JP4031159B2

JP4031159B2 - Elliptical polarizing plate and liquid crystal display device

Info

Publication number: JP4031159B2
Application number: JP27758299A
Authority: JP
Inventors: 淳渡部
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 1999-09-29
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: JP2001100035A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、楕円偏光板および液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＮ（Twisted Nematic）型液晶表示装置は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）やＭＩＭ（Metal Insulator Metal）のような能動素子と組み合わせて、最も広く用いられている液晶表示装置である。
ＴＮ型液晶表示装置は、ＴＮ型液晶セルおよび二枚の偏光素子からなる。
液晶セルは、棒状液晶性分子、それを封入するための二枚の基板および棒状液晶性分子に電圧を加えるための電極層からなる。ＴＮ型液晶セルでは、９０゜のねじれ角で棒状液晶性分子を配向させるための配向膜が、二枚の基板に設けられる。
ＴＮ型液晶表示装置の視野角を改善するため、一般に液晶セルと偏光素子との間に光学補償シート（位相差板）が設けられる。偏光素子（偏光膜）と光学補償シートとの積層体は、楕円偏光板として機能する。光学補償シートとしては、延伸複屈折フイルムが従来から使用されている。
【０００３】
延伸複屈折フイルムからなる光学補償シートに代えて、透明支持体上にディスコティック液晶性分子を含む光学異方性層を有する光学補償シートを使用することが提案されている。光学異方性層は、ディスコティック液晶性分子を配向させ、その配向状態を固定することにより形成する。ディスコティック液晶性分子は、一般に大きな複屈折率を有する。ディスコティック液晶性分子を用いることで、従来の延伸複屈折フイルムでは得ることができない光学的性質を有する光学補償シートを製造することが可能になる。ディスコティック液晶性分子を用いたＴＮ型液晶セル用の光学補償シートについては、特開平６−２１４１１６号公報、米国特許５５８３６７９号、同５６４６７０３号、ドイツ特許３９１１６２０Ａ１号の各明細書に記載がある。
ＴＮ型液晶セル用の光学補償シートでは、光学異方性層内でディスコティック液晶性分子を５乃至５０度の平均傾斜角で配向させ、さらにディスコティック液晶性分子の傾斜角をディスコティック液晶性分子と透明支持体面との距離に伴って変化させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の延伸複屈折フイルムに代えて、液晶性分子を用いることで、従来よりも正確に液晶セルを光学的に補償することが可能になった。
しかし、本発明者が、液晶性分子を用いた光学補償シートと偏光素子（偏光膜）とを積層させた楕円偏光板の光学的機能を調べたところ、理論的には、ほぼ１００％となるべき偏光度が９９％未満の値になっていることが判明した。
本発明者がさらに研究したところ、光学異方性層内の液晶性分子の配向方向にばらつきが生じて、楕円偏光板の偏光度が低下していることが判明した。
光学異方性層に含まれる液晶性分子は、透明支持体との界面では特定の方向に均一に配向するが、空気界面側では配向方向にばらつきが生じやすい。配向方向が著しくばらつくと、配向欠陥として認められる場合もある。そのような光学異方性層を偏光素子と組み合わせると、楕円偏光板の偏光度が低下する。具体的には、配向方向のずれた部分で、表示画像のコントラストが低下する。
また、光学異方性層に含まれる不純物の影響で、液晶性分子に旋光性が生じる場合もある。液晶性分子が旋光すると、空気界面で液晶性分子の配向方向がずれやすい。液晶性分子の配向方向がずれても、楕円偏光板の偏光度が低下し、表示画像のコントラストが低下する。
本発明の目的は、表示画像のコントラストを低下させることなく、液晶表示装置を光学的に補償できる楕円偏光板を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記（１）〜（５）の楕円偏光板および下記（６）の液晶表示装置により達成された。
（１）液晶性分子から形成された光学異方性層、透明支持体、そして偏光素子が、この順に積層されている楕円偏光板であって、光学異方性層がさらにカイラル剤を液晶性分子の量の０．００５乃至０．２重量％の量で含み、楕円偏光板の偏光度が９９％以上であることを特徴とする楕円偏光板。
（２）光学異方性層が、カイラル剤を液晶性分子の量の０．０５乃至０．２重量％の量で含む（１）に記載の楕円偏光板。
（３）液晶性分子が、ディスコティック液晶性分子である（１）に記載の楕円偏光板。
