することとする。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、本明細書において、屈折率等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。
また、各軸・方向間の角度について、「平行」「垂直」「45°」等という場合には、「おおよそ平行」「おおよそ垂直」「おおよそ45°」の意であり、厳密なものではない。それぞれの目的を達成する範囲内での、多少のズレは許容される。例えば「平行」とは、交差角がおおよそ0°ということであり、−10°〜10°、好ましくは−5°〜5°、より好ましくは−3°〜3°である。「垂直」とは、交差角がおおよそ90°ということであり、80°〜100°、好ましくは85°〜95°、より好ましくは87°〜93°である。「45°」とは、交差角がおおよそ45°ということであり、35°〜55°、好ましくは40°〜50°、より好ましくは42°〜48°である。
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
(カラーフィルタ基板の作製)
<カラーフィルタ基板1の作製>
<<液晶性組成物の調製>>
下記式(4)で表される液晶ポリマー(重量平均分子量:5,000)を5重量部、メソゲン基としてフェニルベンゾエート基を有し、分子構造中に2つの重合性官能基を有する市販の液晶化合物(BASF社製の商品名「PaliocolorLC242」)20重量部、および光重合開始剤(チバスペシャリティケミカルズ(株)製の商品名「イルガキュア907」)1.25重量部を混合して、液晶性組成物を調製した。
<<分散剤の合成>>
一般式(I)−aで表される分散剤を、以下の合成ルートに従って合成した。
<<モノマー1の合成>>
1Lの三口フラスコに、4−(4−アクリロイルオキシ−ブトキシ)安息香酸52.8g(0.2mol)及びテトラヒドロフラン(以下THF)200mLを加え、温度計、冷却管、滴下ロートを取付けた。内温を5℃以下に冷却し、メタンスルホニルクロリド15.5mL(0.2mol)を滴下した。次いで、N−エチルジイソプロピルアミン44mL(0.26mol)を内温が5℃を越えないようにゆっくりと滴下した。滴下後、室温で30分間攪拌した後、再び内温を5℃以下に冷却し、4−ヒドロキシ安息香酸ヘキシル44.5g(0.2mol)をTHF200mLに溶かした溶液を滴下した。次いでN−エチルジイソプロピルアミン44mL(0.26mol)を内温が5℃を越えないようにゆっくりと滴下した。滴下後、4−ジメチルアミノピリジン2.4g(20mmol)を少しずつ加え、加え終わったら室温で1時間攪拌した。反応液を水2Lにあけ、1mol/L塩酸で弱酸性とし、生じた固体をろ別した。得られた固体をアセトニトリルで再結晶し、モノマー1を88g(収率94%)得た。
<<ポリマー2の合成>>
300mLの4口フラスコに、攪拌装置、温度計、滴下ロート、冷却管を取付け、2−ブタノン10mLを加えた。窒素ガスを流しながら78℃に加熱し、そこにモノマー1を28g、開始剤(V−601、和光純薬(株)製)を0.5g、及び3−メルカプトプロピオン酸を0.2g含有する2−ブタノン溶液200mLを3時間かけて滴下した。滴下後、開始剤(V−601)0.25gを加えて3時間加熱し、さらに加熱還流下で1時間攪拌した。2−ブタノンを170mL留去した後、反応液をメタノール1.5Lにあけて、ポリマー2を得た。
<<ポリマー3の合成>>
ポリマー2を、アセトニトリル100mL及びTHF20mLの混合溶媒に溶解し、グリシジルメタクリレート20mLとテトラブチルブロミド1gと重合禁止剤(IRGANOX1010)0.2gを加えて、6時間加熱還流下で攪拌した。溶媒を100mL留去したのち、反応液をメタノール1.5Lにあけてポリマー3を得た。
<<ポリマー4の合成>>
ポリマー3の20g、モノマー(3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルアクリルアミド)の3.85g、及び開始剤(V−601)の50mgを1−メトキシ2−プロピルアセテートの40mLに溶解し、窒素雰囲気下、78℃で6時間加熱し、次いで100℃で1時間加熱した。固形分濃度は33%で、重量平均分子量は8000であった。
<<顔料分散液の調製>>
<<<R顔料分散液の調製>>>
C.I.P.R.254(商品名:Irgaphor Red B−CF、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)社製)を17.2g、C.I.P.R.177(商品名:Cromophtal Red A2B、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)社製)を1.9g、ポリマー4を14.16g、及び1−メトキシ−2−プロピルアセテートを51.68gの混合物を、モーターミルM50(アイガー社製)で、直径0.65mmのジルコニアビーズを用いて風速9m/sで9時間分散し、R顔料分散液を調製した。
