JP2003021718A

JP2003021718A - 光学補償シート、偏光板及びツイステッドネマティック型液晶表示装置

Info

Publication number: JP2003021718A
Application number: JP2001207757A
Authority: JP
Inventors: Hironori Umeda; 博紀梅田; Takatoshi Yajima; 孝敏矢島; Masayuki Tasaka; 公志田坂; Noriyasu Kuzuhara; 憲康葛原
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2001-07-09
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2003-01-24

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、上下左右の斜め方向から見
た場合のコントラスト低下、着色及び色味の反転を改善
できる光学補償シートと偏光板及びそれを用いた液晶表
示装置を提供することである。【解決手段】各々の遅相軸が略直交している二軸性支
持体と光学異方層を有する光学補償シートにおいて、Ｒ
Ｏ（Ｂ）が２０〜６５ｎｍ、Ｒｔが６０〜２００ｎｍ、
Ｒｔ／ＲＯ（Ｂ）が２．０〜４．５の二軸性支持体とＲ
Ｏ（ＬＣ）が５０〜２５５ｎｍの光学異方層を有し、二
軸性支持体と光学異方層とのＲＯ差〔ＲＯ（ＬＣ）−Ｒ
Ｏ（Ｂ）〕が３５〜７０ｎｍ、ＲＯ比〔ＲＯ（ＬＣ）／
ＲＯ（Ｂ）〕が２．５〜６．５ｎｍであり、かつ光学異
方層のＲＯ（ＬＣ）の最大値を示す方向が、シート法線
方向から２０〜８０°である光学補償シート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学補償シート、
偏光板及びツイステッドネマティック型液晶表示装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置の視野角拡大のため
に用いられる光学補償シートとしては、下記のような３
種の構成が試みられており、各々、有効な方法として提
案されている。

【０００３】（１）負の１軸性を有する化合物であるデ
ィスコティック液晶性化合物を支持体上に担持させる方
法（２）正の光学異方性を有するネマティック型高分子液
晶性化合物を深さ方向に液晶分子のプレチルト角が変化
するハイブリッド配向をさせたものを支持体上に担持さ
せる方法（３）正の光学異方性を有するネマティック型液晶性化
合物を支持体上に２層構成にして各々の層の配向方向を
略９０度とすることにより擬似的に負の１軸性類似の光
学特性を付与させる方法上記記載の構成の各々が、下記のような問題点を有して
いる。

【０００４】上記（１）に記載の方法では、ＴＮモード
の液晶パネルに適用する場合に斜め方向から見た場合の
画面が黄色く着色するというディスコティック液晶性化
合物特有の欠点が発現する。

【０００５】上記（２）に記載の方法では、液晶発現温
度が高く、ＴＡＣ（セルローストリアセテート）のよう
な等方性の透明支持体上で液晶の配向を固定出来ず、必
ず、一度別の支持体上で配向固定後、ＴＡＣのような支
持体に転写する必要があり、工程が煩雑化、且つ、極め
て生産性が低下してしまう。

【０００６】上記（３）に記載の方法の一例として、例
えば、特開平８−１５６８１号には、棒状の正の１軸性
低分子液晶性化合物を用いた光学異方性層として、配向
能を有する配向性層を介して配向させた棒状の正の１軸
性低分子液晶性化合物からなる層を形成し、固定化し
て、この層のさらに上に再度配向能をもつ配向性層を介
して再び配向させた棒状の正の１軸性低分子液晶性化合
物からなる層を形成し固定化する４層構成の光学異方性
層が開示されている。この場合、２つの液晶層の平面内
に投影される配向方向を例えば９０度ずらして与えるこ
とにより擬似的に円盤状に近い特性を与えることが可能
となる。

【０００７】よって、上記（３）に記載の方法は、ディ
スコティック液晶性化合物の場合と異なり着色の問題が
ないので、発色再現性が重視される液晶ＴＶ（テレビ）
などの用途においては極めて有利な特徴を有している。

【０００８】一方、ＴＮ型の液晶パネルは生産性のみな
らず高速応答、高開口率といった特徴を有しており、色
再現性も含めて動画表示にも対応できる潜在能力を有し
ている。しかしながら、ＴＮパネル自体は視野角、色味
の反転といった大きな問題を抱えており、セルの分割な
どを行う以外はシートなどによる光学補償が行われるの
が一般的である。

【０００９】また、ＴＦＴ−ＴＮ液晶ディスプレイの視
野角補償として、特開平７−１９１２１７号公報に開示
されているように、ディスコティック液晶のフィルムを
液晶セルの上面と下面に配置して、液晶セルの視野角特
性を改善する試みがなされている。ＴＮ型液晶ディスプ
レイ用補償フィルムは、例えば、特開平３−８７７２０
号公報、特開平４−３３３０１９号公報に記載されてい
る液晶ディスプレイの位相差補償板と同様に、光学的に
ほぼ等方性の樹脂フィルム上に液晶化合物が配向した光
学異方層で構成されている。

【００１０】また、米国特許第５，６１９，３５２号や
ＷＯ第９，７４４，７０２号等に開示されている形式も
存在するが、この方法は、支持体上に少なくとも二層の
性質の異なる光学異方層を面内遅相軸が直行するように
配置する必要があり、生産性の面で大きな問題を抱える
ことになる。

