JPH08278410A - 光学異方体フィルムとその製造方法および液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】視野角特性が優れ、かつ温度補償効果を示す光
学異方体フィルムと光学異方体フィルムの製造方法およ
び該光学異方体フィルムを用いた液晶表示装置を提供す
る。 【構成】光学異方体フィルムの３０℃で正面から測定し
たレターデーションの値が５０ｎｍ以上２０００ｎｍ以
下であり、８０℃におけるレターデーションの値が３０
℃におけるレターデーションの６０〜９７％であり、か
つ３０℃におけるレターデーションの値の比（Ｒ₄₀／Ｒ
₀ ）が、０．９００＜Ｒ₄₀／Ｒ₀ ＜１．１００を満た
す。液晶化合物が高分子と液晶化合物の重量和に対して
２〜５０重量％であり、成形体フィルムに延伸および厚
み方向の配向を増す処理を行う光学異方体フィルムの製
造方法で光学異方体フィルムを使用した液晶表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスーパーツイストネマテ
ィック（以下、ＳＴＮということがある。）型または電
界制御複屈折（以下、ＥＣＢということがある。）型液
晶表示装置などに用いられる光学異方体フィルムとその
製造方法および該光学異方体フィルムを用いた液晶表示
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高分子フィルムを延伸し配向させること
によって得られる光学異方体フィルムを光学補償板とし
て用いたＳＴＮ型液晶表示装置は、光学補償板として液
晶セルを用いた二層式ＳＴＮ型液晶表示装置に比べ、軽
い、薄い、安価である等の長所を持つ反面、視野角特性
が悪い、コントラストが劣っている、高温での表示品質
が劣るなどの短所を有していた。これらの短所のうち視
野角特性およびコントラストは光学異方体フィルムまた
はシ−トを２枚積層するまたは屈折率を三次元的にコン
トロールした光学異方体フィルムを使用するなどの方法
によりかなり改良されてきた。しかし、車載用途などの
高温にさらされる環境における表示品質と視野角特性を
同時に満足する光学異方体フィルムは知られていない。

【０００３】液晶表示装置の視野角特性の改良は、光学
異方体フィルムの厚み方向の屈折率を制御することで、
複屈折性すなわちレターデーションの角度依存性を調整
し、液晶セルの複屈折性の角度依存性を補償することで
実現されている。また、高温での液晶表示装置の表示品
質の低下については、温度が高くなると液晶分子や高分
子の配向の緩和にともないレターデーションが小さくな
るが、一般に液晶セルに使われている低分子液晶の配向
緩和の方が位相差フィルムに使われている高分子の配向
緩和より大きく、レターデーションの変化も大きいた
め、室温で最適化されていた両者のレターデーションが
高温では最適条件からずれてしまい、液晶セルの色補償
が不完全になり着色が生じるなどの問題が生じ、表示特
性が低下すると考えられている。このため、液晶セルの
複屈折率の温度変化に追随して、レターデーションが温
度変化する光学異方体を用いることが提案されている。

【０００４】まず、光学異方体の厚み方向の屈折率を制
御する方法として、以下のものが知られている。特開平
６−３００９１６号公報には、ポリカーボネートなどの
延伸フィルムをガラス転移温度または軟化温度以上で熱
緩和させる時に、フィルム面またはシ−ト面に平行かつ
延伸軸に垂直な方向の伸びを抑制しながら、主延伸軸方
向を収縮させることによりレターデーション比を改善す
る方法が記載されている。また、特開平５−１５７９１
１号公報には、熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも片面
に熱収縮性を有するフィルムを、該熱収縮性を有するフ
ィルムの熱収縮軸が前記一軸延伸された熱可塑性樹脂フ
ィルムの延伸軸と直交するよう貼合し、得られた貼合体
を延伸することによりレターデーション比を改善する方
法が記載されている。さらに、特開平６−３３１８２６
号公報には、一軸延伸した高分子フィルムと垂直配向性
液晶重合体フィルムを組み合わせることによりレターデ
ーション比を改善する方法が記載されている。しかし、
これら開示されている光学異方体フィルムには視野角依
存性の低減には有効であるが、高いガラス転移温度を有
する高分子を延伸したものが使用されており、レターデ
ーションの温度依存性はほとんどなく、液晶セルの複屈
折率の温度依存性を補償するには不十分であった。ま
た、液晶を高分子に混合したフィルムの厚み方向の屈折
率の制御方法については開示されていない。