<<<G顔料分散液の調製>>>
富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)社製の「商品名:GT−2」を、19.2g、ポリマー4を14.16g、及び1−メトキシ−2−プロピルアセテートを51.68gの混合物を、モーターミルM50(アイガー社製)で、直径0.65mmのジルコニアビーズを用いて風速9m/sで9時間分散し、G顔料分散液を調製した。
<<<B顔料分散液の調製>>>
御国色素(株)社製の「商品名:CFブルーEX3357」を7.0g、御国色素(株)社製の「商品名:CFブルーEX3383」を12.2g、ポリマー4を14.16g、及び1−メトキシ−2−プロピルアセテートを51.68gの混合物を、モーターミルM50(アイガー社製)で、直径0.65mmのジルコニアビーズを用いて風速9m/sで9時間分散し、B顔料分散液を調製した。
<<カラーフィルター作製用液晶性組成物の調製>>
前記液晶性組成物、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの7.7g、4−[p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン]の0.3g、ハイドロキノンモノメチルエーテルの0.01g、及び1−メトキシ−2−プロピルアセテートの62gの混合物に、上記調製した各色の顔料分散液85gを加えて混合し、3色のカラーフィルター作製用液晶性組成物(カラーフィルター作製用液晶性組成物R、カラーフィルター作製用液晶性組成物G、カラーフィルター作製用液晶性組成物B)を調製した。RGBのカラーフィルター作製用液晶性組成物に対し、液晶性組成物をそれぞれ56g、55g、51g配合した。RGBのカラーフィルター作製用液晶性組成物に対する液晶性組成物の充填量は、それぞれ、20.3%(R)、20.0%(G)、18.9%(B)である。
<<配向膜の作製>>
ガラス基板にサンエバー150(SE−150)日産化学(株)製からなるポリイミド膜を形成し、ラビング処理を施した。
<<ブラック(K)画像の形成>>
無アルカリガラス基板を、UV洗浄装置で洗浄後、洗浄剤を用いてブラシ洗浄し、更に超純水で超音波洗浄した。該基板を120℃3分熱処理して表面状態を安定化させた。
該基板を冷却し23℃に温調後、スリット状ノズルを有すガラス基板用コーター(エフ・エー・エス・アジア社製、商品名:MH−1600)にて、下記表1に記載の組成よりなる着色感光性樹脂組成物K1を塗布した。引き続きVCD(真空乾燥装置;東京応化工業(株)社製)で30秒間、溶媒の一部を乾燥して塗布層の流動性を無くした後、120℃3分間プリベークして膜厚2.4μmの感光性樹脂層K1を得た。
超高圧水銀灯を有すプロキシミティ型露光機(日立ハイテク電子エンジニアリング(株)社製)で、基板とマスク(画像パターンを有す石英露光マスク)を垂直に立てた状態で、露光マスク面と該感光性樹脂層の間の距離を200μmに設定し、露光量300mJ/cmでパターン露光した。
次に、純水をシャワーノズルにて噴霧して、該感光性樹脂層K1の表面を均一に湿らせた後、KOH系現像液(KOH、ノニオン界面活性剤含有、商品名:CDK−1、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)にて23℃80秒、フラットノズル圧力0.04MPaでシャワー現像しパターニング画像を得た。引き続き、超純水を、超高圧洗浄ノズルにて9.8MPaの圧力で噴射して残渣除去を行い、ブラック(K)の画像Kを得た。引き続き、220℃で30分間熱処理した。
<<レッド(R)画素の形成>>
前記Kの画像を形成した基板に、前記カラーフィルター作製用液晶性組成物Rを用い、前記ブラック(K)画像の形成と同様の工程で、熱処理済みR画素を形成した。
<<グリーン(G)画素の形成>>
前記画像Kと画素Rを形成した基板に、前記カラーフィルター作製用液晶性組成物Gを用い、前記ブラック(K)画像の形成と同様の工程で、熱処理済みG画素を形成した。
<<ブルー(B)画素の形成>>
前記画像K、画素R及び画素Gを形成した基板に、前記カラーフィルター作製用液晶性組成物Bを用い、前記ブラック(K)画像の形成と同様の工程で、熱処理済みB画素を形成した。
ここで、上記表1に記載の着色感光性樹脂組成物K1の調製についてさらに詳細に説明する。