【００１１】上述の光学補償シートは、いずれも性能の
面では補償無しのＴＮ型パネルと比較してコントラスト
比の範囲では視野角が広がるものの、液晶分子をディス
プレイと平行方向の電圧をかける方法、いわゆるＩＰＳ
方式と比較すると、視野角は依然として狭く、また反転
や色の変化など、性能面でも大きな問題を抱えており、
上述の課題が解決された新たな補償方式の開発が求めら
れている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題を
鑑みなされたものであり、その目的は、ＴＮ−ＴＦＴな
どのＴＮ型ＬＣＤの視野角特性、すなわち、斜め方向か
ら見た場合の画面の着色、明暗の反転現象を簡便に改善
できる光学補償シート、偏光板を提供し、かつそれを用
いて簡単な構成で著しく視野角が改善される液晶表示装
置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、以
下の構成により達成された。

【００１４】１．光学的に二軸性の透明支持体及び少な
くとも一層の光学異方層を有する光学補償シートにおい
て、下記Ａ〜Ｄのいずれの条件も満足することを特徴と
する光学補償シート。

【００１５】Ａ．該透明支持体が前式（１）で表される
リタデーション値〔Ｒ０（Ｂ）〕が２０ｎｍ乃至６５ｎ
ｍで、前式（２）で表されるリタデーション値〔Ｒｔ
（Ｂ）〕が６０ｎｍ乃至２００ｎｍで、該Ｒｔ（Ｂ）と
Ｒ０（Ｂ）の比率〔Ｒｔ（Ｂ）／Ｒ０（Ｂ）〕が２．０
乃至４．５であり、Ｂ．該光学異方層がネマティック相
を発現する液晶性化合物を配向させ、配向状態がモノド
メインもしくは０．１μｍ以下のドメインで、その配向
を固定化した層であり、Ｃ．該光学異方層のリタデーシ
ョン値Ｒ０（ＬＣ）が５０ｎｍ乃至２５５ｎｍであり、
該光学異方層の遅相軸と該透明支持体の面内遅相軸をシ
ート面上に投影したときの両者のなす角度が８０°乃至
１００°であり、該光学異方層のリタデーション値Ｒ０
（ＬＣ）と該透明支持体のリタデーション値Ｒ０（Ｂ）
の差〔Ｒ０（ＬＣ）−Ｒ０（Ｂ）〕が３５ｎｍ乃至１７
０ｎｍで、かつその比〔Ｒ０（ＬＣ）／Ｒ０（Ｂ）〕が
２．５乃至６．５であり、Ｄ．該光学異方層のリタデー
ション値Ｒ０（ＬＣ）の最大値を示す方向が、シート法
線方向から２０°乃至８０°である。

【００１６】２．前記二軸性の透明支持体が、セルロー
スエステル樹脂を有することを特徴とする前記１項に記
載の光学補償シート。

【００１７】３．前記セルロースエステル樹脂のアセチ
ル基の置換度をＡ、プロピオニル基の置換度をＢとした
とき、前記式（３）及び式（４）のいずれの条件も満た
すことを特徴とする前記２項に記載の光学補償シート。

【００１８】４．前記二軸性の透明支持体の遅相軸が、
該透明支持体の製膜時に搬送する方向（ＭＤ方向）と略
直交であることを特徴とする前記１〜３項のいずれか１
項に記載の光学補償シート。

【００１９】５．光学補償シートの法線方向から見たと
きの波長分散特性が、波長５９０ｎｍでの面内リタデー
ション値をＲ０（５９０）、波長４８０ｎｍでの面内リ
タデーション値をＲ０（４８０）としたとき、その比
〔Ｒ０（４８０）／Ｒ０（５９０）〕が０．９乃至１．
４で、その差〔Ｒ０（４８０）−Ｒ０（５９０）〕が−
５乃至４５ｎｍであることを特徴とする前記１〜４項の
いずれか１項に記載の光学補償シート。

【００２０】６．前記１〜５項のいずれか１項に記載の
光学補償シートの液晶分子を配向及び固定化した光学異
方層が、偏光子もしくは偏光板側に配置され、二軸性支
持体側から光学異方層を見たとき、液晶分子の光軸と光
学補償シート面とのなす角度が光学補償シートの厚さ方
向に対し、連続的もしくは段階的に減少する様に配置し
たことを特徴とする偏光板。

【００２１】７．前記液晶性化合物が、ネマティック液
晶相を発現し、光学的に正の一軸性であることを特徴と
する前記６項に記載の偏光板。

【００２２】８．前記液晶性化合物が、ネマティック液
晶相を発現し、光学的に二軸性であることを特徴とする
前記６項に記載の偏光板。

【００２３】９．電極を備えた一対の透明基板とネマテ
ィック液晶とからなる駆動用液晶セルを有し、該透明基
板の上下に上側偏光子と下側偏光子を備えたツイステッ
ドネマティック型液晶表示装置であり、該透明基板と上
側偏光子及び下側偏光子の少なくとも一方の間に、前記
１〜５項のいずれか１項に記載の光学補償シートを、二
軸性支持体が該透明基板側になるように少なくとも１枚
配置したことを特徴とするツイステッドネマティック型
液晶表示装置。

【００２４】本発明者らは、上記課題について鋭意検討
を行った結果、特定の光学特性を有する透明支持体上
に、配向層、その配向層に隣接し、液晶化合物の配向が
固定化された光学異方層を有する光学補償シートを用い
ることにより、従来よりも著しく視野角特性が改善され
た偏光板及びそれらを用いる液晶表示装置を提供するこ
とができた。

