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JP3938142B2 - Liquid crystal display - Google Patents

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JP3938142B2
JP3938142B2 JP2004026444A JP2004026444A JP3938142B2 JP 3938142 B2 JP3938142 B2 JP 3938142B2 JP 2004026444 A JP2004026444 A JP 2004026444A JP 2004026444 A JP2004026444 A JP 2004026444A JP 3938142 B2 JP3938142 B2 JP 3938142B2
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Description

本発明は、広視野角を可能とした液晶表示装置に関するものである。   The present invention relates to a liquid crystal display device that enables a wide viewing angle.

近年、低消費電力、低電圧動作、軽量、薄型などのさまざまな利点から、液晶表示装置(LCD)は、携帯電話、携帯情報端末(Personal Digital Assistant:PDA)、パーソナルコンピュータやテレビなど、情報用表示デバイスとしての用途が急速に増加してきた。LCD技術の発展に伴い、さまざまなモードのLCDが提案されて、応答速度やコントラスト、狭視野角といったLCDの問題点が解消されつつある。しかしながら、依然として陰極線管(CRT)に比べて視野角が狭いことが指摘され、視野角補償のための各種の対策が提案されている。   In recent years, due to various advantages such as low power consumption, low voltage operation, light weight, and thinness, liquid crystal display devices (LCDs) are used for information such as mobile phones, personal digital assistants (PDAs), personal computers and televisions. Applications as display devices have increased rapidly. With the development of LCD technology, LCDs in various modes have been proposed, and LCD problems such as response speed, contrast, and narrow viewing angle are being solved. However, it is pointed out that the viewing angle is still narrower than that of a cathode ray tube (CRT), and various measures for compensating the viewing angle have been proposed.

視野角補償の対策の一つとして、本質的に視野角の拡大が可能な液晶セルが提案されてきた。例えば、光学補償ベンド(Optically Compensated Bend:OCB)モード、垂直配向(Vertical Alignment:VA)モード、横電界(In-Plane Switching:IPS)モードなどが挙げられる。   As one of the countermeasures for viewing angle compensation, a liquid crystal cell capable of essentially expanding the viewing angle has been proposed. Examples include an optically compensated bend (OCB) mode, a vertical alignment (VA) mode, and an in-plane switching (IPS) mode.

従来のねじれネマチック(Twisted Nematic: TN)モードの液晶セルが、基板面に垂直な方向に電圧を印加する縦電界で液晶分子の配向状態を変化させるのに対し、IPSモードは、基板面に平行な方向に電圧を印加する横電界で液晶分子の配向状態を変化させるものである。IPSモードでは、電圧無印加の状態において、液晶分子は基板面に平行に配向するが、TNモードのようにねじれるのではなく、ほぼ同一方向に配向している。   Whereas a conventional twisted nematic (TN) mode liquid crystal cell changes the alignment state of liquid crystal molecules by a vertical electric field applying a voltage in a direction perpendicular to the substrate surface, the IPS mode is parallel to the substrate surface. The orientation state of the liquid crystal molecules is changed by a lateral electric field in which a voltage is applied in any direction. In the IPS mode, the liquid crystal molecules are aligned in parallel to the substrate surface when no voltage is applied, but are not twisted as in the TN mode but are aligned in substantially the same direction.

IPSモードの原理を図1及び図2に基づいて説明する。図1は、IPSモードの液晶表示装置の構成例を示す断面模式図であり、図2は、IPSモードの原理を説明するために、ノーマリーブラックの例について示す概略斜視図であって、(A)は電圧無印加時の状態、そして(B)は電圧印加時の状態を表す。なお、図2の(B)では、(A)と異なる状態となっている部分に対してのみ符号を付し、(A)と同じ状態の部分については、図面の見にくさを避けるため、符号も省略している。   The principle of the IPS mode will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration example of an IPS mode liquid crystal display device, and FIG. 2 is a schematic perspective view illustrating an example of normally black in order to explain the principle of the IPS mode. A) shows a state when no voltage is applied, and (B) shows a state when a voltage is applied. In FIG. 2B, reference numerals are given only to parts that are in a different state from (A), and parts in the same state as (A) are designated by reference numerals in order to avoid difficulty in viewing the drawing. Is also omitted.

図1を参照して、この液晶表示装置の中心をなす液晶セル10は、上下基板11,12の間に液晶層14を挟持している。液晶層14を構成する液晶分子15は、各基板11,12の面に対してほぼ平行に配向している。そして液晶セル10の上下には、それぞれ偏光板20,30が配置されており、その一方の外側(背面側)に配置されたバックライト50からの光のうち、液晶セル10とバックライト50の間にある偏光板30の透過軸に平行な直線偏光だけが液晶セル10へ入射するようになっている。   Referring to FIG. 1, a liquid crystal cell 10 that forms the center of this liquid crystal display device has a liquid crystal layer 14 sandwiched between upper and lower substrates 11 and 12. The liquid crystal molecules 15 constituting the liquid crystal layer 14 are aligned substantially parallel to the surfaces of the substrates 11 and 12. The polarizing plates 20 and 30 are respectively disposed above and below the liquid crystal cell 10. Of the light from the backlight 50 disposed on one outer side (back side) of the liquid crystal cell 10, the liquid crystal cell 10 and the backlight 50. Only linearly polarized light parallel to the transmission axis of the polarizing plate 30 in between is incident on the liquid crystal cell 10.

次に、図2の(A)に示す電圧無印加の状態において、液晶分子15は、基板面に対して平行でかつほぼ同じ方向に配向している。この例では、背面側偏光板30の透過軸32に対してほぼ平行な方向に液晶分子15が配向している。一方の基板(この例では下側基板)12には、電極13,13が櫛歯状に平行に設けられている。この状態において、背面側偏光板30を透過した直線偏光16は、液晶層14をそのまま偏光状態に変化をきたすことなく通過し、入射時と同じ向きの直線偏光17の状態で上側基板11を通過する。その上に配置される偏光板20の透過軸22を、背面側偏光板30の透過軸32と直交させておけば、上側基板11を通過した直線偏光17は上側偏光板2を通過することができず、黒状態を表示することになる。 Next, in the state where no voltage is applied as shown in FIG. 2A, the liquid crystal molecules 15 are aligned parallel to the substrate surface and in substantially the same direction. In this example, the liquid crystal molecules 15 are aligned in a direction substantially parallel to the transmission axis 32 of the back side polarizing plate 30. One substrate (lower substrate in this example) 12 is provided with electrodes 13 and 13 in parallel in a comb shape. In this state, the linearly polarized light 16 transmitted through the back-side polarizing plate 30 passes through the liquid crystal layer 14 without changing its polarization state, and passes through the upper substrate 11 in the state of the linearly polarized light 17 in the same direction as the incident light. To do. The transmission axis 22 of the polarizing plate 20 disposed thereon, if are perpendicular to the transmission axis 32 of the back side polarizing plate 30, the linearly polarized light 17 passing through the upper substrate 11 to pass through the upper polarizer 2 0 Cannot be displayed, and a black state is displayed.

一方、図2の(B)に示すように、基板面で平行に配置された電極13,13間に破線で示される電界18を印加していくと、液晶分子15は、その長軸が電界18に沿って配向するようになり、背面側偏光板30の透過軸32からずれていく。その結果、入射直線偏光16が液晶層14を通過する間に偏光状態に変化をきたし、液晶層通過後は楕円偏光17となって、上側偏光板20の透過軸22を通過できる成分が生じ、こうして明状態を表示することになる。   On the other hand, as shown in FIG. 2B, when an electric field 18 indicated by a broken line is applied between the electrodes 13 and 13 arranged in parallel on the substrate surface, the long axis of the liquid crystal molecules 15 18 and is displaced from the transmission axis 32 of the back-side polarizing plate 30. As a result, the polarization state changes while the incident linearly polarized light 16 passes through the liquid crystal layer 14, and after passing through the liquid crystal layer, an elliptically polarized light 17 is generated, and a component that can pass through the transmission axis 22 of the upper polarizing plate 20 is generated. Thus, the bright state is displayed.

なお図2には、背面側偏光板30の透過軸32が液晶分子15の長軸とほぼ平行になるように配置し、上側偏光板20と背面側偏光板30の透過軸が直交するように配置した例を示したが、上側偏光板20の透過軸22が液晶分子15の長軸とほぼ平行になるように配置し、上下偏光板20,30の透過軸が直交するように配置しても、同様の結果が得られる。要は、液晶分子15の長軸が、いずれか一方の偏光板の透過軸に対してほぼ平行になるように配置すればよい。この際、液晶分子15の長軸方向といずれか一方の偏光板の透過軸とは、厳密に平行とする必要はなく、むしろ、電界18を印加したときに液晶分子15が一定の方向へ回転するよう、ある程度の角度、例えば10°以内の角度でずらすことがある。また、上下偏光板20,30の透過軸が直交するように配置することで、電圧無印加時には黒状態を表示し、電圧印加時には明状態を表示する、いわゆるノーマリーブラックとすることが多いが、上下偏光板20,30の透過軸を平行に配置すれば、電圧無印加時には明状態を表示し、電圧印加時には黒状態を表示する、いわゆるノーマリーホワイトとなる。   In FIG. 2, the transmission axis 32 of the rear polarizing plate 30 is arranged so as to be substantially parallel to the long axis of the liquid crystal molecules 15, and the transmission axes of the upper polarizing plate 20 and the rear polarizing plate 30 are orthogonal to each other. In the example of the arrangement, the transmission axis 22 of the upper polarizing plate 20 is arranged so as to be substantially parallel to the long axis of the liquid crystal molecules 15, and the transmission axes of the upper and lower polarizing plates 20, 30 are arranged so as to be orthogonal to each other. The same result is obtained. In short, the liquid crystal molecules 15 may be arranged so that the major axis thereof is substantially parallel to the transmission axis of one of the polarizing plates. At this time, the major axis direction of the liquid crystal molecules 15 and the transmission axis of one of the polarizing plates do not need to be strictly parallel, but rather the liquid crystal molecules 15 rotate in a certain direction when the electric field 18 is applied. The angle may be shifted by a certain angle, for example, an angle within 10 °. Further, by arranging the transmission axes of the upper and lower polarizing plates 20 and 30 to be orthogonal, a black state is displayed when no voltage is applied, and a bright state is displayed when a voltage is applied. If the transmission axes of the upper and lower polarizing plates 20 and 30 are arranged in parallel, a bright state is displayed when no voltage is applied, and a black state is displayed when a voltage is applied.