（４）ディスコティック液晶性分子が、５乃至５０度の平均傾斜角で配向している（３）に記載の楕円偏光板。
（５）ディスコティック液晶性分子の傾斜角が、ディスコティック液晶性分子と透明支持体面との距離に伴って変化している（４）に記載の楕円偏光板。
（６）ＴＮ型液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板からなる液晶表示装置であって、偏光板の少なくとも一方が、液晶性分子から形成された光学異方性層、透明支持体、そして偏光素子が、液晶セル側からこの順に積層されており、光学異方性層がさらにカイラル剤を液晶性分子の量の０．００５乃至０．２重量％の量で含み、偏光度が９９％以上である楕円偏光板であることを特徴とする液晶表示装置。
なお、ディスコティック液晶性分子の平均傾斜角は、ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体平面との平均角度を意味する。
【０００６】
【発明の効果】
本発明者は研究の結果、偏光度が９９％以上である楕円偏光板を得ることに成功した。具体的には、光学異方性層にカイラル剤を添加することにより、液晶性分子の配向状態を安定化させることができた。液晶性分子を安定に配向させることで、特に配向方向にばらつきが生じやすい空気界面側でも、液晶性分子を均一に配向させることができる。
また、光学異方性層に含まれる不純物の影響で液晶性分子に旋光性が生じる場合も、カイラル剤を用いて液晶性分子を逆回りに旋光させることにより、旋光性を解消することができる。
【０００７】
以上の結果の結果として、偏光度が９９％以上である楕円偏光板が得られた。
なお、カイラル剤は、液晶性分子をねじれ配向させるための添加剤として使用されているが、ねじれ配向させた液晶性分子を含む楕円偏光板は、低い偏光度になる。本発明では、カイラル剤を液晶性分子をねじれ配向させるためではなく、配向状態を安定化するために使用する。
偏光度が９９％以上である楕円偏光板が得られたことで、表示画像のコントラストを低下させることなく、液晶表示装置（特にＴＮ型液晶表示装置）を光学的に補償することが可能になった。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、ＴＮ型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
図１に示すＴＮ型液晶表示装置は、バックライト（ＢＬ）側から順に、透明保護膜（１ａ）、偏光膜（２ａ）、透明支持体（３ａ）、光学異方性層（４ａ）、液晶セルの下基板（５ａ）、棒状液晶性分子（６）、液晶セルの上基板（５ｂ）、光学異方性層（４ｂ）、透明支持体（３ｂ）、偏光膜（２ｂ）、そして透明保護膜（１ｂ）からなる。
液晶セルの下基板、棒状液晶性分子および液晶セルの上基板（５ａ〜５ｂ）がＴＮ型液晶セルを構成する。
透明保護膜、偏光膜、透明支持体および光学異方性層（１ａ〜４ａおよび４ｂ〜１ｂ）が楕円偏光板を構成する。
【０００９】
図２は、ＴＮ型液晶表示装置の別の基本的な構成を示す模式図である。
図２に示すＴＮ型液晶表示装置は、バックライト（ＢＬ）側から順に、透明保護膜（１ａ）、偏光膜（２ａ）、透明支持体（３ａ）、光学異方性層（４ａ）、液晶セルの下基板（５ａ）、棒状液晶性分子（６）、液晶セルの上基板（５ｂ）、透明保護膜（１ｂ）、偏光膜（２ｂ）、そして透明保護膜（１ｃ）からなる。
液晶セルの下基板、棒状液晶性分子および液晶セルの上基板（５ａ〜５ｂ）がＴＮ型液晶セルを構成する。
透明保護膜、偏光膜、透明支持体および光学異方性層（１ａ〜４ａ）が楕円偏光板を構成する。
【００１０】
図３は、ＴＮ型液晶表示装置のさらに別の基本的な構成を示す模式図である。
図３に示すＴＮ型液晶表示装置は、バックライト（ＢＬ）側から順に、透明保護膜（１ａ）、偏光膜（２ａ）、透明保護膜（１ｂ）、液晶セルの下基板（５ａ）、棒状液晶性分子（６）、液晶セルの上基板（５ｂ）、光学異方性層（４ｂ）、透明支持体（３ｂ）、偏光膜（２ｂ）、そして透明保護膜（１ｃ）からなる。
液晶セルの下基板、棒状液晶性分子および液晶セルの上基板（５ａ〜５ｂ）がＴＮ型液晶セルを構成する。
【００１１】
透明保護膜、偏光膜、透明支持体および光学異方性層（４ｂ〜１ｃ）が楕円偏光板を構成する。
【００１２】
［透明支持体］
透明支持体として、光学異方性を制御したポリマーフイルムが用いられる。支持体が透明であるとは、光透過率が８０％以上であることを意味する。光学異方性は、具体的には、面内レターデーション（Ｒｅ）が１００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。また、厚み方向のレターデーション（Ｒth）は、５００ｎｍ以下であることが好ましく、３００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。透明支持体の面内レターデーション（Ｒｅ）と厚み方向のレターデーション（Ｒth）は、それぞれ下記式で定義される。
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ
Ｒth＝［｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２｝−ｎｚ］×ｄ