【０００５】一方、液晶セルの複屈折率の温度依存性と
同様の温度依存性を示す光学異方体フィルムとしては以
下のものが知られている。以下、液晶セルの複屈折率の
温度変化に追随して、レターデーションが温度変化する
効果を温度補償と呼び、そのような効果を示す光学異方
体を温度補償型光学異方体と呼ぶことがある。特表平４
−５００２８４号公報には、直鎖または環状の主鎖を有
する側鎖型液晶ポリマーを用いて、液晶セルに使われて
いる液晶分子と同じ温度依存性を有する光学異方体フィ
ルムが例示されている。また、特開平５−２５７０１３
号公報には、液晶を分散させた高分子フィルムを一方向
に延伸することにより位相差板を得ることが記載されて
いる。しかしながら、高分子液晶を用いたものでは、高
分子液晶を配向させたのち、冷却して配向を固定するた
めに、液晶からガラス状態へ転移する温度が室温よりも
かなり高い材料を用いる必要があるのに対して、液晶セ
ルの液晶のガラス転移温度または結晶化温度は室温以下
であるため、温度補償効果は不十分である。また、液晶
を高分子に分散したものでは、厚み方向の屈折率制御に
ついては開示されていない。すなわち、これまで温度補
償型光学異方体で厚み方向の屈折率を制御したものは知
られていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、視野
角特性が優れ、かつ温度補償効果を示す光学異方体フィ
ルムと該光学異方体フィルムの製造方法および該光学異
方体フィルムを用いた液晶表示装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の問題
を解決するために鋭意検討した結果、高分子フィルム
（以下、これらの高分子をマトリックスポリマーまたは
単にマトリックスと称することがある。）中に液晶化合
物を混合したフィルムを作成し、一軸配向させるととも
にこの厚み方向の配向を調整することにより光学異方体
フィルムを作成し、これを光学的補償板として用いる
と、液晶表示装置の使用温度範囲で表示特性および視野
角特性に優れた液晶表示装置が得られることを見出し、
本発明を完成するに至った。

【０００８】すなわち本発明は、次に記す発明からな
る。 ［１］光学異方体フィルムの３０℃で正面から測定した
レターデーションの値が５０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下
であり、８０℃におけるレターデーションの値が３０℃
におけるレターデーションの６０〜９７％であり、かつ
３０℃におけるレターデーションの値の比（Ｒ₄₀／
Ｒ₀ ）が、

【数２】０．９００＜Ｒ₄₀／Ｒ₀ ＜１．１００ を満たすことを特徴とする光学異方体フィルム。［式
中、Ｒ₄₀およびＲ₀ は、セナルモンコンペンセーターを
装備した偏光顕微鏡において、正の固有複屈折性を有す
る光学異方体フィルムの場合には遅相軸を、また負の固
有複屈折性を有する光学異方体フィルムの場合には進相
軸方向を、それぞれ回転軸として、光学異方体フィルム
を水平から４０度傾斜させた状態で測定したレターデー
ション（Ｒ₄₀）と、傾けない状態（水平状態）で測定し
たレターデーション（Ｒ₀ ）とをそれぞれ示す。］

【０００９】［２］透明または半透明の高分子に液晶化
合物が混合されてなり、該液晶化合物が高分子と液晶化
合物の重量和に対して２〜５０重量％であることを特徴
とする［１］記載の光学異方体フィルム。 ［３］高分子と液晶化合物を混合しフィルムに成形した
後に、該成形体フィルムに延伸および厚み方向の配向を
増す処理を行うことを特徴とする［２］記載の光学異方
体フィルムの製造方法。 ［４］前記［１］または［２］記載の光学異方体フィル
ムを使用した液晶表示装置。

【００１０】次に本発明を詳細に説明する。まず、本発
明の光学異方体フィルムの３０℃で正面から測定したレ
ターデーションは５０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下であ
り、好ましくは１００ｎｍ以上１８００ｎｍ以下であ
る。さらに、本発明の光学異方体フィルムのレターデー
ションの温度変化率については、８０℃におけるレター
デーションの値が３０℃におけるレターデーションの値
の６０〜９７％であり、好ましくは７０〜９５％、さら
に好ましくは７５〜９３％である。該温度変化率が６０
％未満では、フィルムの機械的強度が小さくなり、９７
％を超えると液晶表示セルのレターデーションの温度依
存性を充分補償できないので好ましくない。