【００２５】以下、本発明の詳細について説明する。は
じめに、本発明に係る光学的に二軸性の透明支持体につ
いて説明する。

【００２６】本発明の光学補償シートに係る二軸性の透
明支持体とは、可視域の透過率が８０％以上の特性を有
するものであり、具体的には、セルロースエステル誘導
体、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、
ポリアリレート、ポリスルフォンなどが挙げられる。上
記記載の中でも、目的の光学特性が得られること及び生
産性の観点から、セルロースエステル誘導体を好ましく
用いることができる。

【００２７】透明支持体の生産性の観点から、好ましい
製造方法としては、透明支持体溶液を支持体（例えば、
ベルトまたはドラム等が用いられる）上で流延製膜し、
溶媒が残存した状態で支持体（ベルトまたはドラム）か
ら剥離し、その後乾燥しながらフィルムを延伸する製膜
方法である。

【００２８】請求項１に係る発明では、二軸性の透明支
持体として、前記式（１）で表されるリタデーション値
〔Ｒ０（Ｂ）〕が２０ｎｍ乃至６５ｎｍで、前記式
（２）で表されるリタデーション値〔Ｒｔ（Ｂ）〕が６
０ｎｍ乃至２００ｎｍで、Ｒｔ（Ｂ）とＲ０（Ｂ）の比
率〔Ｒｔ（Ｂ）／Ｒ０（Ｂ）〕が２．０乃至４．５であ
ることが一つの特徴であり、面内リタデーション〔Ｒ０
（Ｂ）〕が、３０ｎｍ乃至５０ｎｍであることがより好
ましく、厚み方向のリタデーション〔Ｒｔ（Ｂ）〕は７
５ｎｍ乃至１４０ｎｍであることがより好ましく、Ｒｔ
（Ｂ）／Ｒ０（Ｂ）の値が２．５乃至３．５であること
がより好ましい。また、面内リタデーションは巾手方向
に発生させることが好ましく、そのため、製膜時の延伸
方向は搬送方向と略直交方向であることが好ましい。略
直交方向とは搬送方向に対し９０°±５°方向であり、
９０°が好ましい。

【００２９】本発明において、二軸性の透明支持体の屈
折率測定は、通常の屈折率計を用いることができ、例え
ば、自動複屈折計ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ（王子計測機
器（株）製）を用いて、２３℃、５５％ＲＨの環境下
で、波長が５９０ｎｍ、あるいは４８０ｎｍにおいて、
３次元屈折率測定を行い、屈折率Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚを算
出し、かつフィルムの厚さを測定してリタデーション値
Ｒ０、Ｒｔを求めることができる。

【００３０】請求項２に係る発明では、二軸性の透明支
持体が、セルロースエステル樹脂からなることが特徴で
ある。

【００３１】請求項３に係る発明では、光学的に二軸性
の透明支持体であるセルロースエステルフィルム作製に
用いられるセルロースエステル樹脂のアセチル基とプロ
ピオニル基の置換基が、前記式（３）及び前記式（４）
のいずれの関係を満足するものが特徴である。

【００３２】本発明で用いることのできるセルロースエ
ステル樹脂として、アセチル基およびプロピオニル基を
有するセルロースエステル樹脂を用いることが極めて効
果的であり、好ましくはセルロースアセテートプロピオ
ネートを用いることである。

【００３３】本発明に用いられるセルロースエステル
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エステルを多く使用した方
が、生産効率が高く好ましい。綿花リンターから合成さ
れたセルロースエステルの比率は、剥離性の効果が顕著
になる観点から６０質量％以上が好ましく、より好まし
くは８５質量％以上、更には単独で使用することが好ま
しい。

【００３４】本発明に係る光学補償シートに用いるセル
ロースエステルフィルム支持体の厚さは、液晶ディスプ
レイの視角特性を改良するための光学特性を保有すれば
良く、延伸倍率と透明支持体の厚さにより制御すること
ができ、好ましくは３５μｍ以上２５０μｍ以下であ
り、より好ましくは６０μｍ以上１４０μｍ以下であ
る。この範囲よりもセルロースエステルフィルム支持体
が薄いと、目的の光学特性が得にくくなり、逆に上記範
囲よりも厚いと必要以上の光学特性となり、かえって液
晶ディスプレイ視角特性を劣化する結果となり好ましく
ない。

【００３５】本発明において、光学補償シートを偏光板
用保護フィルムとして用いる場合、または光学補償シー
トを保護フィルムを有する偏光子に張り付けて用いる場
合、光学補償シートは、液晶セルと偏光子との間に設置
することが好ましい。

【００３６】偏光子は、従来から公知のものを用いるこ
とができる。本発明における偏光板とは、偏光子を保護
フィルムで挟んだものをいう。例えば、ポリビニルアル
コール−ヨウ素により偏光子を作製し、これにトリアセ
チルセルロースの保護フィルムを両面から接着して偏光
板を作製することができる。

【００３７】本発明に係る配向層について説明する。本
発明に係る配向層は、透明支持体上に配置され、後述す
る光学異方層に隣接して、前記光学異方層中の液晶化合
物を配向するために用いられる。

【００３８】ここで、配向層を構成する材料について説
明する。配向層を構成する具体的な材料としては、以下
の樹脂や基板が挙げられるがこれらに限定されない。例
えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポ
リエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ
エーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテ
ルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルフ
ァイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレ
ンナフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、
ポリアリレート、アクリル樹脂、ポリビニルアルコー
ル、ポリプロピレン、ポリビニルピロリドン、セルロー
ス系プラスチックス、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等
が挙げられる。