着色感光性樹脂組成物K1は、まず表1に記載の量のK顔料分散物1、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートをはかり取り、温度24℃(±2℃)で混合して150rpmで10分間攪拌し、次いで、表1に記載の量のメチルエチルケトン、バインダー2、ハイドロキノンモノメチルエーテル、DPHA液、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−[4’−(N,N−ビスエトキシカルボニルメチル)アミノ−3’−ブロモフェニル]−s−トリアジン、界面活性剤1をはかり取り、温度25℃(±2℃)でこの順に添加して、温度40℃(±2℃)で150rpmで30分間攪拌することによって得た。
なお、表1に記載の組成物の内、下記成分についてその組成を以下に示した。
−K顔料分散物1−
・カーボンブラック(商品名:Nipex 35、デグサ ジャパン(株)社製) 13.1質量部
・分散剤(下記化合物2) 0.65質量部
・ポリマー(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸=72/28モル比
のランダム共重合物、分子量3.7万) 6.72質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 79.53質量部
−バインダー2−
・ポリマー(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸=78/22モル比
のランダム共重合物、分子量3.8万) 27質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 73質量部
<<カラーフィルタ基板1の光学測定評価>>
作製したカラーフィルタ基板1(各色画素及びブラック画像の厚み2.5μm)について、自動複屈折計KOBRA−21ADH(王子計測器(株)製)を用いて波長450nm、550nm、630nmにおいて3次元複屈折測定を行い、面内のレターデーションRe及び傾斜角を変えてReを測定することで得られる膜厚方向のレターデーションRthを求めた。
作製したカラーフィルタ基板1は、Rth(450)、Rth(550)、Rth(630)が、すべて−125nmであった。
<カラーフィルタ基板2の作製>
RGBのカラーフィルター作製用液晶性組成物に対する液晶性組成物の充填量を、それぞれ、25.5%(R)、20.0%(G)、8.5%(B)に変えた以外は、カラーフィルタ基板1と同様にして、カラーフィルタ基板2を作製した。
作製したカラーフィルタ基板2を、カラーフィルタ基板1と同様にして評価したところ、Rth(450)が−56nm、Rth(550)が−125nm、Rth(630)が−157nmであった。
<カラーフィルタ基板3の作製>
RGBのカラーフィルター作製用液晶性組成物に対する液晶性組成物の充填量を、それぞれ、38.2%(R)、32.0%(G)、18.5%(B)に変えた以外は、カラーフィルタ基板1と同様にして、カラーフィルタ基板3を作製した。
作製したカラーフィルタ基板3を、カラーフィルタ基板1と同様にして評価したところ、Rth(450)が−123nm、Rth(550)が−200nm、Rth(630)が−235nmであった。
<カラーフィルタ基板4の作製>
RGBのカラーフィルター作製用液晶性組成物に液晶性組成物を充填しないこと以外は、カラーフィルタ基板1と同様にして、カラーフィルタ基板4を作製した。
作製したカラーフィルタ基板4を、カラーフィルタ基板1と同様にして評価したところ、Rth(450)、Rth(550)、Rth(630)が、すべて0nmであった。
<カラーフィルタ基板5の作製>
RGBのカラーフィルター作製用液晶性組成物に対する液晶性組成物の充填量を、それぞれ、12.2%(R)、12.0%(G)、11.3%(B)に変えた以外は、カラーフィルタ基板1と同様にして、カラーフィルタ基板5を作製した。
作製したカラーフィルタ基板5を、カラーフィルタ基板1と同様にして評価したところ、Rth(450)、Rth(550)、Rth(630)が、すべて−75nmであった。
<カラーフィルタ基板6の作製>
RGBのカラーフィルター作製用液晶性組成物に対する液晶性組成物の充填量を、それぞれ、16.6%(R)、12.0%(G)、1.4%(B)に変えた以外は、カラーフィルタ基板1と同様にして、カラーフィルタ基板6を作製した。
作製したカラーフィルタ基板6を、カラーフィルタ基板1と同様にして評価したところ、Rth(450)が−9nm、Rth(550)が−75nm、Rth(630)が−102nmであった。
<カラーフィルタ基板7の作製>