式中、ｎｘおよびｎｙは、透明支持体の面内屈折率であり、ｎｚは透明支持体の厚み方向の屈折率であり、そしてｄは透明支持体の厚さである。
【００１３】
透明支持体を形成する材料としては、セルロースエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ノルボルネン樹脂が用いられる。ポリマーフイルムを延伸することによって、光学異方性を得る。なお、セルロースエステルフイルムにレターデーション上昇剤（欧州特許０９１１６５６Ａ２号明細書記載）を添加することで、光学的異方性のセルロースエステルフイルムを製造することもできる。セルロースエステルまたは合成ポリマーのフイルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。
透明支持体の厚さは、２０乃至５００μｍであることが好ましく、５０乃至２００μｍであることがさらに好ましい。
透明支持体とその上に設けられる層（接着層、配向膜あるいは光学異方性層）との接着を改善するため、透明支持体に表面処理（例、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線（ＵＶ）処理、火炎処理）を実施してもよい。透明支持体の上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。
【００１４】
［配向膜］
配向膜は、有機化合物（好ましくはポリマー）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で、設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。ポリマーのラビング処理により形成する配向膜が特に好ましい。ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙や布で一定方向に、数回こすることにより実施する。
配向膜を構成するポリマーとしては、配向膜の表面エネルギーを低下させないポリマー（通常の配向膜用ポリマー）を用いることが好ましい。
配向膜の厚さは、０．０１乃至５μｍであることが好ましく、０．０５乃至１μｍであることがさらに好ましい。
なお、配向膜を用いて、光学異方性層の液晶性分子を配向させてから、光学異方性層を透明支持体上に転写してもよい。配向状態で固定された液晶性分子は、配向膜がなくても配向状態を維持することができる。
【００１５】
［光学異方性層］
光学異方性層は、液晶性分子から形成する。
液晶性分子としては、棒状液晶性分子またはディスコティック液晶性分子が好ましく、ディスコティック液晶性分子が特に好ましい。
棒状液晶性分子としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。以上のような低分子液晶性分子だけではなく、高分子液晶性分子も用いることができる。高分子液晶性分子は、以上のような低分子液晶性分子に相当する側鎖を有するポリマーである。高分子液晶性分子を用いた光学補償シートについては、特開平５−５３０１６号公報に記載がある。
【００１６】
ディスコティック液晶性分子は、５乃至４５度の平均傾斜角で配向させることが好ましい。ディスコテック液晶性分子の傾斜角は、ディスコティック液晶性分子と透明支持体面との距離に伴って変化させることが好ましい。
ディスコティック液晶性分子は、様々な文献（C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., vol. 71, page 111 (1981) ；日本化学会編、季刊化学総説、Ｎｏ．２２、液晶の化学、第５章、第１０章第２節(1994)；B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., page 1794 (1985)；J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc., vol. 116, page 2655 (1994)）に記載されている。
ディスコティック液晶性分子は、重合反応により配向状態を固定することが好ましい。ディスコティック液晶性分子の重合については、特開平８−２７２８４公報に記載がある。
ディスコティック液晶性分子を重合により固定するためには、ディスコティック液晶性分子の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させる必要がある。
ただし、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に、連結基を導入する。従って、ディスコティック液晶性分子は、下記式（Ｉ）で表わされる化合物であることが好ましい。
【００１７】
（Ｉ）
Ｄ（−Ｌ−Ｑ）_n
式中、Ｄは円盤状コアであり；Ｌは二価の連結基であり；Ｑは重合性基であり；そして、ｎは４乃至１２の整数である。
上記式の円盤状コア（Ｄ）の例を以下に示す。以下の各例において、ＬＱ（またはＱＬ）は、二価の連結基（Ｌ）と重合性基（Ｑ）との組み合わせを意味する。
【００１８】
【化１】