【００３９】配向処理は、公知の方法を用いることがで
きるが、ラビング処理は、ＬＣＤの液晶配向処理工程と
して広く採用されている処理方法を利用することがで
き、また、公知の光配向層を用いることもできる。

【００４０】次いで、本発明に係る光学異方層について
説明する。本発明の光学補償シートに係る光学異方層
は、液晶ディスプレイの視角特性を改良するため、光学
異方層の厚さはそれを構成する液晶化合物の複屈折の大
きさ、および液晶化合物の配向状態によって異なるが、
概ね、その膜厚は０．２μｍ以上５μｍ以下、好ましく
は０．４μｍ以上３μｍ以下である。

【００４１】本発明に係る光学異方層は、光学的に二軸
性のセルロースエステルフィルム支持体に対して少なく
とも１層設けることができるが、１つの光学的に二軸性
の透明支持体に対して光学異方層を複数層設置すること
もでき、光学異方層の含まれる液晶化合物が配向した状
態もしくは液晶化合物の配向が固定化された状態で構成
されるとき、配向方向は適宜ディスプレイに適合した光
学特性を設計できる。

【００４２】本発明は、光学的に二軸性の透明支持体
が、所定の光学特性を有するため、該支持体上に塗設す
る液晶層は１層であることが低コスト化、生産性の観点
から好ましい。

【００４３】本発明の光学補償シートを設置する場合、
駆動用液晶セルの両側に位置する一対の基板の上下に上
側偏光子と下側偏光子が配置されるのが通常であるが、
請求項９に係る液晶表示装置においては、基板と上側及
び下側偏光子の少なくとも一方の間に本発明の光学補償
シートを少なくとも１枚設置することが特徴であり、特
に、低コスト化の観点及び本発明の目的効果をいかんな
く発現させるためには、基板と上側偏光子、下側偏光子
の各々の間に本発明の光学補償シートを１枚ずつ設置す
ることが好ましい。

【００４４】液晶表示装置が、特に、ツイステッドネマ
ティック型（ＴＮ型）液晶表示装置である場合、ＴＮ型
液晶セルに最も近い基板側に本発明の光学補償シートの
光学的に二軸性の透明支持体面側がくるように光学補償
シートを貼合し、かつ光学補償シートの光学的に二軸性
の透明支持体面内の最大屈折率方向が前記液晶セルに最
も近い基板のネマティック液晶の配向方向と実質的に直
交した方向に貼合することにより、優れた効果を発現す
ることができる。実質的に直交とは、９０°±５°であ
るが、９０°とすることが特に好ましい。

【００４５】本発明に係る液晶分子を配向及び固定化し
て形成された光学異方層において、当該液晶分子の平均
傾斜角度は、光学異方層の断面方向から観察した場合、
斜めであることが好ましく、厚さ方向に対して配向角度
が変化してもよい。また、傾斜角度は、二軸性透明支持
体側で高く、偏光子に近づくにつれて低くなり、この変
化は連続的であることが好ましい。平均傾斜角度はディ
スプレイの視野角を補償するため、ディスプレイの設計
により異なるが、１０°以上７０°以下であることが好
ましく２５°以上５０°以下であることが、特にＴＮ型
液晶表示装置において好ましい。

【００４６】請求項１に係る発明では、光学異方層のリ
タデーション値Ｒ０（ＬＣ）が５０ｎｍ乃至２５５ｎｍ
であり、光学異方層のリタデーション値Ｒ０（ＬＣ）と
該透明支持体のリタデーション値Ｒ０（Ｂ）の差〔Ｒ０
（ＬＣ）−Ｒ０（Ｂ）〕が３５ｎｍ乃至１７０ｎｍで、
かつその比〔Ｒ０（ＬＣ）／Ｒ０（Ｂ）〕が２．５乃至
６．５であることが一つの特徴である。なお、光学異方
層のリタデーション値Ｒ０（ＬＣ）も、前記式（１）と
同様にして求めることができる。

【００４７】本発明に係る光学異方層において、Ｒ０
（ＬＣ）が７０ｎｍ乃至２１０ｎｍであることが好まし
く、Ｒ０（ＬＣ）−Ｒ０（Ｂ）が６０乃至１２５ｎｍで
あることが好ましい。また、Ｒ０（ＬＣ）／Ｒ０（Ｂ）
が２．５乃至５であることが好ましく、２．５乃至４．
５であることがより好ましい。

【００４８】また、本発明に於いては、光学異方層の最
大屈折率方向を光学的に二軸性の透明支持体面に投影し
た方向（方向Ａ）が、該光学的に二軸性の透明支持体の
Ｎｙ方向（方向Ｂ）と実質的に等しいことが好ましい。
ここで、Ｎｙ方向と実質的に等しいとは、前記方向Ａと
方向Ｂのなす角度が±２°以内であることを意味する。

【００４９】次に、本発明に係る液晶化合物について説
明する。本発明に係る液晶化合物は、液晶化合物が配向
できるものであれば特に限定されるものではなく、この
結果、配向によって可視光領域で光散乱することなく光
学的に異方性が付与される。

【００５０】本発明に係る液晶化合物が高分子液晶以外
の液晶化合物としては、一般に棒状の液晶化合物が挙げ
られ、光学的に正の複屈折性を示す液晶化合物が好まし
く、更に好ましくは不飽和エチレン性基を有する正の複
屈折性の液晶化合物が配向の固定化の観点から好まし
く、例えば、特開平９−２８１４８０号、同９−２８１
４８１号記載の構造を有する化合物を挙げることができ
るが、特にこれらに限定されるものではない。