このようにIPSモードでは、液晶分子が基板面に平行に、かつ同一方向に配向しているため、他のモードと比べて視野角特性に優れている。しかしながら、かかるIPSモードをはじめとする視野角特性が改良された各種液晶表示装置においても、依然として視野角依存性が生じる。この視野角依存性について、IPSモードを例として、図3に基づいて説明する。   As described above, in the IPS mode, liquid crystal molecules are aligned in the same direction in parallel with the substrate surface, and therefore, the viewing angle characteristics are excellent compared to other modes. However, even in various liquid crystal display devices with improved viewing angle characteristics such as the IPS mode, viewing angle dependency still occurs. This viewing angle dependency will be described with reference to FIG. 3, taking the IPS mode as an example.

図3は、図2に示したIPSモードの黒表示状態について、視野角を変えた場合の上下偏光板の透過軸方向と液晶分子の長軸方向との関係を示すものであって、(A)は基板の法線方向から観察した場合の図、(B)は基板の法線に対して斜め方向から観察した場合の図である。図3(A)のように基板の法線方向から観察した場合、背面側の偏光板30(図2参照)の透過軸32と、反対側(視認側)の偏光板20(図2参照)の透過軸22とは、直交している。液晶分子15は、その長軸が背面側偏光板の透過軸32とほぼ同じ方向になっている。これに対し、図3(B)のように、基板の法線方向ではなく、斜め方向から見た場合、つまり、図3(A)の矢印V方向で斜めから観察した場合には、上下二枚の偏光板の透過軸22,32が直交関係とならずに、白抜き矢印で示される光もれ35が生じる。   FIG. 3 shows the relationship between the transmission axis direction of the upper and lower polarizing plates and the major axis direction of the liquid crystal molecules when the viewing angle is changed in the black display state of the IPS mode shown in FIG. ) Is a diagram when observed from the normal direction of the substrate, and (B) is a diagram when observed from an oblique direction with respect to the normal line of the substrate. When observed from the normal direction of the substrate as shown in FIG. 3A, the transmission axis 32 of the polarizing plate 30 on the back side (see FIG. 2) and the polarizing plate 20 on the opposite side (viewing side) (see FIG. 2) Is perpendicular to the transmission axis 22. The major axis of the liquid crystal molecules 15 is substantially in the same direction as the transmission axis 32 of the back side polarizing plate. On the other hand, when viewed from an oblique direction rather than the normal direction of the substrate as shown in FIG. 3B, that is, when observed from an oblique direction in the direction of arrow V in FIG. The transmission axes 22 and 32 of the polarizing plates do not have an orthogonal relationship, and a light leak 35 indicated by a white arrow occurs.

かかる偏光板の視野角依存性を補償するために、各種の方策が提案されている。その一つとして、位相差板により偏光板の視野角を補償する方法が有効である。例えば、特開平 2-160204 号公報(特許文献1)には、垂直方向から入射したときのレタデーションと法線から40度傾いた方向から入射したときのレタデーションとの比が一定の範囲にある位相差フィルム、例えば、厚み方向に配向した位相差フィルムが記載されている。また特開平 7-230007 号公報(特許文献2)には、一軸延伸された熱可塑性樹脂フィルムに所定の形態で熱収縮を起こさせ、レタデーションの角度依存性が制御された位相差フィルム、例えば、厚み方向にも配向した位相差フィルムが記載されている。このような、厚み方向に配向した位相差板を、液晶セルを挟んで配置される2枚の偏光板のうちいずれか一方の偏光板と液晶セル基板との間に、隣接する偏光板の透過軸と位相差板の遅相軸が平行になるよう配置することが、視野角を補償するのに有効である。   Various measures have been proposed to compensate for the viewing angle dependency of the polarizing plate. As one of them, a method of compensating the viewing angle of the polarizing plate with a retardation plate is effective. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-160204 (Patent Document 1) discloses that the ratio of the retardation when entering from the vertical direction and the retardation when entering from a direction inclined by 40 degrees from the normal is in a certain range. A retardation film, for example, a retardation film oriented in the thickness direction is described. JP-A-7-230007 (Patent Document 2) discloses a retardation film in which the uniaxially stretched thermoplastic resin film is caused to undergo thermal shrinkage in a predetermined form, and the retardation angle dependency is controlled, for example, A retardation film oriented in the thickness direction is also described. Such a retardation plate oriented in the thickness direction is transmitted through an adjacent polarizing plate between one of the two polarizing plates arranged with the liquid crystal cell interposed therebetween and the liquid crystal cell substrate. Arranging so that the axis and the slow axis of the phase difference plate are parallel is effective in compensating the viewing angle.

また、SID 00 DIGEST, p.1094-1097(非特許文献1)には、面内の遅相軸方向の屈折率をnx、面内で遅相軸と直交する方向の屈折率をny、そして厚み方向の屈折率をnz としたときに、 (nx−nz)/(nx−ny) で表されるNz係数が0.25と0.8である厚み配向した位相差板がより効果的であることが記載されている。さらに、特開平 11-133408号公報(特許文献3)には、IPSモードについて、液晶セル基板と偏光板の間に、正の一軸性で基板面に垂直な方向に光軸を有する位相差フィルム(補償層)、すなわち厚み方向に一軸配向した位相差フィルムを配置することが記載されている。 Also, SID 00 DIGEST, p.1094-1097 the (non-patent document 1), a slow axis direction of the refractive index n x in the plane, the refractive index in the direction perpendicular to the slow axis in the plane n y and the refractive index in the thickness direction is taken as n z, (n x -n z ) / (n x -n y) Nz coefficient expressed by is thick oriented 0.25 and 0.8-positions It is described that the retardation film is more effective. Furthermore, in Japanese Patent Laid-Open No. 11-133408 (Patent Document 3), for the IPS mode, a retardation film (compensation) having an optical axis in the direction perpendicular to the substrate surface with positive uniaxiality between the liquid crystal cell substrate and the polarizing plate. Layer), that is, disposing a retardation film uniaxially oriented in the thickness direction.

しかしながら、これらの厚み配向した位相差板は生産性が悪く、精密な加工を要するため、製品は高価となる。また、このように厚み配向させることができる樹脂は、その種類が限られ、現状で量産化されているのはポリカーボネート系樹脂だけであるため、特に光弾性が低い(すなわち、光弾性係数が小さい)ことが要望される用途には、必ずしも満足のいくものとはいえなかった。   However, these thickness-oriented retardation plates have poor productivity and require precise processing, so that the product becomes expensive. In addition, the types of resins that can be thickness-oriented in this way are limited, and since only polycarbonate-based resins are currently mass-produced, the photoelasticity is particularly low (that is, the photoelastic coefficient is small). ) Is not always satisfactory for applications that require it.

さらにIPSモードについては、液晶セル基板と少なくとも一方の偏光板との間に、負の一軸性を有する位相差板(光学補償シート)を装着することで、視野角依存性が改善されることが、特開平 10-54982 号公報(特許文献4)に記載されている。この公報には、負の一軸性を有する位相差板の光軸、すなわち進相軸が、液晶分子の長軸と平行になるように配置する例が示されている。しかしながら本発明者の実験によれば、位相差板の進相軸が液晶分子の長軸と平行になるように配置した場合、必ずしも充分な視野角特性が得られなかった(後述する比較例1参照)。   Further, for the IPS mode, the viewing angle dependency may be improved by mounting a negative uniaxial retardation plate (optical compensation sheet) between the liquid crystal cell substrate and at least one polarizing plate. JP-A-10-54982 (Patent Document 4). This publication shows an example in which the optical axis of a retardation film having negative uniaxiality, that is, the fast axis is arranged in parallel with the major axis of liquid crystal molecules. However, according to the experiments of the present inventors, when the phase difference plate is arranged so that the fast axis is parallel to the long axis of the liquid crystal molecules, sufficient viewing angle characteristics are not necessarily obtained (Comparative Example 1 described later). reference).

一方、位相差板の材料についても各種提案がなされており、例えば、特開 2000-214325号公報(特許文献5)には、N−アルキルマレイミドとα−オレフィンの共重合体を位相差板とすることが記載されている。マレイミド系共重合体自体は、これ以外にも知られており、例えば、特開平 5-117334 号公報(特許文献6)には、N−フェニルマレイミドとN−アルキルマレイミドとα−オレフィンの共重合体が、光学レンズや光ファイバー、光ディスクの基板などに有用であることが記載されている。また、特開 2003-207640号公報(特許文献7)には、非環状オレフィンモノマーと環状オレフィンモノマーと芳香族ビニルモノマーの三元共重合体を位相差板とすることが記載されている。 On the other hand, various proposals have been made for materials for retardation plates. For example, JP 2000-214325 A (Patent Document 5) discloses a copolymer of N-alkylmaleimide and α-olefin as a retardation plate. It is described to do. The maleimide copolymer itself is known in addition to this. For example, JP-A-5-117334 (Patent Document 6) discloses a copolymer of N-phenylmaleimide, N-alkylmaleimide and α-olefin. It is described that the combination is useful for an optical lens, an optical fiber, an optical disk substrate, and the like. JP 2003-2076 40 A (Patent Document 7) describes that a terpolymer of an acyclic olefin monomer, a cyclic olefin monomer, and an aromatic vinyl monomer is used as a retardation plate. .

特開平2−160204号公報(特許請求の範囲)JP-A-2-160204 (Claims) 特開平7−230007号公報(請求項1)JP-A-7-230007 (Claim 1) 特開平11−133408号公報(請求項1、図1)JP-A-11-133408 (Claim 1, FIG. 1) 特開平10−54982号公報(請求項1、図3)JP-A-10-54982 (Claim 1, FIG. 3) 特開2000−214325号公報(請求項1)JP 2000-214325 A (Claim 1) 特開平5−117334号公報(請求項1、段落0034)Japanese Patent Laid-Open No. 5-117334 (Claim 1, Paragraph 0034) 特開2003−207640号公報(請求項1)JP 2003-207640 A (Claim 1) T. Ishinabe et al.,‘Novel Wide Viewing Angle Polarizer with High Achromaticity’, SID 00 DIGEST, p.1094-1097(2000年)(表1)T. Ishinabe et al., ‘Novel Wide Viewing Angle Polarizer with High Achromaticity’, SID 00 DIGEST, p.1094-1097 (2000) (Table 1)

本発明の目的は、視野角特性に優れ、かつ、製造が容易な位相差板が配置された液晶表示装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device provided with a retardation plate that is excellent in viewing angle characteristics and easy to manufacture.