【００１９】
【化２】

【００２０】
【化３】

【００２１】
【化４】

【００２２】
【化５】

【００２３】
【化６】

【００２４】
【化７】

【００２５】
上記式において、二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−および−Ｓ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることがさらに好ましい。二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−および−Ｏ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることが最も好ましい。アルキレン基の炭素原子数は、１乃至１２であることが好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、２乃至１２であることが好ましい。アリーレン基の炭素原子数は、６乃至１０であることが好ましい。アルキレン基、アルケニレン基およびアリーレン基は、置換基（例、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ、アルコキシ基、アシルオキシ基）を有していてもよい。
二価の連結基（Ｌ）の例を以下に示す。左側が円盤状コア（Ｄ）に結合し、右側が重合性基（Ｑ）に結合する。ＡＬはアルキレン基またはアルケニレン基を意味し、ＡＲはアリーレン基を意味する。
【００２６】
Ｌ１：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ２：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ３：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ４：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ５：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ６：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ７：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ８：−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ−
Ｌ９：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ10：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ11：−Ｏ−ＡＬ−
Ｌ12：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ13：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
【００２７】
Ｌ14：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ−
Ｌ15：−Ｏ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ16：−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ17：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−
Ｌ18：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ19：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ20：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ21：−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ22：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−
Ｌ23：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−
Ｌ24：−Ｓ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−
Ｌ25：−Ｓ−ＡＲ−ＡＬ−
【００２８】
式（Ｉ）の重合性基（Ｑ）は、重合反応の種類に応じて決定する。重合性基（Ｑ）の例を以下に示す。
【００２９】
【化８】