【００５１】本発明に係る液晶化合物の構造は、特に限
定されないが、本発明に係る光学異方層は、目的の光学
異方性を発現させるため、液晶分子を配向させた状態で
化学反応または温度差を利用した処理により、液晶化合
物の配向を固定化できるものである。また、液晶化合物
と有機溶媒を含む溶液を調製し、その溶液を塗布、乾燥
して光学異方層を作製する場合、液晶転移温度以上に加
熱しなくても該温度以下で液晶化合物の配向処理をする
ことも可能である。

【００５２】液晶化合物を含む溶液を塗布した場合、塗
布後、溶媒を乾燥して除去し、膜厚が均一な液晶層を得
ることができる。液晶層は、熱または光エネルギーの作
用、または熱と光エネルギーの併用で化学反応によっ
て、液晶の配向を固定化することができる。

【００５３】前述のエチレン性不飽和基の重合反応のた
めのラジカル重合開始剤としては、例えば、アゾビス化
合物、パーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、レド
ックス触媒など、例えば過硫酸カリウム、過硫酸アンモ
ニウム、ｔｅｒｔ−ブチルパーオクトエート、ベンゾイ
ルパーオキサイド、イソプロピルパーカーボネート、
２，４−ジクロルベンゾイルパーオキサイド、メチルエ
チルケトンパーオキサイド、クメンハイドロパーキサイ
ド、ジクミルパーオキサイド、アゾビスイソブチロニト
リル、２，２′−アゾビス（２−アミジノプロパン）ハ
イドロクロライド或いはベンゾフェノン類、アセトフェ
ノン類、ベンゾイン類、チオキサントン類等を挙げるこ
とができる。これらの詳細については「紫外線硬化シス
テム」総合技術センター、６３頁〜１４７頁、１９８９
年等に記載されている。

【００５４】また、ラジカル反応を用いて硬化反応を行
う場合、空気中の酸素の存在による重合反応の遅れを避
けるために窒素雰囲気下で上記活性線を照射すること
が、反応時間の短縮化と少ない光量で硬化できる点で好
ましい。

【００５５】一方、液晶化合物が高分子液晶である場
合、上記化学反応による硬化反応を実施して液晶の配向
を固定しなくてもよい。例えば高分子液晶をガラス転移
温度以上で熱処理し、ガラス転移温度以下に放冷するこ
とで配向を固定化することが出来る。

【００５６】また、高分子液晶のガラス転移温度が支持
体の耐熱性温度よりも高い場合は、耐熱性支持体上に前
記配向膜を設置し高分子液晶を塗設後、高分子液晶のガ
ラス転移温度以上に加熱し配向させることができる。こ
れを室温に放冷し高分子液晶の配向を固定化したのち本
発明の支持体に接着剤を用いて転写して光学異方体を作
製することもできる。

【００５７】本発明では、偏光板保護フィルム上に光学
異方層を形成し、ここに二軸性支持体を貼合して、本発
明の光学補償フィルムあるいは偏光板とすることができ
る。

【００５８】本発明における光学補償シートの波長分散
特性について説明する。請求項５に係る発明では、光学
補償シートの法線方向から見たときの波長分散特性が、
波長５９０ｎｍでの面内リタデーション値をＲ０（５９
０）、波長４８０ｎｍでの面内リタデーション値をＲ０
（４８０）としたとき、その比〔Ｒ０（４８０）／Ｒ０
（５９０）〕が０．９乃至１．４で、その差〔Ｒ０（４
８０）−Ｒ０（５９０）〕が−５乃至４５ｎｍであるこ
とが特徴である。

【００５９】本発明でいう波長分散特性とは、波長４８
０ｎｍにおける光学補償シートの面内リタデーション値
〔Ｒ０（４８０）〕と波長５９０ｎｍにおける光学補償
シートの面内リタデーション〔Ｒ０（５９０）〕に関す
ることをいう。これらの比〔Ｒ０（４８０）／Ｒ０（５
９０）〕が０．９乃至１．４であることが特徴である
が、１．０乃至１．３であることがより好ましい。上記
波長で直接測定するのが困難である場合は、異なる波長
何点かで測定した後、例えば、コーシーの式などで計算
した値を用いることもできる。

【００６０】本発明により、極めて視野角が広く、コン
トラスト低下、着色や色味の反転現象を著しく改良する
ことができる。

【００６１】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が本発明はこれにより限定されるものではない。

【００６２】《光学的に二軸性の透明支持体の作製》以
下に記載の製造方法により、セルロースエステル樹脂と
して下記に示すセルロースエステル樹脂１を用いて、セ
ルロースエステルフィルムである透明支持体１〜３を作
製し、さらに、セルロースエステル樹脂２を用いてセル
ロースエステルフィルムである透明支持体４を作製し
た。