上記目的を達成するため、本発明によれば、2枚の基板と、それらの間に挟持され、電圧無印加状態では基板近傍でその基板にほぼ平行に配向している液晶層とを有する液晶セル、その液晶セルの一方の基板の外側に配置された第一の偏光板、その液晶セルの他方の基板の外側に配置された第二の偏光板、及び、いずれか一方の基板とその基板側の偏光板との間に配置された1枚の位相差板を備え、この位相差板は、負の一軸性を有し、その光軸が面内方向にあり、かつその遅相軸が、隣接する偏光板の透過軸及び隣接する基板面に位置する液晶分子の長軸と、それぞれほぼ平行になるように配置されている液晶表示装置が提供される。   In order to achieve the above object, according to the present invention, a liquid crystal having two substrates and a liquid crystal layer sandwiched between them and aligned in parallel with the substrate in the vicinity of the substrate when no voltage is applied. A cell, a first polarizing plate disposed outside one substrate of the liquid crystal cell, a second polarizing plate disposed outside the other substrate of the liquid crystal cell, and any one substrate and the substrate The retardation plate is disposed between the polarizing plate on the side and has a negative uniaxial property, its optical axis is in the in-plane direction, and its slow axis is A liquid crystal display device is provided in which the transmission axis of adjacent polarizing plates and the major axis of liquid crystal molecules located on the adjacent substrate surface are arranged substantially parallel to each other.

この液晶表示装置において、前記2枚の偏光板は、それぞれの透過軸が直交するように配置して、ノーマリーブラックとするのが有利である。また、この液晶表示装置を構成する位相差板は、負の固有複屈折を有するポリマーが一軸延伸されたフィルムであるか、又は、負の一軸性を示す液晶性ディスコティック化合物の層を有するものであるのが好ましい。これらの位相差板は、面内レタデーションが80〜250nmであるのが好ましく、さらに、前記した三軸方向の屈折率nx、ny及びnz をもとに (nx−nz)/(nx−ny) で表されるNz係数が−0.2〜0.2であることが好ましい。 In this liquid crystal display device, it is advantageous that the two polarizing plates are arranged normally black so that their transmission axes are orthogonal to each other. The retardation plate constituting the liquid crystal display device is a film in which a polymer having negative intrinsic birefringence is uniaxially stretched, or has a layer of a liquid crystalline discotic compound exhibiting negative uniaxiality. Is preferred. These phase difference plates are preferably plane retardation is 80 to 250 nm, further, the refractive indices n x of the the three axial directions, based on the n y and n z (n x -n z) / (n x -n y) Nz coefficient expressed by is preferably a -0.2~0.2.

前記位相差板を、負の固有複屈折を有するポリマーで構成する場合、その光弾性係数は10×10-5mm2kg-1 以下であるのが好ましい。また、このポリマーは、ガラス転移温度(Tg )が120℃以上であるのが好ましい。このような光弾性係数とガラス転移温度の点から、好ましいポリマーの一つとして、エチレン及び炭素数3〜20のα−オレフィン化合物から選ばれる非環状オレフィンモノマーと、環状オレフィン化合物から選ばれる環状オレフィンモノマーと、芳香族炭化水素環を有するビニル化合物から選ばれる芳香族ビニルモノマーとの三元共重合体を挙げることができる。この場合、芳香族ビニルモノマーが5〜50モル%、そして非環状オレフィンモノマーと環状オレフィンモノマーとが合計で50〜95モル%となる共重合比で重合させたものが有利である。 When the retardation plate is made of a polymer having negative intrinsic birefringence, the photoelastic coefficient is preferably 10 × 10 −5 mm 2 kg −1 or less. The polymer preferably has a glass transition temperature (Tg) of 120 ° C. or higher. From the viewpoint of such a photoelastic coefficient and glass transition temperature, as a preferred polymer, an acyclic olefin monomer selected from ethylene and an α-olefin compound having 3 to 20 carbon atoms and a cyclic olefin selected from a cyclic olefin compound are used. Mention may be made of terpolymers of a monomer and an aromatic vinyl monomer selected from vinyl compounds having an aromatic hydrocarbon ring. In this case, it is advantageous that the aromatic vinyl monomer is polymerized at a copolymerization ratio of 5 to 50 mol%, and the acyclic olefin monomer and the cyclic olefin monomer are 50 to 95 mol% in total.

この液晶表示装置において、使用される液晶セルの動作モードは、IPSモードであることが好ましい。   In this liquid crystal display device, the operation mode of the liquid crystal cell used is preferably the IPS mode.

本発明に係る液晶表示装置は、液晶セルを挟む2枚の偏光板のいずれか一方と液晶セルの間に、負の一軸性を有し、その光軸が面内方向にある位相差板1枚を、その遅相軸が、隣接する偏光板の透過軸及び隣接する基板面に位置する液晶分子の長軸と、それぞれほぼ平行になるように配置することにより、液晶層及び偏光板によるレタデーションを補償したものであって、従来の液晶表示装置に比べ、視野角に依存する光もれが抑えられる。また、上記の位相差板を特定の三元共重合体で構成すれば、光弾性の面でも優れたものとなる。   The liquid crystal display device according to the present invention has a negative uniaxial property between one of two polarizing plates sandwiching a liquid crystal cell and the liquid crystal cell, and the optical axis thereof is in the in-plane direction. Retardation by the liquid crystal layer and the polarizing plate by arranging the sheets so that the slow axis thereof is substantially parallel to the transmission axis of the adjacent polarizing plate and the long axis of the liquid crystal molecules located on the adjacent substrate surface, respectively. As compared with the conventional liquid crystal display device, the light leakage depending on the viewing angle can be suppressed. Further, if the retardation plate is made of a specific ternary copolymer, the photoelasticity is excellent.

以下、添付の図面も適宜参照しながら、本発明を詳細に説明する。図4は、本発明に係る液晶表示装置の例を示すものであって、(A)は断面模式図、(B)は軸関係を説明するための斜視図である。この液晶表示装置は、液晶セル10を中心に構成される。液晶セル10は、2枚の基板11,12の間に液晶層14を挟んだものである。一方の基板11の外側には第一の偏光板20が配置され、他方の基板12の外側には第二の偏光板30が配置される。第一の偏光板20の透過軸22と第二の偏光板30の透過軸32は、一般にはほぼ直交の関係で配置し、先に説明したノーマリーブラックとされるが、両者の透過軸がほぼ平行になるように配置し、ノーマリーホワイトとすることもできる。また、電圧無印加時における液晶層14中の液晶分子15の長軸方向19に対し、一方の偏光板20の透過軸22はほぼ直交するように、他方の偏光板30の透過軸32は、ほぼ平行になるように配置されている。なお、本明細書において「ほぼ平行」とか「ほぼ直交」とか言うときの「ほぼ」は、そこに記載の配置(平行又は直交)を中心に、±10°程度までは許容されることを意味する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with appropriate reference to the accompanying drawings. 4A and 4B show examples of the liquid crystal display device according to the present invention, in which FIG. 4A is a schematic sectional view and FIG. 4B is a perspective view for explaining an axial relationship. The liquid crystal display device is configured with a liquid crystal cell 10 as a center. The liquid crystal cell 10 has a liquid crystal layer 14 sandwiched between two substrates 11 and 12. A first polarizing plate 20 is disposed outside one substrate 11, and a second polarizing plate 30 is disposed outside the other substrate 12. The transmission axis 22 of the first polarizing plate 20 and the transmission axis 32 of the second polarizing plate 30 are generally arranged in a substantially perpendicular relationship and are normally black as described above. They can also be arranged in parallel so that they are normally white. Further, the transmission axis 32 of the other polarizing plate 30 is set so that the transmission axis 22 of one polarizing plate 20 is substantially orthogonal to the major axis direction 19 of the liquid crystal molecules 15 in the liquid crystal layer 14 when no voltage is applied. They are arranged so as to be almost parallel. In this specification, “substantially” when saying “substantially parallel” or “substantially orthogonal” means that it is allowed up to about ± 10 ° centering on the arrangement (parallel or orthogonal) described there. To do.

そして本発明では、液晶セル10を構成する液晶層14中の液晶分子が電圧無印加時に配向している方向(液晶分子の長軸方向)19に対して透過軸がほぼ平行になっている偏光板30と、液晶セル10との間にだけ、位相差板40が配置される。この位相差板40は、負の一軸性を有し、その光軸が面内方向にある。位相差板40の遅相軸42は、隣接する第二の偏光板30の透過軸32とほぼ平行になるように配置される。位相差板40は光学補償板として作用する。もう一方の偏光板20と液晶セル10の間には、少なくとも位相差板は配置されない。そして、いずれかの偏光板20又は30の背面にバックライトが配置され、液晶セル10へ光を供給するための光源となる。バックライトはどちら側に配置してもよい。   In the present invention, the polarized light whose transmission axis is substantially parallel to the direction (major axis direction of the liquid crystal molecules) 19 in which the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 14 constituting the liquid crystal cell 10 are aligned when no voltage is applied. The phase difference plate 40 is disposed only between the plate 30 and the liquid crystal cell 10. This phase difference plate 40 has negative uniaxiality, and its optical axis is in the in-plane direction. The slow axis 42 of the phase difference plate 40 is disposed so as to be substantially parallel to the transmission axis 32 of the adjacent second polarizing plate 30. The phase difference plate 40 functions as an optical compensation plate. At least a retardation plate is not disposed between the other polarizing plate 20 and the liquid crystal cell 10. A backlight is disposed on the back surface of one of the polarizing plates 20 or 30 and serves as a light source for supplying light to the liquid crystal cell 10. The backlight may be arranged on either side.