RGBのカラーフィルター作製用液晶性組成物に対する液晶性組成物の充填量を、それぞれ、29.3%(R)、24.0%(G)、11.6%(B)に変えた以外は、カラーフィルタ基板1と同様にして、カラーフィルタ基板7を作製した。
作製したカラーフィルタ基板7を、カラーフィルタ基板1と同様にして評価したところ、Rth(450)が−77nm、Rth(550)が−150nm、Rth(630)が−180nmであった。
カラーフィルタ基板1〜7の液晶性組成物の充填量と、光学測定評価の結果を、以下の表2に示す。
(光学補償フィルムの作製)
<光学補償フィルム1の作製>
下記に記載の割合になるように各成分を混合してセルロースアシレート溶液を調製した。各セルロースアシレート溶液を、バンド流延機を用いて流延し、得られたウェブをバンドから剥離し、その後、120℃の条件下、TD方向に12.5%延伸した後、乾燥して、80μmの光学補償フィルム1を得た。
−セルロースアシレート溶液−
アセチル基置換度2.81のセルロースアシレート 100質量部
下記のレターデーション上昇剤 4質量部
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 5質量部
メチレンクロライド 430質量部
メタノール 64質量部
<<光学補償フィルム1の光学測定評価>>
作製した光学補償フィルム1(厚み80μm)について、自動複屈折計KOBRA−21ADH(王子計測器(株)製)を用いて波長450nm、550nm、630nmにおいて3次元複屈折測定を行い、面内のレターデーションRe及び傾斜角を変えてReを測定することで得られる膜厚方向のレターデーションRthを求めた。
作製した光学補償フィルム1は、Re(550)が38nmで、Rth(550)が194nmで、Rth(550)/Re(550)が5.1で、Re(630)/Re(550)が0.998であり、光学補償フィルムとしての光学特性を満足するとともに、Re及びRthについて順分散であることがわかった。
<<偏光板1の作製>>
上記で作製した各光学補償フィルム1の表面をアルカリ鹸化処理した。1.5規定の水酸化ナトリウム水溶液に55℃で2分間浸漬し、室温の水洗浴槽中で洗浄し、30℃で0.1規定の硫酸を用いて中和した。再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、さらに100℃の温風で乾燥した。続いて、厚さ80μmのロール状ポリビニルアルコールフィルムをヨウ素水溶液中で連続して5倍に延伸し、乾燥して厚さ20μmの偏光膜を得た。ポリビニルアルコール(クラレ製PVA−117H)3%水溶液を接着剤として、前記のアルカリ鹸化処理した光学補償フィルム1と、同様のアルカリ鹸化処理したフジタックTD80UL(富士フイルム社製)を用意し、これらの鹸化した面が偏光膜側となるようにして偏光膜を間に挟んで貼り合わせ、各ポリマーフィルムとTD80ULが偏光膜の保護フィルムとなっている偏光板1を得た。
<光学補償フィルム2の作製>
前記光学補償フィルム1の作製において、TD方向への延伸を12.5%から10.0%に変えた以外は、前記光学補償フィルム1と同様にして光学補償フィルム2を作製した。
前記光学補償フィルム1と同様にして評価したところ、光学補償フィルム2は、Re(550)が33nmで、Rth(550)が234nmで、Rth(550)/Re(550)が7.0で、Re(630)/Re(550)が0.998であり、光学補償フィルムとしての光学特性を満足するとともに、Re及びRthについて順分散であることがわかった。
上記作製した光学補償フィルム2に対し、前記光学補償フィルム1と同様の操作をして、偏光板2を作製した。
<光学補償フィルム3の作製>
<<セルロースアシレート溶液の調製>>
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、80℃で3時間攪拌して各成分を溶解し、セルロースアシレート溶液を調製した。
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
セルロースアシレート溶液組成
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
アセチル置換度2.94のセルロースアシレート 100質量部
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 4質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3質量部
下記の染料 6質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 402質量部
メタノール(第2溶媒) 60質量部
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