【００６３】（透明支持体１〜３の作製）セルロースエ
ステル樹脂１（セルロースアセテートプロピオネート
アセチル基置換度１．９０プロピオニル基置換度０．
７５数平均分子量１２００００）を１００質量部、エ
チルフタリルエチルグリコレート２質量部、トリフェニ
ルフォスフェイト８．５質量部、塩化メチレン２９０質
量部、エタノール６０質量部を密閉容器に入れ、混合物
をゆっくり攪拌しながら６０分かけて４５℃まで徐々に
昇温し溶解してドープを調製した。容器内は１２１ｋＰ
ａとなった。このドープを、安積濾紙（株）製の安積濾
紙Ｎｏ．２４４を使用して濾過した後、２４時間静置
し、ドープ中の泡を取り除いた。また、これとは別に、
上記セルロースエステル樹脂１の５質量部と、チヌビン
３２６（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）
６質量部、チヌビン１０９（チバ・スペシャルティ・ケ
ミカルズ（株）製）４質量部、チヌビン１７１（チバ・
スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）４質量部及びＡ
ＥＲＯＳＩＬＲ９７２Ｖ（日本アエロジル（株）製）
をそれぞれ１質量部に、塩化メチレン９４質量部とエタ
ノール８質量部を添加、混合し、撹拌、溶解して、紫外
線吸収剤溶液１を調製した。上記ドープ１００質量部に
対し、上記紫外線吸収剤溶液１を２質量部の割合で加
え、スタチックミキサーにより十分混合した後、ダイか
らステンレスベルト上にドープ温度３０℃で流延した。
ステンレスベルトの裏面から２５℃の温度の温水を接触
させて温度制御されたステンレスベルト上で１分間乾燥
した後、更にステンレスベルトの裏面に、１５℃の冷水
を接触させて１５秒間保持した後、ステンレスベルトか
ら剥離した。剥離時のウェブ中の残留溶媒量は１００質
量％であった。次いで、１２０℃のオーブン内でロール
搬送しながらテンターを用いて剥離したウェブの両端を
クリップで掴み、巾方向のクリップ間隔を変化させるこ
とで、巾手方向に１０〜５０％程度に延伸を行った。さ
らに、延伸後のフィルムを６０℃に冷却し、ついで１２
０℃で５分乾燥させて、膜厚８５μｍの透明支持体１を
作製した。

【００６４】次いで、上記透明支持体１の作製におい
て、延伸条件を適宜変更して、膜厚が８８μｍ、８０μ
ｍの透明支持体２、３を作製した。

【００６５】この透明支持体１〜３は、それぞれ、コア
径が２００ｍｍのガラス繊維強化樹脂製のコアに巾１
ｍ、長さ１０００ｍのフィルムロール状にテーパーテン
ション法で巻き取った。この際、フィルム端部に温度２
７０℃のエンボスリングを押し当て、１０μｍの厚みだ
し加工を施して、フィルム同士の密着を防止した。

【００６６】（透明支持体４の作製）以上透明支持体３
の作製において、セルロースエステル樹脂１に代えて、
アセチル基置換度が２．８８、数平均分子量が１４００
００のセルロースエステル樹脂２（セルローストリアセ
テート）を用いた以外は同様にして、膜厚が８０μｍの
透明支持体４を作製した。

【００６７】上記作製した各透明支持体の光学的性質を
以下に示す。なお、測定は、自動複屈折計ＫＯＢＲＡ−
２１ＡＤＨ（王子計測機器（株）製）を用いて行った。

【００６８】透明支持体１：Ｒｔ＝１０５ｎｍ、Ｒ０＝３５ｎｍ透明支持体２：Ｒｔ＝１４０ｎｍ、Ｒ０＝４０ｎｍ透明支持体３：Ｒｔ＝７５ｎｍ、Ｒ０＝３０ｎｍ透明支持体４：Ｒｔ＝５１ｎｍ、Ｒ０＝２ｎｍ《光学補償シートの作製》（配向膜材料の調製）化合物１を水：メタノール＝３：
２の溶剤に溶解し、溶液１を調製した。また、化合物２
を水：メタノール＝３：１の溶剤に溶解し、溶液２を調
製した。また、化合物３を水：メタノール＝５：１の溶
剤に溶解し、溶液３を調製した。

【００６９】（液晶材料の調製）下記に記載の方法に従
って、液晶材料ＬＣ−１〜ＬＣ−３を調製した。

【００７０】〈ＬＣ−１の調製〉化合物４３質量部化合物５５質量部化合物６４質量部化合物８８質量部イルガキュアー３６９（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）１質量部２−ブタノン８０質量部シクロヘキサノン５質量部〈ＬＣ−２の調製〉化合物４４質量部化合物５３質量部化合物６６質量部化合物８８質量部イルガキュアー３６９１質量部２−ブタノン８４質量部〈ＬＣ−３の調製〉化合物４３質量部化合物６６．５質量部化合物７３質量部化合物８１．５質量部イルガキュアー３６９１質量部２−ブタノン８５質量部

【００７１】

【化１】

【００７２】

【化２】

【００７３】（光学補償シート１〜１４の作製）上記透
明支持体１〜４に、０．１μｍの膜厚でゼラチン下引き
を行い、乾燥した後、透明支持体１〜３に表１に記載の
ような組み合わせで上記溶液１および溶液２をワイヤー
バー＃３を用い、乾燥膜厚として０．２μｍとなるよう
に塗布した後、７０℃温風で乾燥した後、ラビング処理
を行ってシート１〜６を作製した。次いで、透明支持体
４に、上記溶液３を同様にして塗布、乾燥及びラビング
処理を施して、シート７を作製した。

【００７４】次いで、上記作製したシート１〜７に、表
１に記載の組み合わせとなる様に、溶液ＬＣ−１〜３を
ワイヤーバー＃５を用いて塗布した後、無風状態で９０
℃１分で静置、放熱した後、窒素ガスを用いて酸素濃度
を０．１％以下にした状態で５００ｍＪ／ｃｍ²の紫外
線を照射し、液晶性化合物の配向を固定化して光学補償
シート１〜１４を作製した。得られた各光学補償シート
の構成と光学異方層のＲ０、ＲＯ（ＬＣ）／ＲＯ（Ｂ）
及びＲＯ（ＬＣ）−ＲＯ（Ｂ）を表１に示す。