ここで位相差板40は、三軸方向の屈折率nx、ny及びnz を有し、面内の遅相軸42方向の屈折率をnx、進相軸方向(遅相軸と面内で直交する方向)の屈折率をnyとし、厚さ方向の屈折率をnz とする。本発明で規定するところの、負の一軸性を有し、その光軸が面内方向にある位相差板を屈折率楕円体で表した状態が、図5に示されている。図5の(A)は、この屈折率楕円体における遅相軸42を横方向にとった状態であり、同(B)は、遅相軸42と面内で直交する軸(進相軸)を横方向にとった状態である。負の一軸性を有し、その光軸が面内方向にある位相差板とは、図5にも示したように、その屈折率構造が、nx≒nz>ny の関係になるものであり、屈折率が最も小さいny 方向(進相軸方向)が光軸となる。 Here the phase difference plate 40, three axial directions of the refractive indices n x, has a n y and n z, the slow axis 42 direction of the refractive indices n x in the plane, the fast axis direction (slow axis the refractive index of the direction) orthogonal in the plane and n y, the refractive index in the thickness direction and n z. FIG. 5 shows a state in which a retardation plate having a negative uniaxial property and having an optical axis in the in-plane direction is represented by a refractive index ellipsoid as defined in the present invention. FIG. 5A shows a state in which the slow axis 42 in the refractive index ellipsoid is taken in the horizontal direction, and FIG. 5B shows an axis (fast axis) orthogonal to the slow axis 42 in the plane. Is in the state of taking in the horizontal direction. It has a negative uniaxial property, and the phase difference plate whose optical axis is in plane direction, as shown in FIG. 5, the refractive index structure, a relation of n x ≒ n z> n y are those, smallest n y direction refractive index (fast axis direction) is the optical axis.

そして、位相差板40の画面垂直方向の膜厚をdとしたときに、位相差板40の特性として、面内屈折率の差と膜厚との積〔(nx−ny)・d〕で表される面内レタデーション値は、80nm以上、また250nm以下であるのが好ましく、さらには100nm以上、また210nm以下、とりわけ100nm以上、特に120nm以上、また160nm以下であるのが一層好ましい。 (nx−nz)/(nx−ny) で表されるNz係数は、−0.2以上0.2以下であるのが好ましい。特に好ましい位相差板として、負の固有複屈折を有するポリマーを一軸延伸して得られ、Nz係数がほぼ0となる負の一軸性位相差板や、負の一軸性を示す液晶性ディスコティック化合物の層を形成させたものが挙げられる。 Then, the screen vertical thickness of the retardation plate 40 is taken as d, the properties of the retardation plate 40, the product of the difference and the thickness of the in-plane refractive index [(n x -n y) · d The in-plane retardation value represented by the formula is preferably 80 nm or more and 250 nm or less, more preferably 100 nm or more, 210 nm or less, particularly 100 nm or more, particularly 120 nm or more, and 160 nm or less. (n x -n z) / ( n x -n y) Nz coefficient expressed by is preferably in the range from -0.2 to 0.2. As a particularly preferred retardation plate, a negative uniaxial retardation plate obtained by uniaxially stretching a polymer having negative intrinsic birefringence and having an Nz coefficient of approximately 0, or a liquid crystalline discotic compound exhibiting negative uniaxiality In this case, the above-mentioned layer is formed.

負の固有複屈折を有するポリマーを一軸延伸して上記位相差板とする場合に用いるポリマーとしては、スチレン系重合体、アクリル酸エステル系重合体、メタクリル酸エステル系重合体、アクリロニトリル系重合体、メタクリロニトリル系重合体、ビニルナフタレン系重合体、ビニルピリジン系重合体、ビニルカルバゾール系重合体、フェニルアクリルアミド系重合体、ビニルビフェニル系重合体、ビニルアントラセン系重合体、アセナフチレン系重合体、フェニルカルボニルオキシノルボルネン系重合体、ビフェニルカルボニルオキシノルボルネン系重合体、ナフチルカルボニルオキシノルボルネン系重合体、アントラセニルカルボニルオキシノルボルネン系重合体、フェニルカルボニルオキシテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン系重合体、 ビフェニルカルボニルオキシテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン系重合体、 ナフチルカルボニルオキシテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン系重合体、 アントラセニルカルボニルオキシテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン系重合体、α−オレフィン/N−フェニルマレイミド系共重合体などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。ここで テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンは、下式の構造を有し、ジメタノオクタヒドロナフタレンとも呼ばれる。 Examples of the polymer used when uniaxially stretching a polymer having negative intrinsic birefringence to form the retardation plate include a styrene polymer, an acrylate ester polymer, a methacrylate ester polymer, an acrylonitrile polymer, Methacrylonitrile polymer, vinyl naphthalene polymer, vinyl pyridine polymer, vinyl carbazole polymer, phenyl acrylamide polymer, vinyl biphenyl polymer, vinyl anthracene polymer, acenaphthylene polymer, phenyl carbonyl Oxynorbornene polymer, biphenylcarbonyloxynorbornene polymer, naphthylcarbonyloxynorbornene polymer, anthracenylcarbonyloxynorbornene polymer, phenylcarbonyloxytetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] -3-dodecene polymer, biphenylcarbonyloxytetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] -3-dodecene polymer, naphthylcarbonyloxytetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] -3-dodecene polymer, anthracenylcarbonyloxytetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10] -3-dodecene polymer, alpha-olefin / N- phenylmaleimide copolymer but are like, but is not limited thereto. Here, tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] -3-dodecene has the following structure and is also called dimethanooctahydronaphthalene.

また、負の固有複屈折性が損なわれない程度に、上記の各重合体を別の重合体と混合したり、他のモノマーとの共重合体としたりして、高ガラス転移温度や低光弾性などの機能を付加してもよい。   In addition, the above-mentioned polymers can be mixed with other polymers or copolymerized with other monomers so that the negative intrinsic birefringence is not impaired. Functions such as elasticity may be added.

前記位相差板を作製するために用いられるポリマーは、使用環境を考慮すると、ガラス転移温度が通常120℃以上で、耐熱性を有する共重合体により構成されているのが好ましい。この共重合体のガラス転移温度は、130℃以上であるのが特に好ましい。また、このポリマーは、その光弾性係数が10×10-5mm2kg-1 以下であるのが好ましい。光弾性とは、等方性の物質に外力を加えて内部に応力を起こさせると、光学的異方性を呈し、複屈折を示すようになる現象をいう。物質に作用する応力(単位面積あたりの力)をσとし、複屈折をΔnとした場合に、応力σと複屈折Δnは、理論的には比例関係にあって、Δn=Cσと表すことができ、このCが光弾性係数である。換言すれば、物質に作用する応力σを横軸にとり、その応力が作用したときの複屈折Δnを縦軸にとると、理論的には両者の関係は直線となり、この直線の勾配が光弾性係数である。 The polymer used for producing the retardation plate is preferably composed of a copolymer having a glass transition temperature of usually 120 ° C. or higher and heat resistance in consideration of the use environment. The glass transition temperature of this copolymer is particularly preferably 130 ° C. or higher. The polymer preferably has a photoelastic coefficient of 10 × 10 −5 mm 2 kg −1 or less. Photoelasticity is a phenomenon in which, when an external force is applied to an isotropic substance to cause stress therein, it exhibits optical anisotropy and exhibits birefringence. When the stress (force per unit area) acting on the substance is σ and the birefringence is Δn, the stress σ and the birefringence Δn are theoretically proportional and can be expressed as Δn = Cσ. This C is the photoelastic coefficient. In other words, if the stress σ acting on the substance is taken on the horizontal axis and the birefringence Δn when the stress is applied on the vertical axis, the relationship between them is theoretically a straight line, and the gradient of this straight line is the photoelasticity. It is a coefficient.

ガラス転移温度が高いこと及び光弾性が低いことを考慮すると、負の固有複屈折を有する好ましいポリマーとして、エチレン及び炭素数3〜20のα−オレフィン化合物から選ばれる非環状オレフィンモノマーと、環状オレフィン化合物から選ばれる環状オレフィンモノマーと、芳香族炭化水素環を有するビニルモノマーから選ばれる芳香族ビニルモノマーとをそれぞれ少なくとも1種用いた、三元共重合体が挙げられる。   In view of the high glass transition temperature and low photoelasticity, preferred polymers having negative intrinsic birefringence include acyclic olefin monomers selected from ethylene and α-olefin compounds having 3 to 20 carbon atoms, and cyclic olefins. Examples include terpolymers using at least one cyclic olefin monomer selected from compounds and an aromatic vinyl monomer selected from vinyl monomers having an aromatic hydrocarbon ring.

次に、かかる三元共重合体を構成する各モノマー成分について説明する。非環状オレフィンモノマーは、エチレン及び炭素数3〜20のα−オレフィン化合物から選ばれる。ここで、炭素数3〜20のα−オレフィン化合物としては、例えば、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセンのような炭素原子数3〜20の直鎖状α−オレフィンや、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ブテンのような炭素原子数4〜20の分岐状α−オレフィンなどが挙げられる。これらの中では、炭素原子数が2のエチレンや、炭素原子数が3又は4の直鎖状α−オレフィンであるプロピレン又は1−ブテンが、得られる共重合体をフィルム状に成形した際の柔軟性の点で好ましく、特にエチレンが同様の理由で好ましい。上記のエチレン及びα−オレフィンは、それぞれ単独で用いても、また2種以上組み合わせて用いてもよい。   Next, each monomer component which comprises this ternary copolymer is demonstrated. The acyclic olefin monomer is selected from ethylene and an α-olefin compound having 3 to 20 carbon atoms. Here, examples of the α-olefin compound having 3 to 20 carbon atoms include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1- C3-C20 linear α-olefin such as hexadecene, 1-octadecene, 1-eicosene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-butene And branched α-olefins having 4 to 20 carbon atoms. Among these, ethylene having 2 carbon atoms and propylene or 1-butene, which is a linear α-olefin having 3 or 4 carbon atoms, is obtained when the resulting copolymer is formed into a film. In view of flexibility, ethylene is particularly preferable for the same reason. The above ethylene and α-olefin may be used alone or in combination of two or more.