<<マット剤分散液の調製>>
下記の組成物を分散機に投入し、攪拌して各成分を分散し、マット剤分散液を調製した。
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マット剤分散液組成
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平均粒径16nmのシリカ粒子(AEROSIL・R972、日本アエロジル
(株)製) 2.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 76.3質量部
メタノール(第2溶媒) 11.4質量部
セルロースアシレート溶液 10.3質量部
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<<レターデーション上昇剤溶液の調製>>
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、30℃に加温しながら攪拌して、各成分を溶解し、レターデーション上昇剤溶液を調製した。
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レターデーション上昇剤溶液組成
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下記のレターデーション発現剤 F−1 12質量部
下記のレターデーション発現剤 F−2 10質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 58質量部
メタノール(第2溶媒) 8質量部
セルロースアシレート溶液 12質量部
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<<フィルムの製膜>>
セルロースアシレート溶液94.8質量部、マット剤分散液1.3質量部、レターデーション上昇剤溶液8.4質量部をそれぞれ濾過後に混合し、バンド流延機を用いて流延した。レターデーション発現剤F−1のセルロースアシレートに対する質量比は6.0%、レターデーション発現剤F−2のセルロースアシレートに対する質量比は5.0%であった。残留溶剤量が30質量%のフィルムをバンドから剥離した。140℃の温度で、フィルムをテンターを用いて12.5%の延伸倍率で横延伸し、そのまま140℃で20秒間保持した。その後、クリップを外して130℃で25分間乾燥させセルロースアシレートフィルムを製造した。製造されたセルロースアシレートフィルム(光学補償フィルム3)の残留溶剤量は0.2質量%であり、膜厚は80μmであった。
前記光学補償フィルム1と同様にして評価したところ、光学補償フィルム3は、Re(550)が38nmで、Rth(550)が194nmで、Rth(550)/Re(550)が5.1で、Re(630)/Re(550)が1.046であり、光学補償フィルムとしての光学特性を満足するとともに、Re及びRthについて逆分散であることがわかった。
上記作製した光学補償フィルム3に対し、前記光学補償フィルム1と同様の操作をして、偏光板3を作製した。
<光学補償フィルム4の作製>
前記光学補償フィルム3の作製において、延伸倍率を12.5%から10.0%に変えた以外は、前記光学補償フィルム3と同様にして光学補償フィルム4を作製した。
前記光学補償フィルム1と同様にして評価したところ、光学補償フィルム4は、Re(550)が38nmで、Rth(550)が194nmで、Rth(550)/Re(550)が5.1で、Re(630)/Re(550)が1.046であり、光学補償フィルムとしての光学特性を満足するとともに、Re及びRthについて逆分散であることがわかった。
上記作製した光学補償フィルム4に対し、前記光学補償フィルム1と同様の操作をして、偏光板4を作製した。
<光学補償フィルム5の作製>
前記光学補償フィルム1の作製において、厚みを80μmから120μmに変えた以外は、前記光学補償フィルム1と同様にして光学補償フィルム5を作製した。
前記光学補償フィルム1と同様にして評価したところ、光学補償フィルム5は、Re(550)が55nmで、Rth(550)が301nmで、Rth(550)/Re(550)が5.5で、Re(630)/Re(550)が0.998であり、光学補償フィルムとしての光学特性を満足するとともに、Re及びRthについて順分散であることがわかった。
上記作製した光学補償フィルム5に対し、前記光学補償フィルム1と同様の操作をして、偏光板5を作製した。
<光学補償フィルム6の作製>
前記光学補償フィルム1の作製において、TD方向への延伸を12.5%から10.0%に変え、厚みを80μmから120μmに変えた以外は、前記光学補償フィルム1と同様にして光学補償フィルム6を作製した。