【００７５】

【表１】

【００７６】なお、光学補償シート１３は、ＬＣ−３を
光学的に二軸性を持たない透明支持体４上に形成する過
程を経て作製した光学異方層と透明支持体１との積層部
分からなるものであり、表１中のＲＯ（Ｂ）の値は、透
明支持体１のＲＯ（Ｂ）値で示した。

【００７７】（光学補償シートの波長分散特性）上記作
製した各光学補償シートの４８０ｎｍにおけるリタデー
ション値ＲＯ（４８０）及び５９０ｎｍにおけるリタデ
ーション値ＲＯ（５９０）を、自動複屈折計ＫＯＢＲＡ
−２１ＡＤＨ（王子計測機器（株）製）を用いて測定
し、下式によりＰ（比）及びＱ（差）を測定し、得られ
た結果を表２に示す。

【００７８】Ｐ＝Ｒ０（４８０）／Ｒ０（５９０）Ｑ＝Ｒ０（４８０）−Ｒ０（５９０）

【００７９】

【表２】

【００８０】（チルト角の測定）次いで、配向膜材料と
液晶材料の組み合わせによる配向膜界面チルト角および
空気界面のチルト角及び平均チルト角の測定を行い、得
られた結果を表３に示す。

【００８１】チルト角の測定は、液晶溶液ＬＣ−１〜Ｌ
Ｃ−３を配向層上に塗布後、溶剤を乾燥させ、配向層が
アンチパラレルになるよう合わせた。さらに、ホットス
テージを用いて、液晶温度範囲でオルソスコープ像、コ
ノスコープ像の観察を行い、更に上記自動複屈折計を用
いてアンチパラレル処理を行った際の平均チルト角を測
定した。更に、それぞれの配向層に溶液ＬＣ−１〜ＬＣ
−３を塗布、乾燥、熱処理を行い、液晶性化合物の片面
のみに配向層を配置し、もう片面は空気界面となるよう
な試料を作製し、クリスタルローテーション法を用い
て、配向膜及び空気界面のチルト角の測定を行った。

【００８２】なお、配向膜材料は各溶液を示したが、こ
の溶液を塗設、乾燥、ラビング後に各液晶性化合物の溶
液を用い評価を行った。

【００８３】

【表３】

【００８４】（比較の光学補償シート１５〜２０の作
製）上記光学補償シート１〜１４の作製において、前記
作製した各シート、各透明支持体、各配向膜材料及び各
液晶化合物を表４に記載の組み合わせとし、光学異方層
の膜厚を適宜変更した以外は同様にして、表４に記載の
光学異方層のリタデーション値を有する比較の光学補償
シート１５〜２０を作製した。

【００８５】

【表４】

【００８６】なお、光学補償シート２０は、ＬＣ−２を
光学的に二軸性を持たない透明支持体４上に形成する過
程を経て作製した光学異方層と透明支持体１との積層部
分からなるものであり、表４中のＲＯ（Ｂ）の値は、透
明支持体１のＲＯ（Ｂ）値で示した。

【００８７】《偏光板の作製》上記作製した本発明の光
学補償シート１〜１４及び比較の光学補償シート１５〜
２０を、各々偏光板と張り合わせて光学異方層付き偏光
板１〜２０を作製した。具体的には、光学補償シート１
〜１２、１４〜１９については、光学異方層側にＳＫダ
イン２０９２（綜研化学製）を塗設、乾燥した後、図１
に示すような光学異方層のラビング軸と偏光板の吸収軸
とが一致するように貼合した。また、光学補償シート１
３、２０については、まず、透明支持体側をラビング軸
と偏光板の吸収軸とが一致するように貼合し、ついで、
光学異方層側に透明支持体１の遅相軸が光学異方層の遅
相軸と直交するように貼合し、以上により偏光板１〜２
０を作製した。

【００８８】《偏光板の評価》次いで、Ｉ．Ｏ．ＤＡＴ
Ａ社製の１５インチ液晶ディスプレイＬＣＤ−Ａ１５Ｈ
に用いられていた両面の偏光板を剥がし、上記作製した
光学異方層付き偏光板１〜２０を、光学異方層側が液晶
セル側になり、吸収軸が最初に貼ってあった偏光板の吸
収軸と一致するように両面に貼り付け、評価を行った。
評価は、ＥＬＤＩＭ社製ＥＺ−ｃｏｎｔｒａｓｔを用い
て行い、白黒表示のコントラスト比１０：１の部分で上
下、左右、面積の３点をあらかじめ貼合してあった偏光
板と比較した。また、反転領域および色味の変化を７０
人の官能評価により比較した。

【００８９】各評価ランクは、＋はＩ．Ｏ．ＤＡＴＡ社
製の１５インチ液晶ディスプレイＬＣＤ−Ａ１５Ｈに用
いられていた偏光板と比較して結果が良かったことを示
し、−は結果が悪かったことを表し、０は同等であるこ
とを表す。また、＋、−の数はそれらの度合いを表す。

【００９０】以上により得られた結果を表５に示す。

【００９１】

【表５】

【００９２】表５より明らかなように、本発明の光学補
償シートを用いた偏光板は、比較品に対し、上下・左右
における視野角特性に優れ、かつ着色及び色味の反転を
防止できることが判る。