環状オレフィンモノマーは、炭素環内に重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物であって、共重合した際、共重合体の主鎖中にシクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、それらが2つ以上結合した環のような脂環式の環を導入できる単量体である。具体的には、通常ノルボルネンと呼ばれているビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エンや、6−アルキルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジアルキルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、1−アルキルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、7−アルキルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エンのような、メチル基、エチル基、ブチル基などの炭素数1〜4のアルキル基が導入されたノルボンネン誘導体、またジメタノオクタヒドロナフタレンとも呼ばれている テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンや、 8−アルキルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、 8,9−ジアルキルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンのような、ジメタノオクタヒドロナフタレンの8位及び/又は9位に炭素数3以上のアルキル基が導入されたジメタノオクタヒドロナフタレン誘導体、さらには、1分子内に1個又は複数個のハロゲンが導入されたノルボルネンの誘導体、8位及び/又は9位にハロゲンが導入されたジメタノオクタヒドロナフタレンの誘導体などが挙げられる。これらの環状オレフィンは、それぞれ単独で用いても、また2種以上組み合わせて用いてもよい。 The cyclic olefin monomer is a compound having a polymerizable carbon-carbon double bond in a carbocycle, and when copolymerized, a cyclobutane ring, a cyclopentane ring, a cyclohexane ring in the main chain of the copolymer, A monomer capable of introducing an alicyclic ring such as one or more bonded rings. Specifically, bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, which is usually called norbornene, 6-alkylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5,6-dialkylbicyclo Such as [2.2.1] hept-2-ene, 1-alkylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 7-alkylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, Tetracyclo [4.4.0.1 2,5 .norbornene derivatives into which an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, or a butyl group is introduced, or dimethanooctahydronaphthalene. 1 7,10 ] -3-dodecene and 8-alkyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] -3-dodecene, 8,9-dialkyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . Dimethanooctahydronaphthalene derivative in which an alkyl group having 3 or more carbon atoms is introduced into the 8-position and / or 9-position of dimethanooctahydronaphthalene, such as 1 7,10 ] -3-dodecene, Examples thereof include norbornene derivatives in which one or more halogens are introduced, and dimethanooctahydronaphthalene derivatives in which halogens are introduced at the 8th and / or 9th positions. These cyclic olefins may be used alone or in combination of two or more.

芳香族ビニルモノマーには、スチレン及びその誘導体が包含される。スチレン誘導体とは、スチレンに他の基が結合した化合物であって、例えば、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、o−エチルスチレン、p−エチルスチレンのようなアルキルスチレンや、ヒドロキシスチレン、t−ブトキシスチレン、ビニル安息香酸、ビニルベンジルアセテート、o−クロロスチレン、p−クロロスチレンのような、スチレンのベンゼン核に水酸基、アルコキシ基、カルボキシル基、アシルオキシ基、ハロゲンなどが導入された置換スチレン、また、4−ビニルビフェニル、4−ヒドロキシ−4′−ビニルビフェニルのようなビニルビフェニル系化合物、さらには1−ビニルナフタレン、2−ビニルナフタレンのようなビニルナフタレン系化合物などが挙げられる。   Aromatic vinyl monomers include styrene and its derivatives. Styrene derivatives are compounds in which other groups are bonded to styrene, such as o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, o-ethylstyrene, p-ethyl. Alkyl styrene such as styrene, hydroxy styrene, t-butoxy styrene, vinyl benzoic acid, vinyl benzyl acetate, o-chloro styrene, p-chloro styrene, benzene nucleus of styrene with hydroxyl group, alkoxy group, carboxyl group, Substituted styrene introduced with acyloxy group, halogen, etc., vinylbiphenyl compounds such as 4-vinylbiphenyl and 4-hydroxy-4'-vinylbiphenyl, and further 1-vinylnaphthalene and 2-vinylnaphthalene. And vinyl naphthalene compounds

前記それぞれのモノマーの量について述べると、芳香族ビニルモノマーの量があまり少ない場合には、正の固有複屈折を有するようになるので、好ましくなく、逆にその量があまり多い場合には、光弾性係数が大きくなるので、好ましくない。また、環状オレフィンモノマーの量があまり少ない場合には、ガラス転移温度が低くなるので、好ましくなく、逆にその量があまり多い場合には、共重合体が脆くなるので、やはり好ましくない。そこで、芳香族ビニルモノマーが5〜50モル%程度、非環状オレフィンモノマーと環状オレフィンモノマーの合計が50〜95モル%程度となる共重合比で重合させたものが適当である。   As for the amount of each monomer, when the amount of the aromatic vinyl monomer is too small, it has a positive intrinsic birefringence, which is not preferable. On the contrary, when the amount is too large, This is not preferable because the elastic modulus increases. Further, when the amount of the cyclic olefin monomer is too small, the glass transition temperature is lowered, which is not preferable. On the other hand, when the amount is too large, the copolymer becomes brittle, which is also not preferable. In view of this, it is suitable to polymerize the aromatic vinyl monomer at a copolymerization ratio of about 5 to 50 mol% and the total of the acyclic olefin monomer and the cyclic olefin monomer to be about 50 to 95 mol%.

より具体的には、例えば、非環状オレフィンモノマーがエチレン、芳香族ビニルモノマーがスチレン、環状オレフィンモノマーが テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンで構成される三元共重合体においては、スチレンを15〜25モル%、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンを 25〜35モル%とすることにより、負の複屈折性を示し、ガラス転移温度が高く、光弾性の低い樹脂となるので、特に好ましい。 More specifically, for example, the acyclic olefin monomer is ethylene, the aromatic vinyl monomer is styrene, and the cyclic olefin monomer is tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . In the ternary copolymer composed of 1,7,10 ] -3-dodecene, 15 to 25 mol% of styrene and tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . It is particularly preferable that the content of 1 7,10 ] -3-dodecene is 25 to 35 mol%, since the resin exhibits negative birefringence, a high glass transition temperature, and a low photoelasticity.

この他に、ガラス転移温度が高いこと及び光弾性が低いことを考慮すると、負の固有複屈折を有する別の好ましいポリマーとして、N−フェニルマレイミド単位及びα−オレフィン単位を含む共重合体が挙げられる。この共重合体は、具体的には、下記式(I)及び(II)の各単位を有するものであることができる。   In addition, in consideration of the high glass transition temperature and low photoelasticity, another preferred polymer having negative intrinsic birefringence includes a copolymer containing N-phenylmaleimide units and α-olefin units. It is done. Specifically, this copolymer can have units of the following formulas (I) and (II).

式(I)中、R1、R2、R3、R4、R5、R6及びR7 はそれぞれ独立に、水素、ハロゲン、カルボキシル基又は炭素数1〜8のアルキル基を表し;
式(II)中、R8、R9及びR10はそれぞれ独立に、水素又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
In formula (I), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 each independently represent hydrogen, halogen, a carboxyl group or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms;
In formula (II), R 8 , R 9 and R 10 each independently represent hydrogen or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

式(I)はN−フェニルマレイミド単位を表し、そのベンゼン環上に現れるR1、R2、R3、R4及びR5 は、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、カルボキシル基(-COOH )又は炭素数1〜8のアルキル基である。これらのいずれかがハロゲンである場合、かかるハロゲンとしては例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられる。R1〜R5のいずれかがアルキル基である場合、その炭素数は1〜8であり、直鎖状であってもよいし、炭素数3以上の場合は、イソプロピル、イソブチル、 sec−ブチル、tert−ブチルなど、分岐状であってもよい。ベンゼン環上の基R1、R2、R3、R4及びR5 については、そのうちの少なくとも一つが水素以外の基であるのが好ましく、とりわけ、一つ又は二つがアルキル基であり、残りが水素であるのが好ましい。特に、2−位に位置するR1 及び/又は6−位に位置するR5 がアルキル基である場合が好ましい。 Formula (I) represents an N-phenylmaleimide unit, and R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 appearing on the benzene ring are each independently hydrogen, halogen, a carboxyl group (—COOH) or It is a C1-C8 alkyl group. When any of these is a halogen, examples of the halogen include fluorine, chlorine, bromine, iodine and the like. When any of R 1 to R 5 is an alkyl group, the carbon number thereof is 1 to 8, which may be linear, and when it has 3 or more carbon atoms, isopropyl, isobutyl, sec-butyl , Tert-butyl and the like may be branched. Of the groups R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 on the benzene ring, at least one of them is preferably a group other than hydrogen, especially one or two are alkyl groups and the rest Is preferably hydrogen. In particular, it is preferable that R 1 located at the 2-position and / or R 5 located at the 6-position is an alkyl group.

式(I)において、マレイミドの炭素原子上に現れるR6及びR7も、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、カルボキシル基(-COOH )又は炭素数1〜8のアルキル基である。この場合のハロゲン及びアルキル基についても、上で述べたのと同様の説明があてはまる。マレイミドの炭素原子上に現れるこれらR6及びR7は、一般には水素であるのが有利であるが、一方で、極性基であるハロゲンやカルボキシル基とするのも有効である。 In formula (I), R 6 and R 7 appearing on the carbon atom of maleimide are each independently hydrogen, halogen, a carboxyl group (—COOH 3) or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. The same explanation as described above applies to the halogen and alkyl groups in this case. These R 6 and R 7 appearing on the carbon atom of maleimide are generally advantageously hydrogen, but on the other hand, it is also effective to use a polar halogen or carboxyl group.

式(II)はα−オレフィンの単位を表し、そこに現れるR8、R9及びR10はそれぞれ独立に、水素又は炭素数1〜6のアルキル基である。この場合のアルキル基についても、炭素数以外は上で述べたのと同様の説明があてはまる。式(II)の単位を与えるα−オレフィンのなかでは、炭素数4以上で、R8及びR9がアルキル基であるものが好ましい。 Formula (II) represents an α-olefin unit, and R 8 , R 9 and R 10 appearing there are each independently hydrogen or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Regarding the alkyl group in this case, the same explanation as described above applies except for the number of carbon atoms. Among the α-olefins that give the unit of the formula (II), those having 4 or more carbon atoms and R 8 and R 9 being an alkyl group are preferred.