前記光学補償フィルム1と同様にして評価したところ、光学補償フィルム6は、Re(550)が48nmで、Rth(550)が370nmで、Rth(550)/Re(550)が7.8で、Re(630)/Re(550)が0.998であり、光学補償フィルムとしての光学特性を満足するとともに、Re及びRthについて順分散であることがわかった。
上記作製した光学補償フィルム6に対し、前記光学補償フィルム1と同様の操作をして、偏光板6を作製した。
<光学補償フィルム7の作製>
前記光学補償フィルム3の作製において、厚みを80μmから120μmに変えた以外は、前記光学補償フィルム3と同様にして光学補償フィルム7を作製した。
前記光学補償フィルム1と同様にして評価したところ、光学補償フィルム7は、Re(550)が55nmで、Rth(550)が301nmで、Rth(550)/Re(550)が5.5で、Re(630)/Re(550)が1.046であり、光学補償フィルムとしての光学特性を満足するとともに、Re及びRthについて逆分散であることがわかった。
上記作製した光学補償フィルム7に対し、前記光学補償フィルム1と同様の操作をして、偏光板7を作製した。
<光学補償フィルム8の作製>
前記光学補償フィルム3の作製において、延伸倍率を12.5%から10.0%に変え、厚みを80μmから120μmに変えた以外は、前記光学補償フィルム3と同様にして光学補償フィルム8を作製した。
前記光学補償フィルム1と同様にして評価したところ、光学補償フィルム8は、Re(550)が48nmで、Rth(550)が370nmで、Rth(550)/Re(550)が7.8で、Re(630)/Re(550)が1.046であり、光学補償フィルムとしての光学特性を満足するとともに、Re及びRthについて逆分散であることがわかった。
上記作製した光学補償フィルム8に対し、前記光学補償フィルム1と同様の操作をして、偏光板8を作製した。
光学補償フィルム1〜8の光学測定評価の結果を、以下の表3に示す。
(比較例1)
カラーフィルタ基板1及び光学補償フィルム1を備える偏光板1を用いて、液晶表示装置を作製し、評価を行った。
(ITO電極の形成)
カラーフィルタ基板1をスパッタ装置に入れて、100℃で130nm厚さのITO(インヂウム錫酸化物)を全面真空蒸着した後、240℃で90分間アニールしてITOを結晶化し、ITO透明電極を形成した。
(スペーサの形成)
特開2004−240335号公報の[実施例1]に記載のスペーサ形成方法と同様の方法で、上記で作製したITO透明電極上にスペーサを形成した。
(液晶配向制御用突起の形成)
下記のポジ型感光性樹脂層用塗布液を用いて、前記スペーサを形成したITO透明電極上に液晶配向制御用突起を形成した。
ただし、露光、現像、及び、ベーク工程は、以下の方法を用いた。
所定のフォトマスクが感光性樹脂層の表面から100μmの距離となるようにプロキシミティ露光機(日立ハイテク電子エンジニアリング株式会社製)を配置し、該フォトマスクを介して超高圧水銀灯により照射エネルギー150mJ/cmでプロキシミティ露光した。
続いて、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を、シャワー式現像装置にて33℃で30秒間基板に噴霧しながら現像した。こうして、感光性樹脂層の不要部(露光部)を現像除去することにより、カラーフィルタ側基板上に、所望の形状にパターニングされた感光性樹脂層よりなる液晶配向制御用突起が形成された液晶表示装置用基板を得た。
次いで、該液晶配向制御用突起が形成された液晶表示装置用基板を230℃下で30分ベークすることにより、液晶表示装置用基板上に硬化された液晶配向制御用突起を形成した。
< ポジ型感光性樹脂層用塗布液処方>
・ポジ型レジスト液(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)社製FH−2413F):53.3質量部
・メチルエチルケトン:46.7質量部
・メガファックF−780F(大日本インキ化学工業(株)社製):0.04質量部
(液晶表示装置の作製)
上記で得られた液晶表示装置用基板上に更にポリイミドよりなる配向膜を設けた。
その後、カラーフィルタの画素群を取り囲むように周囲に設けられたブラックマトリックス外枠に相当する位置にエポキシ樹脂のシール剤を印刷すると共に、MVAモード用液晶を滴下し、対向基板と貼り合わせた後、貼り合わされた基板を熱処理してシール剤を硬化させた。このようにして得た液晶セルの両面に、偏光板1を貼り付けた。次いで、3波長冷陰極管光源(東芝ライテック(株)社製FWL18EX−N)のバックライトを構成し、前記偏光板が設けられた液晶セルの背面となる側に配置し、液晶表示装置とした。