【００３０】
重合性基（Ｑ）は、不飽和重合性基（Ｑ１〜Ｑ７）、エポキシ基（Ｑ８）またはアジリジニル基（Ｑ９）であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基（Ｑ１〜Ｑ６）であることが最も好ましい。
式（Ｉ）において、ｎは４乃至１２の整数である。具体的な数字は、ディスコティックコア（Ｄ）の種類に応じて決定される。なお、複数のＬとＱの組み合わせは、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
【００３１】
二種類以上のディスコティック液晶性分子を併用してもよい。
例えば、以上述べたような重合性ディスコティック液晶性分子と非重合性ディスコティック液晶性分子とを併用することができる。
非重合性ディスコティック液晶性分子は、前述した重合性ディスコティック液晶性分子の重合性基（Ｐ）を、水素原子またはアルキル基に変更した化合物であることが好ましい。すなわち、非重合性ディスコティック液晶性分子は、下記式（II）で表わされる化合物であることが好ましい。
（II）
Ｄ（−Ｌ−Ｒ）_n
式中、Ｄは円盤状コアであり；Ｌは二価の連結基であり；Ｒは水素原子またはアルキル基であり；そして、ｎは４乃至１２の整数である。
式（II）の円盤状コア（Ｄ）の例は、ＬＰ（またはＰＬ）をＬＲ（またはＲＬ）に変更する以外は、前記の重合性ディスコティック液晶分子の例と同様である。
また、二価の連結基（Ｌ）の例も、前記の重合性ディスコティック液晶分子の例と同様である。
Ｒのアルキル基は、炭素原子数が１乃至４０であることが好ましく、１乃至３０であることがさらに好ましい。環状アルキル基よりも鎖状アルキル基の方が好ましく、分岐を有する鎖状アルキル基よりも直鎖状アルキル基の方が好ましい。Ｒは、水素原子または炭素原子数が１乃至３０の直鎖状アルキル基であることが特に好ましい。
【００３２】
本発明では、さらにカイラル剤を光学異方性層に添加する。
カイラル剤は、一般に不斉炭素原子を含む光学活性化合物である。カイラル剤としては、不斉炭素原子を含む様々な天然または合成化合物を使用できる。
特に好ましいカイラル剤は、前記のディスコティック液晶性分子の連結基（Ｌ）に不斉炭素原子を導入した分子構造を有するディスコティック化合物である。具体的には、連結基（Ｌ）に含まれるＡＬ（アルキレン基またはアルケニレン基）に、不斉炭素原子を導入する。
不斉炭素原子を含むＡＬ＊の例を以下に挙げる。左側が円盤状コア（Ｄ）側であり、右側が重合性基（Ｑ）側である。＊印を付けた炭素原子（Ｃ）が不斉炭素原子である。光学活性は、ＳとＲのいずれでもよい。
【００３３】
ＡＬ＊１：−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊２：−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊３：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊４：−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊５：−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂−
ＡＬ＊６：−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−
ＡＬ＊７：−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊８：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊９：−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊10：−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂−
ＡＬ＊11：−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−
ＡＬ＊12：−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊13：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊14：−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂−
ＡＬ＊15：−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−
【００３４】
ＡＬ＊16：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−
ＡＬ＊17：−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂−
ＡＬ＊18：−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊19：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊20：−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊21：−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊22：−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊23：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊24：−ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊25：−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊26：−Ｃ＊ＨＣＨ₃−（ＣＨ₂）₈−
ＡＬ＊27：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₃−（ＣＨ₂）₈−
ＡＬ＊28：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₂ＣＨ₃−
ＡＬ＊29：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₂ＣＨ₃−ＣＨ₂−
ＡＬ＊30：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₂ＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂−
【００３５】
ＡＬ＊31：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＨ₂ＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊32：−ＣＨ₂−Ｃ＊Ｈ（ｎ−Ｃ₃Ｈ₇）−ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊33：−ＣＨ₂−Ｃ＊Ｈ（ｎ−Ｃ₃Ｈ₇）−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊34：−ＣＨ₂−Ｃ＊Ｈ（ＯＣＯＣＨ₃）−ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊35：−ＣＨ₂−Ｃ＊Ｈ（ＯＣＯＣＨ₃）−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊36：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＦ−ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊37：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＦ−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊38：