式(I)のN−フェニルマレイミド単位を与える化合物としては、例えば、N−フェニルマレイミド、N−(2−メチルフェニル)マレイミド、N−(2−エチルフェニル)マレイミド、N−(2−イソプロピルフェニル)マレイミド、N−(3−メチルフェニル)マレイミド、N−(3−エチルフェニル)マレイミド、N−(4−メチルフェニル)マレイミド、N−(4−エチルフェニル)マレイミド、N−(2,6−ジメチルフェニル)マレイミド、N−(2,6−ジエチルフェニル)マレイミド、N−(2,6−ジイソプロピルフェニル)マレイミド、N−(2,4,6−トリメチルフェニル)マレイミド、 N−(2−,3−又は4−カルボキシフェニル)マレイミド、N−(2,4−ジメチルフェニル)マレイミドなどが挙げられる。これらをそれぞれ単独で、又は2種以上組み合わせて重合に用いることができる。   Examples of the compound giving the N-phenylmaleimide unit of the formula (I) include N-phenylmaleimide, N- (2-methylphenyl) maleimide, N- (2-ethylphenyl) maleimide, N- (2-isopropylphenyl) ) Maleimide, N- (3-methylphenyl) maleimide, N- (3-ethylphenyl) maleimide, N- (4-methylphenyl) maleimide, N- (4-ethylphenyl) maleimide, N- (2,6- Dimethylphenyl) maleimide, N- (2,6-diethylphenyl) maleimide, N- (2,6-diisopropylphenyl) maleimide, N- (2,4,6-trimethylphenyl) maleimide, N- (2-, 3 -Or 4-carboxyphenyl) maleimide, N- (2,4-dimethylphenyl) maleimide and the like. . These may be used alone or in combination of two or more for polymerization.

式(II)のα−オレフィン単位を与える化合物としては、例えば、イソブテン、2−メチル−1−ブテン、2−メチル−1−ペンテン、2−メチル−1−ヘキセン、2−メチル−1−ヘプテン、2−メチル−1−オクテン、2−エチル−1−ペンテン、2−メチル−2−ブテン、2−メチル−2−ペンテン、2−メチル−2−ヘキセン、エチレン、プロピレン、1−ブテン、2−ブテン、1−ヘキセンなどが挙げられる。これらも、それぞれ単独で、又は2種以上組み合わせて重合に用いることができる。   Examples of the compound giving an α-olefin unit of the formula (II) include isobutene, 2-methyl-1-butene, 2-methyl-1-pentene, 2-methyl-1-hexene, 2-methyl-1-heptene. 2-methyl-1-octene, 2-ethyl-1-pentene, 2-methyl-2-butene, 2-methyl-2-pentene, 2-methyl-2-hexene, ethylene, propylene, 1-butene, 2 -Butene, 1-hexene and the like. These can also be used for polymerization individually or in combination of two or more.

以上説明したような、式(I)のN−フェニルマレイミド単位を与える化合物、及び式(II)のα−オレフィン単位を与える化合物を、公知の方法で重合することにより、本発明で規定する負の一軸性で光軸が面内方向にある位相差フィルムに用いられるN−フェニルマレイミド/α−オレフィン共重合体を製造することができる。この際、所望により、本発明の目的を損なわない範囲で、他のビニル単量体を少量共重合させることもできる。他のビニル単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどを挙げることができる。   As described above, the compound that gives the N-phenylmaleimide unit of the formula (I) and the compound that gives the α-olefin unit of the formula (II) are polymerized by a known method to thereby define the negative defined in the present invention. N-phenylmaleimide / α-olefin copolymer used for a retardation film having a uniaxial property and an optical axis in the in-plane direction can be produced. At this time, if desired, other vinyl monomers can be copolymerized in a small amount within a range not impairing the object of the present invention. Examples of other vinyl monomers include styrene, α-methylstyrene, and vinyl toluene.

この場合のそれぞれのモノマーの量について述べると、N−フェニルマレイミドの量があまり少ない場合には、正の固有複屈折を示すようになり、ガラス転移温度も低くなるので好ましくなく、逆にその量があまり多い場合には、光弾性係数が大きくなり、共重合体が脆くなるのでやはり好ましくない。そこで、N−フェニルマレイミド単位が5〜50モル%程度、α−オレフィン単位が50〜95モル%程度となる共重合比で重合させたものが適当である。また、ガラス転移温度の低下を防止するため、ポリマーの光学特性を損なわない程度に、N−アルキルマレイミドをモノマーとして併用してもよい。   The amount of each monomer in this case will be described. When the amount of N-phenylmaleimide is too small, positive intrinsic birefringence is exhibited and the glass transition temperature is lowered. If the amount is too large, the photoelastic coefficient increases and the copolymer becomes brittle. Accordingly, those obtained by polymerization at a copolymerization ratio such that the N-phenylmaleimide unit is about 5 to 50 mol% and the α-olefin unit is about 50 to 95 mol% are suitable. In order to prevent the glass transition temperature from being lowered, N-alkylmaleimide may be used as a monomer to the extent that the optical properties of the polymer are not impaired.

以上説明したようなポリマーをフィルム化し、適当な方法で延伸することにより、位相差板を得ることができる。位相差のバラツキが小さい位相差板を得るためには、光学的に均一なフィルムを延伸に供することが重要である。フィルム化には、種々の公知の方法、例えば、溶融押出法、溶剤キャスト法、インフレーション法などがあるが、フィルム厚みのバラツキが小さく、位相差も小さく、光学的に等方性のフィルムが得られれば、いずれの方法も適用可能である。   A retardation plate can be obtained by forming a polymer as described above into a film and stretching it by an appropriate method. In order to obtain a retardation plate with small variations in retardation, it is important to use an optically uniform film for stretching. There are various known methods for forming a film, such as a melt extrusion method, a solvent casting method, and an inflation method. However, the film thickness variation is small, the retardation is small, and an optically isotropic film is obtained. Any method can be applied as long as it is.

こうして得られるフィルムに、公知の延伸方法により配向処理を施して、均一な位相差を付与することができる。延伸方法としては、一軸や二軸の熱延伸法を採用することができる。光学的な一軸性が重要となる場合には、自由端縦一軸延伸が、好ましい延伸方法として挙げられる。   The film thus obtained can be subjected to an orientation treatment by a known stretching method to give a uniform retardation. As the stretching method, a uniaxial or biaxial thermal stretching method can be employed. When optical uniaxiality is important, free end longitudinal uniaxial stretching can be cited as a preferred stretching method.

こうして得られる位相差板は、負の一軸性を示すものであって、IPSの液晶動作モードを用いる液晶表示装置の視野角特性の補償に好ましく用いることができる。   The retardation plate thus obtained exhibits negative uniaxiality and can be preferably used for compensation of viewing angle characteristics of a liquid crystal display device using the IPS liquid crystal operation mode.

次に、負の一軸性を示す液晶性ディスコティック化合物の層を形成して、負の一軸性を有し、その光軸が面内にある位相差板とする形態について説明する。液晶性ディスコティック化合物とは、液晶性を示し、分子構造が円盤状を呈する化合物である。このような化合物を溶融状態で、又は適当な溶媒に溶かした溶液状態で、透明プラスチックフィルム上に塗布し、円盤面がフィルム面と平行で所定の向きとなるように、換言すれば、円盤がフィルム面上で直立して円盤面が所定の向きとなるように配向させ、その配向を保ったまま固化させるか、又は溶媒を除去することにより、得られる液晶性ディスコティック化合物の層は負の一軸性を示し、光軸(進相軸)が面内にある状態となる。このような方法によっても、図5に示すような屈折率楕円体構造を有する位相差板を製造することができる。液晶性ディスコティック化合物を配向させるには、配向膜の使用、ラビング、カイラルドーパントの添加、光照射など、一般的な方法を用いることができる。また、液晶性ディスコティック化合物を配向させた後、配向を固定するためにその液晶性化合物を硬化させることも可能である。   Next, a mode in which a layer of a liquid crystalline discotic compound exhibiting negative uniaxial property is formed to have a negative uniaxial property and the optical axis thereof is in the plane will be described. A liquid crystal discotic compound is a compound that exhibits liquid crystallinity and has a discotic molecular structure. In such a state that such a compound is melted or dissolved in an appropriate solvent, it is applied onto a transparent plastic film so that the disk surface is parallel to the film surface and in a predetermined direction. By aligning the disk surface upright on the film surface so that the disk surface is in a predetermined orientation, and solidifying while maintaining the orientation, or removing the solvent, the resulting liquid crystalline discotic compound layer is negative. Uniaxiality is exhibited, and the optical axis (fast axis) is in the plane. Also by such a method, a retardation plate having a refractive index ellipsoidal structure as shown in FIG. 5 can be manufactured. In order to align the liquid crystalline discotic compound, a general method such as use of an alignment film, rubbing, addition of a chiral dopant, or light irradiation can be used. Further, after aligning the liquid crystalline discotic compound, it is possible to cure the liquid crystalline compound in order to fix the alignment.

図4に戻って、本発明の液晶表示装置を構成する偏光板20,30は、フィルム面内で直交する一方の向きに振動する直線偏光を透過し、他方の向きに振動する直線偏光を吸収するタイプの公知の直線偏光板でよい。具体的には、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着配向したヨウ素系偏光板や、ポリビニルアルコールフィルムに二色性有機染料が吸着配向した染料系偏光板があるが、いずれも用いることができる。これらの偏光板は一般に、ポリビニルアルコール系フィルムからなる偏光子の片面又は両面が高分子保護フィルムにより被覆された形で用いられる。   Returning to FIG. 4, the polarizing plates 20 and 30 constituting the liquid crystal display device of the present invention transmit linearly polarized light that vibrates in one direction orthogonal to each other in the film plane and absorb linearly polarized light that vibrates in the other direction. It may be a known linearly polarizing plate of the type. Specifically, there are an iodine type polarizing plate in which iodine is adsorbed and oriented on a polyvinyl alcohol film and a dye type polarizing plate in which a dichroic organic dye is adsorbed and oriented on a polyvinyl alcohol film, both of which can be used. These polarizing plates are generally used in such a form that one or both surfaces of a polarizer made of a polyvinyl alcohol film are covered with a polymer protective film.

位相差板40と偏光板30の積層、液晶セル基板11と偏光板20の積層、また液晶セル基板12と位相差板40の積層には、図4の(A)に示される如く、接着剤又は粘着剤55を用いればよい。一般には、アクリル系などの透明な粘着剤が好ましく用いられる。   As shown in FIG. 4A, an adhesive is used for laminating the retardation plate 40 and the polarizing plate 30, laminating the liquid crystal cell substrate 11 and the polarizing plate 20, and laminating the liquid crystal cell substrate 12 and the retardation plate 40. Alternatively, the adhesive 55 may be used. In general, an acrylic or other transparent adhesive is preferably used.