(実施例1)
比較例1において、カラーフィルタ基板1に代えてカラーフィルタ基板2を用いた以外は、比較例1と同様にして液晶表示装置を作製した。
(実施例2)
実施例1において、光学補償フィルム1に代えて光学補償フィルム3を用いた以外は、実施例1と同様にして液晶表示装置を作製した。
(実施例3)
比較例1において、光学補償フィルム1に代えて光学補償フィルム2を、カラーフィルタ基板1に代えてカラーフィルタ基板3を用いた以外は、比較例1と同様にして液晶表示装置を作製した。
(実施例4)
実施例3において、光学補償フィルム2に代えて光学補償フィルム4を用いた以外は、実施例3と同様にして液晶表示装置を作製した。
(比較例2)
比較例1において、光学補償フィルム1に代えて光学補償フィルム5を、カラーフィルタ基板1に代えてカラーフィルタ基板5を用い、2枚型構成から1枚型構成に変更した以外は、比較例1と同様にして液晶表示装置を作製した。
(実施例5)
比較例2において、カラーフィルタ基板5に代えてカラーフィルタ基板6を用いた以外は、比較例2と同様にして液晶表示装置を作製した。
(実施例6)
実施例5において、光学補償フィルム5に代えて光学補償フィルム7を用いた以外は、実施例5と同様にして液晶表示装置を作製した。
(実施例7)
比較例1において、光学補償フィルム1に代えて光学補償フィルム6を、カラーフィルタ基板1に代えてカラーフィルタ基板7を用い、2枚型構成から1枚型構成に変更した以外は、比較例1と同様にして液晶表示装置を作製した。
(実施例8)
実施例7において、光学補償フィルム6に代えて光学補償フィルム8を用いた以外は、実施例7と同様にして液晶表示装置を作製した。
(比較例3)
比較例1において、カラーフィルタ基板1に代えてカラーフィルタ基板4を用い、2枚型構成から1枚型構成に変更した以外は、比較例1と同様にして液晶表示装置を作製した。
(比較例4)
比較例2において、カラーフィルタ基板5に代えてカラーフィルタ基板4を用いた以外は、比較例2と同様にして液晶表示装置を作製した。
(視野角特性の評価)
実施例1〜8、比較例1〜4の液晶表示装置について、以下のようにして視野角特性を評価した。
作製した液晶表示装置を斜めから目視にて観察し、色・明るさの好ましさを、下記基準により4段階で評価した。結果を下記の表4に示す。
AA:斜め方向の色、明るさが十分小さい
A:斜め方向の色、明るさとも気にならない
B:斜め方向の色は目立つが、明るさが気にならない
C:斜め方向の色・明るさが目立つ
表4から、比較例1〜4の従来構成の液晶表示装置は、斜め方向の色・明るさが目立ち、視野角特性が悪いのに対し、本発明所定の光学補償フィルム、及びRth層としてのカラーフィルタ基板を備える実施例1〜8の液晶表示装置は、優れた視野角特性を備えていることがわかる。
特に、カラーフィルター作製用液晶性組成物に対する液晶性組成物の充填量を、RGBの各色ごとに変動させ、Rth(630nm)<Rth(550nm)<Rth(450nm)とした、カラーフィルタ基板2,3,6,7を備えた実施例1〜4,5〜8の液晶表示装置は、RGB各色の液晶性組成物の充填量が均一な比較例1〜4に比べて、優れた視野角特性を備えていることがわかる。
さらに、Re(630)/Re(550)>1.0を満たす光学補償フィルム3,4,7,8を備える実施例2,4,6,8の液晶表示装置は、前記関係を満たさない実施例1,3,5,7に比べ、優れた視野角特性を備えていることがわかる。
本発明の液晶表示装置は、製造容易な光学補償フィルムを用いても、良好な視野角コントラスト、及び視野角色味が得られる液晶表示装置として好適に利用することができる。
図1は、本発明の液晶表示装置の一例を示す概略構成図である。 図2は、2枚型の液晶表示装置の一例を示す図である。 図3は、1枚型の液晶表示装置の一例を示す図である。
符号の説明
1 液晶表示装置
10 液晶セル
11,12 偏光膜
13 Rth層
14 液晶層
15A,15B 光学補償フィルム
101 上電極基板
102 下電極基板
103 配向膜

Claims (6)

  1. 垂直配向型の液晶層と、少なくとも1枚の光学補償フィルムと、負の厚み方向レターデーション値を有するRth層と、を備えた液晶表示装置であって、
    前記Rth層は、異なる厚み方向レターデーション値を有する複数の領域にパターニングされ、
    前記光学補償フィルムは、波長λnmの光に対する、面内レターデーション値をRe(λ)、厚み方向レターデーション値をRth(λ)とした場合に、Rth(550)/Re(550)>4.0であることを特徴とする液晶表示装置。
  2. Rth層は、3種類以上の着色領域にパターニングされたカラーフィルタ基板であり、