【００１１】さらに、良好な視野角特性を示す複屈折率
の指標としては、水平に保持した場合のレターデーショ
ン（Ｒ₀ ）と水平から４０度に傾斜した場合のレターデ
ーション（Ｒ₄₀）の比Ｒ₄₀／Ｒ₀ であり、本発明の光学
異方体フィルムにおいては、

【数３】０．９００＜Ｒ₄₀／Ｒ₀ ＜１．１００ の範囲である。この値の最適値は組み合わせて用いる液
晶セルの複屈折率の視野角依存性により、適宜選択する
のがよい。なお、Ｒ₄₀およびＲ₀ は、セナルモンコンペ
ンセーターを装備した偏光顕微鏡において、正の固有複
屈折性を有する光学異方体フィルムの場合には遅相軸
を、また負の固有複屈折性を有する光学異方体フィルム
の場合には進相軸方向を、それぞれ回転軸として、光学
異方体フィルムを水平から４０度傾斜させた状態で測定
したレターデーション（Ｒ₄₀）と、傾けない状態（水平
状態）で測定したレターデーション（Ｒ₀ ）とをそれぞ
れ示す。

【００１２】本発明の光学異方体フィルムとして、具体
的にはガラス転移温度の低い高分子を架橋したもの、ガ
ラス転移温度の高い高分子に低分子化合物を混合したも
のやガラス転移温度の高い高分子に液晶化合物を混合し
たものが例示される。これらのなかで、ガラス転移温度
の高い高分子に液晶化合物を混合したものが優れた特性
を示すことから好ましい。本発明の好ましい様態として
ガラス転移温度の高い高分子と液晶化合物（以下、単に
液晶と呼ぶ場合がある。）の混合物において、高分子と
液晶化合物の混合割合は、得られる光学異方体フィルム
の８０℃でのレターデーションの値が３０℃でのレター
デーションの値の６０〜９７％であれば特に制限はない
が、液晶化合物が液晶化合物と高分子の重量和に対して
２〜５０重量％が好ましく、５〜３０重量％がさらに好
ましく、５〜２０重量％が特に好ましい。該割合は、液
晶化合物のレターデーションの発現の観点から２重量％
以上であることが好ましく、得られるフィルムの機械的
強度の観点から５０重量％以下であることが好ましい。

【００１３】本発明の光学異方体フィルムのレターデー
ションの温度変化率は、補償対象の液晶表示セルの温度
変化率に応じて最適になるように選択する。ここで、補
償とは、液晶セル自身が有するレターデーションをキャ
ンセルすること以外に、レターデーションにより色表現
を行うタイプの液晶表示装置において表示色相を調整す
ることも含む。このために、高分子と液晶化合物の混合
物からなる光学異方体フィルムのレターデーションの温
度変化率を調整するには、等方相転移温度の異なる液晶
化合物を混合する、異なる温度変化率の液晶化合物を混
合する、マトリックスと液晶化合物の混合比を変化させ
る、または固有複屈折の異なるマトリッスポリマーを使
用するなどの方法が例示される。

【００１４】本発明で用いる液晶化合物はネマティック
相またはスメクティック相を示すものが好ましい。ネマ
ティック相またはスメクティック相を示す温度範囲は、
好ましくは−３０℃〜２００℃、さらに好ましくは−３
０〜１５０℃、特に好ましくは−３０℃〜１２０℃であ
る。上記温度範囲を満たすような液晶を単独で用いても
よいし、温度範囲を上記範囲内にするために２種類以上
の液晶化合物を混合して用いてもよい。

【００１５】本発明で用いる液晶化合物の種類は、低分
子液晶、液晶オリゴマー、高分子液晶などが挙げられる
が、高分子との相溶性の観点から液晶オリゴマーまたは
高分子液晶が好ましく用いられる。低分子液晶として
は、下記一般式（１）で示されるものが例示される。