本発明の液晶表示装置に適用される、光軸が面内方向にあって負の一軸性を有する位相差板を製造する際、前記自由端縦一軸延伸を採用する場合、こうして得られる負の一軸性を有する位相差板と偏光板との貼合は、ロールツウロールで行うことができ、これによって、製造工程数が少なくなり、効率よく製造することができる。また、片面のみが高分子保護フィルムにより被覆された偏光板の高分子保護フィルムが被覆されていないほうに直接位相差板を貼合し、この位相差板を高分子保護フィルムの代替として利用することもできる。   When producing the retardation plate applied to the liquid crystal display device of the present invention and having the optical axis in the in-plane direction and having negative uniaxiality, in the case where the free end longitudinal uniaxial stretching is employed, the negative electrode thus obtained is obtained. Bonding of the uniaxial retardation plate and the polarizing plate can be performed by roll-to-roll, thereby reducing the number of manufacturing steps and efficiently manufacturing. In addition, a retardation plate is directly bonded to the side of the polarizing plate that is coated only on one side with a polymer protective film, and the phase difference plate is used as an alternative to the polymer protective film. You can also.

以下、実施例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is shown and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited by these examples.

実施例1
IPSモードの液晶セル〔株式会社ナナオ(英文表記は EIZO NANAO CORPORATION )製の液晶モニター〕の背面に、基板側から順に位相差板及びヨウ素系直線偏光板を貼合し、前面には、ヨウ素系直線偏光板のみを貼合した。位相差板としては、負の固有複屈折を有する一軸延伸ポリスチレンフィルムであって、面内のレタデーション値が150nmのものを用い、またヨウ素系直線偏光板としては、住友化学工業株式会社製の“SRW842AP1 ”を用いた。そして、位相差板の遅相軸が、背面側直線偏光板の透過軸及び液晶セル内の液晶分子の長軸方向とそれぞれ平行になるように、また前面側直線偏光板と背面側直線偏光板は、それぞれの透過軸が直交するように配置した。ここで作製した液晶表示装置の層構成及び軸関係は、図4に示すとおりである。この液晶表示装置の背面にバックライトを設置し、ELDIM 社製の視野角別輝度測定装置“EZ-Contrast ”により、視野角依存性を測定した。視野角依存性は、電圧無印加の黒表示状態において、視野角の変化による光もれの程度で評価した。測定結果を図9に示す。
Example 1
A phase difference plate and iodine linear polarizing plate are bonded to the back of the IPS mode liquid crystal cell [LCD monitor manufactured by EIZO NANAO CORPORATION] in order from the substrate side. Only the linear polarizing plate was bonded. The retardation plate is a uniaxially stretched polystyrene film having negative intrinsic birefringence and having an in-plane retardation value of 150 nm. The iodine linear polarizing plate is manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. SRW842AP1 "was used. The slow axis of the retardation plate is parallel to the transmission axis of the back side linear polarizing plate and the long axis direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal cell, and the front side linear polarizing plate and the back side linear polarizing plate. Were arranged so that their transmission axes were orthogonal. The layer configuration and the axial relationship of the liquid crystal display device manufactured here are as shown in FIG. A backlight was installed on the back of the liquid crystal display device, and the viewing angle dependency was measured with a luminance measuring device by viewing angle “EZ-Contrast” manufactured by ELDIM. The viewing angle dependency was evaluated based on the degree of light leakage due to a change in viewing angle in a black display state where no voltage was applied. The measurement results are shown in FIG.

図9は、この状態での輝度分布を示すものであって、画面右方向を0°とし、半時計回りを正にして方位角を表示しており(0°から315°まで45°おきに数字を表示)、また横軸に「10」、「20」……、「70」とあるのは、それぞれの方位角における法線からの傾斜角度を意味する。例えば、円の右端は、方位角が0°で80°傾いた方向の輝度を意味する。右側のスケールは輝度を表し、色が濃い(黒い)ほど暗く(光もれがない)、色が薄い(白い)ほど明るい(光もれがある)ことを意味する。+印は、最も明るい(光もれが最も大きい)位置を表す。以下の図10〜図12も、異なる液晶表示装置について同様の意味で輝度分布を示している。図9より、この例の液晶表示装置は、正面方向も斜め方向も光もれは少ないことが確認された。   FIG. 9 shows the luminance distribution in this state, where the right direction of the screen is 0 °, and the azimuth is displayed with the counterclockwise direction being positive (every 45 ° from 0 ° to 315 °). Numbers are displayed), and “10”, “20”..., “70” on the horizontal axis means the inclination angle from the normal line at each azimuth angle. For example, the right end of the circle means the luminance in the direction in which the azimuth angle is 0 ° and tilted by 80 °. The scale on the right side represents luminance. The darker the color (black), the darker (no light leak), and the lighter the color (white), the brighter (light leaked). The + mark represents the brightest position (the largest light leak). The following FIGS. 10 to 12 also show the luminance distribution in the same meaning for different liquid crystal display devices. From FIG. 9, it was confirmed that the liquid crystal display device of this example has little light leakage in the front direction, the oblique direction, and the like.

実施例2
位相差板として、面内のレタデーション値が200nmの一軸延伸ポリスチレンフィルムを用いた以外は、実施例1と同様の構成及び角度配置で液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置について、実施例1と同様の方法で視野角依存性を測定した。結果は図10に示すとおりであって、この液晶表示装置も、正面方向、斜め方向とも光もれは少ないことが確認された。
Example 2
A liquid crystal display device was produced with the same configuration and angular arrangement as in Example 1 except that a uniaxially stretched polystyrene film having an in-plane retardation value of 200 nm was used as the retardation plate. With respect to this liquid crystal display device, the viewing angle dependency was measured in the same manner as in Example 1. The result is as shown in FIG. 10, and it was confirmed that this liquid crystal display device also has little light leakage in the front direction and the oblique direction.

実施例3
エチレンとスチレンとテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン を50:20:30のモル比で共重合した共重合体を、プレス成形にて100μm 厚のフィルムにした。このフィルムをオートグラフで一軸延伸したところ、負の複屈折を示し、面内のレタデーション値が140nmの位相差板が得られた。この位相差板を一軸延伸ポリスチレンフィルムの代わりに用いた以外は、実施例1と同様にして液晶液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置について、視野角依存性を実施例1と同様の方法で測定したところ、実施例1と同様の結果が得られ、正面方向も斜め方向も光もれは抑えられていることが確認された。
Example 3
Ethylene, styrene and tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . A copolymer obtained by copolymerizing 1 7,10 ] -3-dodecene at a molar ratio of 50:20:30 was formed into a film having a thickness of 100 μm by press molding. When this film was uniaxially stretched by an autograph, a retardation plate having negative birefringence and an in-plane retardation value of 140 nm was obtained. A liquid crystal liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1 except that this retardation plate was used instead of the uniaxially stretched polystyrene film. With respect to this liquid crystal display device, the viewing angle dependency was measured by the same method as in Example 1. As a result, the same result as in Example 1 was obtained, and light leakage was suppressed in both the front direction and the oblique direction. confirmed.

比較例1
図6に各層の配置と軸構成を示すように、層構成は実施例1と同じで、位相差板40の遅相軸42が、液晶セル10を構成する液晶分子の長軸19と垂直になるよう配置し、その他は実施例1と同様にして液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置について、視野角依存性を実施例1と同様の方法で測定した。その結果、視野角の変化による光もれが著しかった。
Comparative Example 1
As shown in FIG. 6, the arrangement and the axis configuration of each layer are the same as those in the first embodiment, and the slow axis 42 of the retardation plate 40 is perpendicular to the major axis 19 of the liquid crystal molecules constituting the liquid crystal cell 10. A liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1 except for the above. With respect to this liquid crystal display device, the viewing angle dependency was measured in the same manner as in Example 1. As a result, the light leakage due to the change in the viewing angle was remarkable.

比較例2
図7に各層の配置と軸構成を示すように、層構成は実施例1と同じで、位相差板40に隣接する直線偏光板30の透過軸32が、液晶セル10を構成する液晶分子の長軸19と垂直になるよう配置し、その他は実施例1と同様にして液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置について、視野角依存性を実施例1と同様の方法で測定した。その結果、比較例1と同様、視野角の変化による光もれが著しかった。
Comparative Example 2
As shown in FIG. 7, the arrangement and the axis configuration of each layer are the same as those in the first embodiment, and the transmission axis 32 of the linearly polarizing plate 30 adjacent to the phase difference plate 40 has the liquid crystal molecules constituting the liquid crystal cell 10. A liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1 with the arrangement being perpendicular to the long axis 19. With respect to this liquid crystal display device, the viewing angle dependency was measured in the same manner as in Example 1. As a result, as in Comparative Example 1, light leakage due to a change in viewing angle was significant.

比較例3
図8に各層の配置と軸構成を示すように、層構成は実施例1と同じで、位相差板40の遅相軸42とそれに隣接する直線偏光板30の透過軸32とが平行で、かつそれぞれの軸が、液晶セル10を構成する液晶分子の長軸19と垂直になるよう配置し、その他は実施例1と同様にして液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置につき、視野角依存性を実施例1と同様の方法で測定した。その結果、比較例1及び2と同様、視野角の変化による光もれが著しかった。
Comparative Example 3
As shown in FIG. 8 showing the arrangement and axis configuration of each layer, the layer configuration is the same as in Example 1, the slow axis 42 of the phase difference plate 40 and the transmission axis 32 of the linearly polarizing plate 30 adjacent thereto are parallel, A liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that each axis was arranged to be perpendicular to the major axis 19 of the liquid crystal molecules constituting the liquid crystal cell 10. The viewing angle dependency of this liquid crystal display device was measured in the same manner as in Example 1. As a result, as in Comparative Examples 1 and 2, light leakage due to a change in viewing angle was significant.