    前記カラーフィルタ基板は、波長λnmの光に対する厚み方向レターデーション値をRth(λ)とした場合に、Rth(630nm)<Rth(550nm)<Rth(450nm)である請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. カラーフィルタ基板の各着色領域は、液晶性材料を含有する請求項2に記載の液晶表示装置。
  4. カラーフィルタ基板は、赤着色領域と、緑着色領域と、青着色領域と、を有し、
    赤着色領域の液晶含有量PR、緑着色領域の液晶含有量PG、及び青着色領域の液晶含有量PBが、PR>PG>PBである請求項3に記載の液晶表示装置。
  5. 光学補償フィルムは、波長λnmの光に対する、面内レターデーション値をRe(λ)とした場合に、Re(630)/Re(550)>1.0である請求項1から4のいずれかに記載の液晶表示装置。
  6. 光学補償フィルムは、2軸の位相差フィルムである請求項1から5のいずれかに記載の液晶表示装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012042645A (ja) * 2010-08-18 2012-03-01 Toppan Printing Co Ltd カラーフィルタとその製造方法、カラーフィルタ基板ならびに液晶表示装置
JP2017111398A (ja) * 2015-12-18 2017-06-22 東洋インキScホールディングス株式会社 カラーフィルタ用着色組成物及びカラーフィルタ
WO2020166476A1 (ja) * 2019-02-12 2020-08-20 住友化学株式会社 円偏光板およびそれを用いる有機el表示装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003262872A (ja) * 2002-03-08 2003-09-19 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2007212603A (ja) * 2006-02-08 2007-08-23 Nitto Denko Corp カラーフィルター付き液晶セル基板、及び液晶セル、及び液晶表示装置
JP2007334308A (ja) * 2006-05-16 2007-12-27 Nitto Denko Corp 液晶パネル、及び液晶表示装置
JP2008074995A (ja) * 2006-09-22 2008-04-03 Fujifilm Corp 液晶組成物、カラーフィルター、その製造方法及びそれを用いた液晶表示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003262872A (ja) * 2002-03-08 2003-09-19 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2007212603A (ja) * 2006-02-08 2007-08-23 Nitto Denko Corp カラーフィルター付き液晶セル基板、及び液晶セル、及び液晶表示装置
JP2007334308A (ja) * 2006-05-16 2007-12-27 Nitto Denko Corp 液晶パネル、及び液晶表示装置
JP2008074995A (ja) * 2006-09-22 2008-04-03 Fujifilm Corp 液晶組成物、カラーフィルター、その製造方法及びそれを用いた液晶表示装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012042645A (ja) * 2010-08-18 2012-03-01 Toppan Printing Co Ltd カラーフィルタとその製造方法、カラーフィルタ基板ならびに液晶表示装置
JP2017111398A (ja) * 2015-12-18 2017-06-22 東洋インキScホールディングス株式会社 カラーフィルタ用着色組成物及びカラーフィルタ
WO2020166476A1 (ja) * 2019-02-12 2020-08-20 住友化学株式会社 円偏光板およびそれを用いる有機el表示装置
JP2020134934A (ja) * 2019-02-12 2020-08-31 住友化学株式会社 円偏光板およびそれを用いる有機el表示装置
JP7549452B2 (ja) 2019-02-12 2024-09-11 住友化学株式会社 円偏光板およびそれを用いる有機el表示装置

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