【化１】 〔式中、Ｒ₁ は炭素数１〜６のアルキル基またはアルコ
キシ基である。Ａｒ₁ 、Ａｒ₂ 、Ａｒ₃ はそれぞれ独立
に１、４−フェニレン基、１、４−シクロへキシレン
基、ピリジン−２、５−ジイル基、ピリミジン−２、５
−ジイル基またはこれらの基の誘導体である。Ｓｐ₁ 、
Ｓｐ₂ は、それぞれ独立に−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−
ＮＣＨ−、−ＣＨＮ−、−ＣＨ₂ −ＣＨ₂ −、−ＣＨ₂
−Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ₂ −、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｃ≡Ｃ−、単
結合（Ａｒ₁ とＡｒ₂ 、またはＡｒ₂とＡｒ₃ が直接結
合することに該当する。）、または下記一般式（２）で
示される基である。ｋ₁ は０または１の整数である（ｋ
₁ が０のとき、Ａｒ₂ とＢ₁ が直接結合することに該当
する。）。Ｂ₁ は水素原子、シアノ基、ハロゲン、炭素
数１〜６のアルキル基もしくはアルコキシ基、アクリレ
ート基またはメタクリレート基である。〕

【化２】

【００１６】液晶オリゴマーとしては側鎖型液晶オリゴ
マー、主鎖型液晶オリゴマーが例示され、高分子液晶と
しては側鎖型高分子液晶、主鎖型高分子液晶が例示され
るが、マトリックスポリマーとの相溶性の観点から側鎖
型液晶オリゴマーまたは側鎖型高分子液晶が好ましい。
側鎖型液晶オリゴマーまたは側鎖型液晶高分子としては
下記一般式（３）で表される繰り返し単位を１種以上有
するものが例示される。

【化３】 〔式中、Ａは下記一般式（４）または（５）で表される
基である。一般式（４）において−Ｓｉ−Ｏ−は一般式
（３）の主鎖であり、環状であっても直鎖状であっても
よい。一般式（５）において−Ｃ−ＣＨ₂ −は一般式
（３）の主鎖であり、ＣＯＯ基はＳｐ₃ に結合する。一
般式（３）においてＡが一般式（４）のときＲ₂ は炭素
数１〜６のアルキル基、フェニレン基であり、一般式
（３）においてＡが一般式（５）のときＲ₂ は炭素数１
〜６のアルキル基またはアルコキシ基である。一般式
（３）においてＡｒ₄ 、Ａｒ₅ 、Ａｒ₆ は、それぞれ独
立に１、４−フェニレン基、１、４−シクロへキシレン
基、ピリジン−２、５−ジイル基、ピリミジン−２、５
−ジイル基またはこれらの基の誘導体である。

【００１７】Ｓｐ₃ は炭素数２〜８のアルキル基または
アルコキシ基である。Ｓｐ₄ 、Ｓｐ ₅ は、それぞれ独立
に−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＮＣＨ−、−ＣＨＮ−、
−ＣＨ₂ −ＣＨ₂ −、−ＣＨ₂ −Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ
₂ −、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｃ≡Ｃ−、単結合（Ａｒ₄ とＡｒ
₅ 、またはＡｒ₅ とＡｒ₆ が直接結合することに該当す
る。）、または前記一般式（２）で示される基である。
ｋ₂ は０または１の整数である（ｋ₂ が０のときＡｒ₅
とＢ₂ が直接結合することに該当する。）。Ｂ₂ は水素
原子、シアノ基、ハロゲン、炭素数１〜６のアルキル基
もしくはアルコキシ基、アクリレート基またはメタクリ
レート基である。〕

【００１８】

【化４】

【化５】

【００１９】一般式（３）で示される繰り返し単位の合
計数は、側鎖型液晶オリゴマーでは、好ましくは４以上
２１以下であり、さらに好ましくは４以上１０以下であ
る。これら側鎖型液晶オリゴマーは、直鎖状のものや、
環状のものが例示されるが、環状のものが好ましい。次
に、高分子液晶では、一般式（３）で示される繰り返し
単位の合計数は好ましくは５０以上２００００以下であ
り、さらに好ましくは５０以上１００００以下である。
これらの側鎖型液晶オリゴマーまたは側鎖型高分子液晶
は単独で用いてもよいし、混合して用いてもよい。また
側鎖型液晶オリゴマーまたは側鎖型液晶高分子の側鎖基
は単一である必要はなく、異なる側鎖よりなる共重合物
であってもよい。

【００２０】次に、本発明で用いる高分子について説明
する。本発明において高分子と液晶の混合体に用いる高
分子は、不透明でなく、液晶化合物添加により不透明化
および外観・光学欠点を生じなければ特に限定されな
い。添加された液晶化合物の性能を有効に発揮させると
いった観点から、高分子の複屈折を小さくすることが好
ましい。この場合、固有複屈折の小さい高分子を使用す
ることや高分子の複屈折率の発現を抑えることが例示さ
れる。