比較例4
実施例1で用いたヨウ素系直線偏光板のみの構成で、位相差板を配置せずに液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置について、視野角依存性を実施例1と同様の方法で測定した。結果は図11に示すとおりであって、正面方向の光もれは少なかったが、斜め方向の光もれは多く、視野角依存性が高いものであった。
Comparative Example 4
A liquid crystal display device was produced with only the iodine-based linearly polarizing plate used in Example 1 and no retardation plate. With respect to this liquid crystal display device, the viewing angle dependency was measured in the same manner as in Example 1. The result is as shown in FIG. 11 and there was little light leakage in the front direction, but there was much light leakage in the oblique direction, and the viewing angle dependency was high.

比較例5
厚み配向した位相差板として、住友化学工業株式会社製の“SEZ270135 ”を用意した。この位相差板はポリカーボネートからなり、面内のレタデーション値が135nmであり、そして、面内の遅相軸方向の屈折率をnx、面内で遅相軸と直交する方向の屈折率をny、厚み方向の屈折率をnzとしたときに、Nz=(nx−nz)/(nx−ny)=0.2のものである。一軸延伸ポリスチレンフィルムに代えてこの厚み配向した位相差板を用いた以外は、実施例1と同様にして液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置について、視野角依存性を実施例1と同様の方法で測定した。結果は図12に示すとおりであって、正面方向、斜め方向とも光もれは少なかったが、実施例1の結果と比べると、実施例1のほうが光もれの最大値は小さかった。また実施例2の結果と比べると、実施例2のほうが光もれを示す角度範囲が小さかった。
Comparative Example 5
“SEZ270135” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. was prepared as a thickness-oriented retardation plate. This retardation plate is made of polycarbonate, has an in-plane retardation value of 135 nm, and has an in-plane slow axis direction refractive index of nx and an in-plane perpendicular direction of the slow axis to n x y, the refractive index in the thickness direction is taken as n z, those Nz = the (n x -n z) / ( n x -n y) = 0.2. A liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1 except that this thickness-oriented retardation plate was used instead of the uniaxially stretched polystyrene film. With respect to this liquid crystal display device, the viewing angle dependency was measured in the same manner as in Example 1. The result is as shown in FIG. 12 and there was little light leakage in both the front direction and the oblique direction. However, compared with the result of Example 1, the maximum value of light leakage was smaller in Example 1. Compared with the results of Example 2, Example 2 had a smaller angle range showing light leakage.

以上の実施例1〜3及び比較例1〜5における主な条件と得られた結果を、表1にまとめた。   Table 1 summarizes the main conditions and results obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5 described above.

IPSモードの液晶表示装置の構成例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structural example of the liquid crystal display device of an IPS mode. IPSモードの原理を説明するために、ノーマリーブラックの例について示す概略斜視図であって、(A)は電圧無印加時の状態、そして(B)は電圧印加時の状態を表す。In order to explain the principle of the IPS mode, it is a schematic perspective view showing an example of normally black, where (A) shows a state when no voltage is applied, and (B) shows a state when a voltage is applied. IPSモードの黒表示状態について、視野角を変えた場合の上下偏光板の透過軸方向と液晶分子の長軸方向との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the transmission-axis direction of an up-and-down polarizing plate at the time of changing a viewing angle, and the major-axis direction of a liquid crystal molecule about the black display state of IPS mode. 本発明に係る液晶表示装置の例を示すものであって、(A)は断面模式図、(B)は軸関係を説明するための斜視図である。実施例1〜3で作製した液晶表示装置の層構成及び軸関係にも相当する。An example of the liquid crystal display device concerning the present invention is shown, (A) is a mimetic diagram and (B) is a perspective view for explaining an axial relation. This also corresponds to the layer configuration and axial relationship of the liquid crystal display devices manufactured in Examples 1 to 3. 負の一軸性を有し、その光軸が面内方向にある位相差板を屈折率楕円体で表した図であって、(A)は屈折率楕円体の遅相軸を横方向にとった状態、(B)は遅相軸と面内で直交する軸(進相軸)を横方向にとった状態である。FIG. 2A is a diagram showing a retardation plate having a negative uniaxial property and having an optical axis in the in-plane direction as a refractive index ellipsoid. FIG. 4A shows the slow axis of the refractive index ellipsoid in the horizontal direction. (B) is a state in which an axis (fast axis) orthogonal to the slow axis in the plane is taken in the lateral direction. 比較例1で作製した液晶表示装置の層構成及び軸関係を示す斜視図である。6 is a perspective view illustrating a layer configuration and an axial relationship of a liquid crystal display device manufactured in Comparative Example 1. FIG. 比較例2で作製した液晶表示装置の層構成及び軸関係を示す斜視図である。10 is a perspective view illustrating a layer configuration and an axial relationship of a liquid crystal display device manufactured in Comparative Example 2. FIG. 比較例3で作製した液晶表示装置の層構成及び軸関係を示す斜視図である。10 is a perspective view showing a layer configuration and an axial relationship of a liquid crystal display device manufactured in Comparative Example 3. FIG. 実施例1で作製した液晶表示装置について、電圧無印加の黒表示状態での輝度分布を示す図である。It is a figure which shows the luminance distribution in the black display state of no voltage application about the liquid crystal display device produced in Example 1. FIG. 実施例2で作製した液晶表示装置について、電圧無印加の黒表示状態での輝度分布を示す図である。It is a figure which shows the luminance distribution in the black display state of no voltage application about the liquid crystal display device produced in Example 2. FIG. 比較例4で作製した液晶表示装置について、電圧無印加の黒表示状態での輝度分布を示す図である。It is a figure which shows the luminance distribution in the black display state of no voltage application about the liquid crystal display device produced in the comparative example 4. FIG. 比較例5で作製した液晶表示装置について、電圧無印加の黒表示状態での輝度分布を示す図である。It is a figure which shows the luminance distribution in the black display state of no voltage application about the liquid crystal display device produced in the comparative example 5. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10……液晶セル、
11,12……基板、
13……基板上の電極、
14……液晶層、
15……液晶分子、
16……液晶セルへ入射する偏光、
17……液晶セル通過後の偏光状態、
18……電界、
19……電圧無印加状態での液晶分子の長軸方向、
20……第一の偏光板、
22……第一の偏光板の透過軸、
30……第二の偏光板、
32……第二の偏光板の透過軸、
40……位相差板、
42……位相差板の遅相軸、
50……バックライト、
55……接着剤又は粘着剤。
10 ... Liquid crystal cell,
11, 12 ... substrate,
13 …… Electrodes on the substrate
14 ... Liquid crystal layer,
15 …… Liquid crystal molecules,
16: Polarized light incident on the liquid crystal cell,
17: Polarization state after passing through the liquid crystal cell,
18 ... Electric field,
19 …… Long axis direction of liquid crystal molecules when no voltage is applied,
20 …… First polarizing plate,
22: Transmission axis of the first polarizing plate,
30 …… Second polarizing plate,
32 …… Transmission axis of the second polarizing plate,
40 ... retardation plate,
42 …… Slow axis of retardation plate,
50 …… Backlight,
55: Adhesive or adhesive.

Claims (6)

2枚の基板と、それらの間に挟持され、電圧無印加状態では基板近傍で該基板にほぼ平行に配向している液晶層とを有し、横電界モードで動作する液晶セル、
該液晶セルの一方の基板の外側に配置された第一の偏光板、
該液晶セルの他方の基板の外側に配置された第二の偏光板、及び
いずれか一方の基板とその基板側の偏光板との間にだけ配置された1枚の位相差板を備え、
該位相差板は、負の一軸性を有し、その光軸が面内方向にあり、かつその遅相軸が、隣接する偏光板の透過軸及び隣接する基板面に位置する液晶分子の長軸と、それぞれほぼ平行になるように配置されていることを特徴とする、
液晶表示装置。
And two substrates are sandwiched between them, the liquid crystal cell have a liquid crystal layer which is oriented substantially parallel to the substrate in the vicinity of the substrate in the absence of an applied voltage, operating in the transverse electric field mode,
A first polarizing plate disposed outside one substrate of the liquid crystal cell;
A second polarizing plate disposed outside the other substrate of the liquid crystal cell, and one retardation plate disposed only between any one of the substrates and the polarizing plate on the substrate side,
The retardation plate has negative uniaxiality, its optical axis is in the in-plane direction, and its slow axis is the length of the liquid crystal molecules located on the transmission axis of the adjacent polarizing plate and the adjacent substrate surface. It is characterized by being arranged so as to be substantially parallel to the axis,
Liquid crystal display device.
第一の偏光板及び第二の偏光板は、それぞれの透過軸が直交して配置されている、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 first polarizing plate and the second polarizing plate are arranged so that transmission axes thereof are orthogonal to each other. 前記位相差板は、負の固有複屈折を有するポリマーが一軸延伸されたフィルムである、請求項1又は2に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the retardation plate is a film in which a polymer having negative intrinsic birefringence is uniaxially stretched. 負の固有複屈折を有するポリマーは、エチレン及び炭素数3〜20のα−オレフィン化合物から選ばれる少なくとも1種の非環状オレフィンモノマー、環状オレフィン化合物から選ばれる少なくとも1種の環状オレフィンモノマー、並びに、芳香族炭化水素環を有するビニル化合物から選ばれる少なくとも1種の芳香族ビニルモノマーを、芳香族ビニルモノマーが5〜50モル%、非環状オレフィンモノマーと環状オレフィンモノマーの合計が50〜95モル%となる共重合比で重合させた共重合体である、請求項3に記載の液晶表示装置。   The polymer having negative intrinsic birefringence includes at least one acyclic olefin monomer selected from ethylene and an α-olefin compound having 3 to 20 carbon atoms, at least one cyclic olefin monomer selected from cyclic olefin compounds, and At least one aromatic vinyl monomer selected from vinyl compounds having an aromatic hydrocarbon ring, the aromatic vinyl monomer is 5 to 50 mol%, and the total of the acyclic olefin monomer and the cyclic olefin monomer is 50 to 95 mol%. The liquid crystal display device according to claim 3, which is a copolymer polymerized at a copolymerization ratio of 前記位相差板は、負の一軸性を示す液晶性ディスコティック化合物の層を有する、請求項1又は2に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the retardation plate has a layer of a liquid crystal discotic compound exhibiting negative uniaxiality. 前記位相差板は、面内レタデーションが80〜250nmである、請求項1〜5のいずれかに記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the retardation plate has an in-plane retardation of 80 to 250 nm.
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