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣｌ−ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊39：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣｌ−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊40：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＯＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊41：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＯＣＨ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊42：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＮ−ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊43：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＮ−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊44：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＦ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂−
ＡＬ＊45：−ＣＨ₂−Ｃ＊ＨＣＦ₃−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−
【００３６】
カイラル剤には、ディスコティック液晶性分子と同じまたは類似の重合性基（Ｑ）を導入してもよい。重合性基を導入すると、ディスコティック液晶性分子を配向させた後に、同じまたは類似の重合反応によってカイラル剤を光学異方性層内で固定することができる。
カイラル剤の量は、液晶性分子の配向状態を安定化させるために必要かつ充分な量で使用する。使用量は、一般的なカイラル剤の用途（液晶性分子をねじれ配向させるための添加剤）と比較して、かなり少量である。カイラル剤の量は、液晶性分子の量の０．００５乃至０．２重量％であることが好ましく、０．０１乃至０．２重量％であることがより好ましく、０．０２乃至０．２重量％であることがさらに好ましく、０．０５乃至０．２重量％であることが最も好ましい。
【００３７】
光学異方性層は、液晶性分子、カイラル剤あるいは下記の重合性開始剤や任意の添加剤（例、可塑剤、モノマー、界面活性剤、セルロースエステル、１，３，５−トリアジン化合物）を含む液晶組成物（塗布液）を、配向膜の上に塗布することで形成する。
液晶組成物の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素（例、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、クロロホルム、ジクロロメタン）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸ブチル）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン）が含まれる。アルキルハライドおよびケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
液晶組成物の塗布は、公知の方法（例、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法）により実施できる。
【００３８】
液晶性分子は、カイラル剤により実質的に均一に配向している状態で固定されていることがさらに好ましく、重合反応により液晶性分子が固定されていることが最も好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。
光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３５４９３６７号明細書記載）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許４２３９８５０号明細書記載）およびオキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号明細書記載）が含まれる。
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１乃至２０重量％であることが好ましく、０．５乃至５重量％であることがさらに好ましい。
液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。
照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ² 乃至５０Ｊ／ｃｍ² であることが好ましく、１００乃至８００ｍＪ／ｃｍ² であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
光学異方性層の厚さは、それぞれ独立に、０．１乃至２０μｍであることが好ましく、０．５乃至１５μｍであることがさらに好ましく、１乃至１０μｍであることが最も好ましい。
【００３９】
［偏光素子］
偏光素子は、偏光膜と透明保護膜からなる。
偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜および染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フイルムを用いて製造する。偏光膜の偏光軸は、フイルムの延伸方向に垂直な方向に相当する。
透明保護膜としては、光学的等方性のポリマーフイルムが用いられる。保護膜が透明であるとは、光透過率が８０％以上であることを意味する。光学的等方性とは、具体的には、面内レターデーション（Ｒｅ）が１０ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以下であることがさらに好ましい。また、厚み方向のレターデーション（Ｒth）は、４０ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。面内レターデーション（Ｒｅ）と厚み方向のレターデーション（Ｒth）の定義については、透明支持体について前述した通りである。
透明保護膜としては、一般にセルロースエステルフイルム、好ましくはトリアセチルセルロースフイルムが用いられる。セルロースエステルフイルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。
透明保護膜の厚さは、２０乃至５００μｍであることが好ましく、５０乃至２００μｍであることがさらに好ましい。
なお、偏光膜の一方の透明保護膜と透明支持体とを共通化して、一体型楕円偏光板を製造してもよい。
【００４０】
［液晶表示装置］
本発明は、様々な表示モードの液晶セルに適用できる。ただし、本発明は、ＴＮ（Twisted Nematic）モードの液晶表示装置において特に効果がある。
【００４１】
【実施例】
［実施例１］
（透明支持体の作製）
厚さ１００μｍの透明なトリアセチルセルロースフイルムを透明支持体として用いた。透明支持体の上に配向膜を形成し、ラビング処理を実施した。
【００４２】
（光学異方性層の形成）
下記のディスコティック液晶性化合物（１）１０．０ｇに、下記のカイラル剤（１）１０ｍｇ、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート（Ｖ＃３６０、大阪有機化学（株）製）１．０ｇ、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５５１−０．２、イーストマンケミカル社製）０．２０ｇおよび光重合開始剤（イルガキュア９０７、日本チバガイギー（株）製）０．３０ｇを、固形分濃度が３５重量％となるようにメチルエチルケトンに溶解して、塗布液を調製した。
【００４３】
【化９】