【００２１】固有複屈折の小さい高分子として、ポリメ
チルメタクリレート、ポリ−ｎ−ブチルメタクリレー
ト、ポリ−ｔ−ブチルメタクリレート、ポリグリコール
メタクリレートなどのポリメタクリル酸誘導体やポリア
クリル酸、ポリメチルアクリレート、ポリエチルアクリ
レートなどのポリアクリル酸誘導体やポリビニルアセテ
ート、ポリビニルブチレート、ポリオキシメチルフェニ
ルシリレンなどが例示される。これらのなかでもポリメ
チルメタクリレート、ポリ−ｎ−ブチルメタクリレー
ト、ポリ−ｔ−ブチルメタクリレートおよびこれらの誘
導体が好ましい。

【００２２】次に、高分子の複屈折率の発現を抑える方
法として、正の固有複屈折を有する高分子と負の固有複
屈折を有する高分子とを混合する方法が例示される。正
の固有複屈折を有する高分子としては、ポリ塩化ビニ
ル、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン・三フッ
化エチレン共重合体、ポリエチレンオキサイド、ポリフ
ェニレンオキサイド、ポリカーボネートなどが例示さ
れ、負の固有複屈折を有する高分子としては、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリスチレンなどが例示される。

【００２３】正または負の固有複屈折を有する高分子で
あって、相溶する高分子の組み合わせと見かけの固有複
屈折が小さくなる混合比（重量比）としては、ポリフェ
ニレンオキサイドとポリスチレンでは２０：８０〜３
０：７０、ポリエチレンオキサイドとポリメチルメタク
リレートでは３０：７０〜４０：６０、フッ化ビニリデ
ン・三フッ化エチレン共重合体とポリメチルメタクリレ
ートでは５：９５〜１５：８５、ポリフッ化ビニリデン
とポリメチルメタクリレートでは１５：８５〜２５：７
５、ポリ塩化ビニルとポリメチルメタクリレートでは１
５：８５〜２５：７５などが例示される。これらの中で
も溶媒に溶けやすいポリフェニレンオキサイドとポリス
チレン、ポリエチレンオキサイドとポリメチルメタクリ
レートの組み合わせが好ましい。

【００２４】複屈折率の発現を抑える他の方法として、
液晶と高分子の混合物を混合物のＴｇまたは軟化温度以
上で処理することが挙げられる。この場合に用いる高分
子としては、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリア
リレート、ポリエーテルスルホン、２酢酸セルロース、
３酢酸セルロース、ポリスチレン、エチレンビニルアル
コール共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリエ
チレンナフタレートなどが例示され、好ましくはポリカ
ーボネート、ポリスルホン、３酢酸セルロース、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリスチレンが例示される。

【００２５】液晶化合物を混合した高分子は、使用形態
における最高使用温度条件で光学的性質や形状の変化が
起こらないことが必要である。このため液晶化合物を混
合した高分子のガラス転移温度または軟化温度が低すぎ
ると好ましくない。また、本発明の光学異方体フィルム
を得るために、フィルムをガラス転移温度または軟化温
度以上で延伸する工程が含まれる場合には、液晶化合物
を混合した高分子のガラス転移温度または軟化温度が高
すぎると工業的に好ましくない。以上のことから液晶化
合物を混合した高分子に求められるガラス転移温度また
は軟化温度としては９０℃〜２５０℃が好ましく、９０
℃〜１８０℃がさらに好ましい。

【００２６】ここで、液晶化合物を混合した高分子のガ
ラス転移温度または軟化温度を下げるために、可塑剤を
添加してもかまわない。可塑剤の種類や量については本
発明の目的を損なわない程度の範囲であれば特に限定は
ない。また、見かけのガラス転移温度または軟化温度を
下げるために、残存溶媒量の多い状態または溶媒で膨潤
させた状態で延伸を行ってもかまわない。溶媒の種類お
よび含有量は、延伸時に白化、発泡、延伸ムラなどの外
観上および光学上の欠点が生じなければ特に制限はな
い。また、マトリックスポリマーに機械的強度を付与す
るなどの目的のために添加物を用いてもよい。添加物の
種類や量については本発明の目的を損なわない程度の範
囲であれば特に限定はない。