【００９３】

【発明の効果】本発明により、視野角特性、即ち上下左
右の斜め方向から見た場合のコントラスト低下、着色及
び色味の反転を改善できる光学補償シート及び偏光板を
提供し、且つ、それらを用いて著しく視野角が改善され
る液晶表示装置を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶装置に用いられる光学補償シート
の好ましい層構成の一例示す斜視図である。

【符号の説明】

１、８偏光子２、７光学異方層３、６二軸性支持体４、５基板９、１１光学異方性化合物１０液晶１２液晶セル１３、２０偏光子の透過軸１４、１９ラビング方向１５、１８二軸性支持体の延伸方向１６、１７基板のラビング軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者葛原憲康東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会社内Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BA06 BA42 BB03 BB49 BC04 BC05 BC09 BC22 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FB02 HA07 LA17 LA19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学的に二軸性の透明支持体及び少なく
とも一層の光学異方層を有する光学補償シートにおい
て、下記Ａ〜Ｄのいずれの条件も満足することを特徴と
する光学補償シート。Ａ．該透明支持体が下式（１）で表されるリタデーショ
ン値〔Ｒ０（Ｂ）〕が２０ｎｍ乃至６５ｎｍで、下式
（２）で表されるリタデーション値〔Ｒｔ（Ｂ）〕が６
０ｎｍ乃至２００ｎｍで、該Ｒｔ（Ｂ）とＲ０（Ｂ）の
比率〔Ｒｔ（Ｂ）／Ｒ０（Ｂ）〕が２．０乃至４．５で
あり、式（１）Ｒ０（Ｂ）＝（Ｎｘ−Ｎｙ）×ｄ〔式中、Ｎｘは面内の最大屈折率、Ｎｙは面内でＮｘと
直交方向の屈折率、ｄは膜厚（ｎｍ）を表す。〕式（２）Ｒｔ（Ｂ）＝（（Ｎｘ＋Ｎｙ）／２−Ｎｚ）×ｄ〔式中、Ｎｚは厚み方向の屈折率を表し、Ｎｘ、Ｎｙ、
ｄは式（１）と同義である。〕Ｂ．該光学異方層がネマティック相を発現する液晶性化
合物を配向させ、配向状態がモノドメインもしくは０．
１μｍ以下のドメインで、その配向を固定化した層であ
り、Ｃ．該光学異方層のリタデーション値Ｒ０（ＬＣ）が５
０ｎｍ乃至２５５ｎｍであり、該光学異方層の遅相軸と
該透明支持体の面内遅相軸をシート面上に投影したとき
の両者のなす角度が８０°乃至１００°であり、該光学
異方層のリタデーション値Ｒ０（ＬＣ）と該透明支持体
のリタデーション値Ｒ０（Ｂ）の差〔Ｒ０（ＬＣ）−Ｒ
０（Ｂ）〕が３５ｎｍ乃至１７０ｎｍで、かつその比
〔Ｒ０（ＬＣ）／Ｒ０（Ｂ）〕が２．５乃至６．５であ
り、Ｄ．該光学異方層のリタデーション値Ｒ０（ＬＣ）の最
大値を示す方向が、シート法線方向から２０°乃至８０
°である。
【請求項２】前記二軸性の透明支持体が、セルロース
エステル樹脂を有することを特徴とする請求項１に記載
の光学補償シート。
【請求項３】前記セルロースエステル樹脂のアセチル
基の置換度をＡ、プロピオニル基の置換度をＢとしたと
き、下記式（３）及び式（４）のいずれの条件も満たす
ことを特徴とする請求項２に記載の光学補償シート。式（３）２．０≦（Ａ＋Ｂ）≦２．８式（４）０≦Ｂ≦１．０
【請求項４】前記二軸性の透明支持体の遅相軸が、該
透明支持体の製膜時に搬送する方向（ＭＤ方向）と略直
交であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項
に記載の光学補償シート。
【請求項５】光学補償シートの法線方向から見たとき
の波長分散特性が、波長５９０ｎｍでの面内リタデーシ
ョン値をＲ０（５９０）、波長４８０ｎｍでの面内リタ
デーション値をＲ０（４８０）としたとき、その比〔Ｒ
０（４８０）／Ｒ０（５９０）〕が０．９乃至１．４
で、その差〔Ｒ０（４８０）−Ｒ０（５９０）〕が−５
乃至４５ｎｍであることを特徴とする請求項１〜４のい
ずれか１項に記載の光学補償シート。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか１項に記載の光
学補償シートの液晶分子を配向及び固定化した光学異方
層が、偏光子もしくは偏光板側に配置され、二軸性支持
体側から光学異方層を見たとき、液晶分子の光軸と光学
補償シート面とのなす角度が光学補償シートの厚さ方向
に対し、連続的もしくは段階的に減少する様に配置した
ことを特徴とする偏光板。
【請求項７】前記液晶性化合物が、ネマティック液晶
相を発現し、光学的に正の一軸性であることを特徴とす
る請求項６に記載の偏光板。
【請求項８】前記液晶性化合物が、ネマティック液晶
相を発現し、光学的に二軸性であることを特徴とする請
求項６に記載の偏光板。
【請求項９】電極を備えた一対の透明基板とネマティ
ック液晶とからなる駆動用液晶セルを有し、該透明基板
の上下に上側偏光子と下側偏光子を備えたツイステッド
ネマティック型液晶表示装置であり、該透明基板と上側
偏光子及び下側偏光子の少なくとも一方の間に、請求項
１〜５のいずれか１項に記載の光学補償シートを、二軸
性支持体が該透明基板側になるように少なくとも１枚配
置したことを特徴とするツイステッドネマティック型液
晶表示装置。