【００４４】
【化１０】

【００４５】
配向膜の上に、塗布液をバーコーター（ワイヤー径：１００μｍ）で塗布した。これを１３０℃の恒温槽中で３分間加熱し、ディスコティック液晶性分子を配向させた。紫外線照射機を用いて、照度２００ｍＷ／ｃｍ²で１．５秒間紫外線を照射し、ディスコティック液晶性分子のビニル基を重合させ、配向状態を固定した。このようにして、光学異方性層を形成した。
光学異方性層を形成した透明支持体を、５５度の１．５Ｎ水酸化カリウム水溶液に９０秒間浸漬し、ケン化処理を行った。中和および水洗処理の後、温風乾燥した。
【００４６】
（楕円偏光板の作製）
厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフイルム（フジタック、富士写真フイルム（株）製）を透明保護膜として用いた。透明保護膜を、光学異方性層を形成した透明支持体と同様にケンか処理を行った。
延伸したポリビニルアルコールフイルムにヨウ素を吸着させて、偏光膜を作製した。
光学異方性層を形成した透明支持体の透明支持体面と偏光膜の一方の面とを積層し、さらに偏光膜の他方の面と透明保護膜とを積層した。
【００４７】
（楕円偏光板の評価）
作製した楕円偏光板二枚を、光学異方性層を内側に向けて配置し、回転させながら透過率の最小値および最大値を測定（測定機：ＭＣＰＤ−１０００、大塚電子（株）製）し、偏光度を計算した。
また、作製した幅５０ｃｍの楕円偏光板を、幅方向および長手方向に５ｃｍおきに１００点サンプリングして、クロスニコルでの透過率を求め、面内のばらつきを評価した。
以上の結果を第１表に示す。
【００４８】
（液晶表示装置の作製）
液晶テレビ（タイプ６ＥＡ３、シャープ（株）製）のＴＮ型液晶セルを取り出し、両面に作製した楕円偏光板二枚を、光学異方性層を液晶セル側に向けて配置して、液晶表示装置を作製した。
表示される画像について、コントラスト比が１０：１となる角度を上下左右の４方向で調べた。
さらに、カラーバージェネレーターを用いて、全面白表示および全面黒表示として、輝度を測定（測定機：ＥＺContrast１６０Ｄ、ＥＬＤＩＭ社製）して、コントラスト特性を算出した。
以上の結果を第１表に示す。
【００４９】
［実施例２］
厚さ１００μｍの透明なトリアセチルセルロースフイルムを透明支持体として用いた。透明支持体の上に配向膜を形成し、ラビング処理を実施した。
下記のディスコティック液晶性化合物（２）１０．０ｇに、下記のカイラル剤（２）８ｍｇ、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート（Ｖ＃３６０、大阪有機化学（株）製）１．０ｇ、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５５１−０．２、イーストマンケミカル社製）０．２０ｇおよび光重合開始剤（イルガキュア９０７、日本チバガイギー（株）製）０．５０ｇを、固形分濃度が３０重量％となるようにメチルエチルケトンに溶解して、塗布液を調製した。
【００５０】
【化１１】

【００５１】
【化１２】

【００５２】
配向膜の上に、塗布液をバーコーター（ワイヤー径：９０μｍ）で塗布した。これを１３０℃の恒温槽中で５分間加熱し、ディスコティック液晶性分子を配向させた。常温に冷却後、紫外線照射機を用いて、照度５０ｍＷ／ｃｍ²で１０秒間紫外線を照射し、ディスコティック液晶性分子のビニル基を重合させ、配向状態を固定した。このようにして、光学異方性層を形成した。
光学異方性層を形成した透明支持体を、５５度の１．５Ｎ水酸化カリウム水溶液に９０秒間浸漬し、ケン化処理を行った。中和および水洗処理の後、温風乾燥した。
以上のように、透明支持体上に光学異方性層を形成した以外は、実施例１と同様にして、楕円偏光板および液晶表示装置を作製して評価した。
結果を第１表に示す。
【００５３】
［比較例１］
カイラル剤（１）を添加しなかった以外は、実施例１と同様にして、楕円偏光板および液晶表示装置を作製して評価した。
結果を第１表に示す。
なお、比較例１の楕円偏光板を用いた液晶表示装置では、正面輝度の最大値が最小値の二倍程度となる部分が認められた。
【００５４】
［比較例２］
カイラル剤（１）の使用量を５０ｍｇに変更した以外は、実施例１と同様にして、楕円偏光板および液晶表示装置を作製して評価した。
結果を第１表に示す。
【００５５】
【表１】