【００２７】次に、光学異方体フィルムの製造方法につ
いて説明する。光学異方体フィルムの製造は、フィルム
作成工程と、厚み方向の配向を増す操作よりなる。フィ
ルム作成工程には、既知のいずれのフィルム作成法を用
いてもよい。例えば、液晶およびマトリックスポリマー
を溶剤に溶かしキャストする溶剤キャスト法、固体状態
で混練しダイなどから押し出しフィルムにする押出成型
法、固体状態で混練した後カレンダーロールでフィルム
にするカレンダー法、プレスなどでフィルムにするプレ
ス成型法などが例示される。これらの中でも、液晶化合
物と高分子の均一混合といった観点から、両者を溶液ま
たは溶融状態で混合する溶剤キャスト法または押出成形
法が好ましい。これらの中でも、膜厚精度に優れている
点から、溶剤キャスト法がさらに好ましい。成膜後のフ
ィルムの厚みは特に制限はないが、フィルムのハンドリ
ング面およびコスト面から２０〜３００μｍが好まし
く、さらに好ましくは７０〜２００μｍである。

【００２８】一軸配向に加え、厚み方向への配向を調整
してレターデーション比を調整する方法としては、特に
限定はないが、例えば、下記のような方法が例示され
る。 （１）前記フィルム作成工程で作成したフィルムを一軸
延伸し、これを特開平６−３００９１６号公報に示され
るように、ガラス転移温度または軟化温度以上で熱緩和
させる時に、フィルム面またはシ−ト面に平行かつ延伸
軸に垂直な方向の伸びを抑制しながら、延伸軸方向を収
縮させる方法。 （２）前記フィルム作成工程で作成したフィルムを一軸
延伸し、この少なくとも片面に、熱収縮性を有するフィ
ルムを、該熱収縮性を有するフィルムの熱収縮軸が前記
一軸延伸された高分子フィルムの延伸軸と直交するよう
貼合し、得られた貼合体を加熱して、熱収縮させる方
法。 （３）特開平５−１５７９１１号公報に示されるよう
に、前記フィルム作成工程で作成したフィルムの少なく
とも片面に熱収縮性を有するフィルムを、該熱収縮性を
有するフィルムの熱収縮軸が前記一軸延伸された高分子
フィルムの延伸軸と直交するよう貼合し、得られた貼合
体を延伸する方法。これらの中で、（１）および（２）
の方法が、量産性の面およびコスト面で好ましい。

【００２９】ここで、フィルムを一軸延伸する方法は、
公知のいずれの方法を用いてもよい。例えば、テンター
延伸法、ロール間延伸法またはロール間圧縮延伸法など
の方法が例示される。厚み方向の屈折率の制御性および
フィルム面内のレターデーションの均一性等の点で、ロ
ール間延伸法またはテンター延伸法により一軸延伸する
方法が好ましい。

【００３０】本発明のフィルムは、表面保護および接着
剤接着性確保の目的で、その片面ないし両面に通常の透
明なハードコート層またはガスバリア層を施してもよ
い。

【００３１】本発明の液晶表示装置は、液晶表示セルと
少なくとも１枚以上の光学異方体フィルムと少なくとも
１枚以上の偏光フィルムを有する液晶表示装置である。
特に、ＳＴＮ型液晶表示装置の場合には、液晶表示セル
として、電極を有する基板に挟持された、捩れ角が１８
０〜３６０°である捩れネマティック配向した低分子液
晶よりなるセルが例示される。本発明の液晶表示装置に
おいて、光学異方体フィルムを配置する場所や枚数につ
いて特に制限はなく、偏光フィルムと液晶表示セルとの
間であればどこでもよい。また偏光フィルムの吸収軸や
液晶表示セルのラビング方向と光学異方体フィルムの延
伸軸とのなす角などについてはコントラスト、視野角特
性および表示色調が最適になるように決められる。

【００３２】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。得られた
光学異方体フィルムのレターデーションは偏光顕微鏡
〔ニコン（株）製、OPTIPHOTO2-POL〕によりセナルモン
法を用いて測定した。測定光の波長は５４６ｎｍであ
る。レターデーションの温度依存性は得られた光学異方
体フィルムをホットステージで加熱しながらレターデー
ションを測定し求めた。

【００３３】実施例１ ポリカーボネート［帝人（株）製、商品名：パンライト
Ｃ１４００］に環状シロキサン系液晶オリゴマー（ネマ
チック相を示し、ネマチック／等方相転移温度は１３０
℃であり、ポリスチレン換算数平均分子量が１６００で
ある。）を重量比で４：１になるように混合し、その合
計が２０重量％になるように塩化メチレンに溶解した。
この溶液を０．５ｍｍギャップのアプリケーターからガ
ラス上にキャストし風乾した。このフィルムを引っ張り
試験機（東洋精機社製ストログラフ−Ｔ）を用い１６０
℃で３３％／分の速度で２．０倍に延伸して、３０℃に
おけるＲ₀ ＝６２２ｎｍ、３０℃におけるＲ₄₀／Ｒ₀ ＝
１．１０９、（８０℃におけるＲ₀ ）／（３０℃におけ
るＲ₀ ）＝０．８８１、（８０℃におけるＲ₄₀）／（３
０℃におけるＲ ₄₀）＝０．８７５のフィルムを得た。

【００３４】このフィルムの両面に、２軸延伸ポリプロ
ピレンフィルム［東洋紡（株）製：商品名：パイレンフ
ィルム］を貼合した。この貼合状態のフィルムを、延伸
軸方向を引っ張り試験機のチャック間に固定し、かつ延
伸軸垂直方向は自由にした状態で１６０℃において、１
０％／分の速度で延伸軸方向を７％収縮させた。このと
き幅方向は、２０％収縮した。得られた光学異方体フィ
ルムは、３０℃におけるＲ₀ ＝３８０ｎｍ、Ｒ₄₀／Ｒ ₀
＝０．９８５、（８０℃におけるＲ₀ ）／（３０℃にお
けるＲ₀ ）＝０．８４５、（８０℃におけるＲ₄₀）／
（３０℃におけるＲ₄₀）＝０．８２０を示した。得られ
た光学異方体フィルムをＳＴＮ型液晶表示装置に搭載
し、室温から８０℃までの表示特性を目視により確認す
ると、室温から温度が上昇してもとほとんど変わらない
良好な白黒表示を示す。

【００３５】比較例１ ポリカーボネート［帝人（株）製、商品名：パンライト
Ｃ１４００］の塩化メチレン２０重量％溶液を作成し
た。この溶液を０．５ｍｍギャップのアプリケーターか
らガラス上にキャストし風乾した。このフィルムを引っ
張り試験機（東洋精機社製ストログラフ−Ｔ）を用い１
８０℃で３３％／分の速度で２．０倍に延伸して、３０
℃におけるＲ₀ ＝７６４ｎｍ、３０℃におけるＲ₄₀／Ｒ
₀ ＝１．１０３、（８０℃におけるＲ₀ ）／（３０℃に
おけるＲ₀ ）＝１．００５、（８０℃におけるＲ₄₀）／
（３０℃におけるＲ ₄₀）＝１．０００のフィルムを得
た。

【００３６】このフィルムの延伸軸に対して、２軸配向
性を持ったポリカーボネートフィルム［住友化学工業
（株）製、商品名：スミカライト、型番：ＳＥＦ−３８
０５７０］の主延伸軸方向を垂直に、両面に貼合した。
この貼合状態のフィルムを、延伸軸方向を引っ張り試験
機のチャック間に固定しかつ延伸軸垂直方向は自由にし
た状態で１７５℃において、１０％／分の速度で延伸軸
方向を７％収縮させた。このとき幅方向は、１８％収縮
した。この結果、３０℃におけるＲ₀ ＝３７７ｎｍ、Ｒ
₄₀／Ｒ₀ ＝０．９９５とＲ₄₀／Ｒ₀ は０．９〜１．１と
なったが、（８０℃におけるＲ₀ ）／（３０℃における
Ｒ₀ ）＝１．００６、（８０℃におけるＲ₄₀）／（３０
℃におけるＲ₄₀）＝１．００３とレターデーションの温
度依存性はほとんどなかった。該位相差フィルムを用い
て、実施例１と同様にしてＳＴＮ型液晶表示装置に搭載
して、室温から８０℃までの表示特性を目視により確認
すると、室温の場合良好であった表示特性が、８０℃の
ときは室温に比べ低下する。

【００３７】実施例２ ポリメチルメタクリレート［住友化学工業（株）製、商
品名：スミペックスＭＨＦ］に環状シロキサン系液晶オ
リゴマー（ネマチック相を示し、ネマチック／等方相転
移温度は１３０℃であり、ポリスチレン換算数平均分子
量は１７００である。）を重量比で４：１になるように
混合し、その合計が２０重量％になるように塩化メチレ
ンに溶解した。この溶液を０．５ｍｍギャップのアプリ
ケーターからガラス上にキャストし風乾した。このフィ
ルムを引っ張り試験機（東洋精機社製ストログラフ−
Ｔ）を用い１００℃で３３％／分の速度で２．０倍に延
伸して、３０℃におけるＲ₀ ＝７１８ｎｍ、３０℃にお
けるＲ₄₀／Ｒ₀ ＝１．１０２、（８０℃におけるＲ₀ ）
／（３０℃におけるＲ₀ ）＝０．８３３、（８０℃にお
けるＲ₄₀）／（３０℃におけるＲ ₄₀）＝０．８３８のフ
ィルムを得た。

【００３８】このフィルムの両面に、２軸延伸ＰＥＴフ
ィルム［東洋紡（株）製、商品名：スペースクリーン］
を貼合した。この貼合状態のフィルムを、延伸軸方向を
引っ張り試験機のチャック間に固定しかつ延伸軸垂直方
向は自由にした状態で１００℃において、１０％／分の
速度で延伸軸方向を７％収縮させた。このとき幅方向
は、１８％収縮した。得られた光学異方体フィルムは、
３０℃におけるＲ₀ ＝３８３ｎｍ、Ｒ₄₀／Ｒ ₀ ＝０．９
６９、（８０℃におけるＲ₀ ）／（３０℃における
Ｒ₀ ）＝０．８２９、（８０℃におけるＲ₄₀）／（３０
℃におけるＲ₄₀）＝０．８２０を示した。得られた光学
異方体フィルムをＳＴＮ型液晶表示装置に搭載し、室温
から８０℃までの表示特性を目視により確認すると、室
温から温度が上昇してもとほとんど変わらない良好な白
黒表示を示す。

【００３９】

【発明の効果】本発明の光学異方体フィルムは、組合わ
せて使用する液晶表示セルの特性に合わせた三次元屈折
率構造およびレターデーションの温度変化特性を有する
ので、視野角特性が優れ、かつ温度補償効果を示す。該
光学異方体フィルムを液晶表示装置、特にＳＴＮ型液晶
表示装置またはＥＣＢ型液晶表示装置に用いることによ
り、液晶表示装置の使用温度範囲全体にわたり、表示特
性および視野角特性に優れた液晶表示装置を得ることが
できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桑原 眞人 茨城県つくば市北原６ 住友化学工業株式 会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学異方体フィルムの３０℃で正面から測
   定したレターデーションの値が５０ｎｍ以上２０００ｎ
   ｍ以下であり、８０℃におけるレターデーションの値が
   ３０℃におけるレターデーションの６０〜９７％であ
   り、かつ３０℃におけるレターデーションの値の比（Ｒ
   ₄₀／Ｒ₀ ）が、 【数１】０．９００＜Ｒ₄₀／Ｒ₀ ＜１．１００ を満たすことを特徴とする光学異方体フィルム。［式
   中、Ｒ₄₀およびＲ₀ は、セナルモンコンペンセーターを
   装備した偏光顕微鏡において、正の固有複屈折性を有す
   る光学異方体フィルムの場合には遅相軸を、また負の固
   有複屈折性を有する光学異方体フィルムの場合には進相
   軸方向を、それぞれ回転軸として、光学異方体フィルム
   を水平から４０度傾斜させた状態で測定したレターデー
   ション（Ｒ₄₀）と、傾けない状態（水平状態）で測定し
   たレターデーション（Ｒ₀ ）とをそれぞれ示す。］
2. 【請求項２】透明または半透明の高分子に液晶化合物が
   混合されてなり、該液晶化合物が高分子と液晶化合物の
   重量和に対して２〜５０重量％であることを特徴とする
   請求項１記載の光学異方体フィルム。
3. 【請求項３】高分子と液晶化合物を混合しフィルムに成
   形した後に、該成形体フィルムに延伸および厚み方向の
   配向を増す処理を行うことを特徴とする請求項２記載の
   光学異方体フィルムの製造方法。
4. 【請求項４】請求項１または２記載の光学異方体フィル
   ムを使用した液晶表示装置。