【図面の簡単な説明】
【図１】ＴＮ型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
【図２】ＴＮ型液晶表示装置の別の基本的な構成を示す模式図である。
【図３】ＴＮ型液晶表示装置のさらに別の基本的な構成を示す模式図である。
【符号の説明】
ＢＬバックライト
１ａ、１ｂ、１ｃ透明保護膜
２ａ、２ｂ偏光膜
３ａ、３ｂ透明支持体
４ａ、４ｂ光学異方性層
５ａ液晶セルの下基板
５ｂ液晶セルの上基板
６棒状液晶性分子[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an elliptically polarizing plate and a liquid crystal display device.
[0002]
[Prior art]
A TN (Twisted Nematic) type liquid crystal display device is the most widely used liquid crystal display device in combination with active elements such as TFT (Thin Film Transistor) and MIM (Metal Insulator Metal).
The TN liquid crystal display device includes a TN liquid crystal cell and two polarizing elements.
The liquid crystal cell is composed of a rod-like liquid crystal molecule, two substrates for enclosing it, and an electrode layer for applying a voltage to the rod-like liquid crystal molecule. In the TN liquid crystal cell, an alignment film for aligning rod-like liquid crystal molecules at a twist angle of 90 ° is provided on two substrates.
In order to improve the viewing angle of the TN liquid crystal display device, an optical compensation sheet (retardation plate) is generally provided between the liquid crystal cell and the polarizing element. The laminate of the polarizing element (polarizing film) and the optical compensation sheet functions as an elliptically polarizing plate. As the optical compensation sheet, a stretched birefringent film has been conventionally used.
[0003]
It has been proposed to use an optical compensation sheet having an optically anisotropic layer containing discotic liquid crystalline molecules on a transparent support, instead of the optical compensation sheet made of a stretched birefringent film. The optically anisotropic layer is formed by aligning discotic liquid crystalline molecules and fixing the alignment state. Discotic liquid crystalline molecules generally have a large birefringence. By using discotic liquid crystalline molecules, it is possible to produce an optical compensation sheet having optical properties that cannot be obtained by a conventional stretched birefringent film. Optical compensation sheets for TN liquid crystal cells using discotic liquid crystalline molecules are described in JP-A-6-214116, US Pat. Nos. 5,583,679, 5,646,703, and German Patent 3,911,620A1.
In the optical compensation sheet for a TN type liquid crystal cell, the discotic liquid crystal molecules are aligned at an average inclination angle of 5 to 50 degrees in the optical anisotropic layer, and the inclination angle of the discotic liquid crystal molecules is discotic liquid crystal. It is changed with the distance between the molecule and the transparent support surface.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In place of a conventional stretched birefringent film, the use of the liquid crystal molecules became than ever exactly the liquid crystal cell can be optically compensated.
However, when the present inventor examined the optical function of the elliptically polarizing plate in which the optical compensation sheet using the liquid crystalline molecules and the polarizing element (polarizing film) are laminated, the theoretical value is almost 100%. It was found that the degree of polarization was less than 99%.
Further investigation by the present inventor has revealed that the orientation direction of the liquid crystalline molecules in the optically anisotropic layer varies and the degree of polarization of the elliptically polarizing plate is reduced.
The liquid crystalline molecules contained in the optically anisotropic layer are uniformly aligned in a specific direction at the interface with the transparent support, but the alignment direction tends to vary on the air interface side. If the orientation direction varies significantly, it may be recognized as an orientation defect. When such an optically anisotropic layer is combined with a polarizing element, the degree of polarization of the elliptically polarizing plate decreases. Specifically, the contrast of the display image decreases at a portion where the alignment direction is shifted.
In addition, the optical rotation may occur in the liquid crystalline molecules due to the influence of impurities contained in the optically anisotropic layer. When the liquid crystal molecule rotates, the orientation direction of the liquid crystal molecule tends to shift at the air interface. Even if the alignment direction of the liquid crystal molecules is deviated, the degree of polarization of the elliptically polarizing plate is lowered and the contrast of the display image is lowered.
An object of the present invention is to provide an elliptically polarizing plate capable of optically compensating a liquid crystal display device without reducing the contrast of a display image.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The object of the present invention has been achieved by the elliptically polarizing plates (1) to (5) below and the liquid crystal display device (6) below.
(1) An elliptically polarizing plate in which an optically anisotropic layer formed from liquid crystalline molecules, a transparent support, and a polarizing element are laminated in this order, and the optically anisotropic layer further converts a chiral agent into liquid crystalline An elliptically polarizing plate comprising an amount of 0.005 to 0.2% by weight of the molecular weight, wherein the elliptically polarizing plate has a degree of polarization of 99% or more.
(2) the optically anisotropic layer is elliptically polarizing plate according mosquitoes Iraru agent comprising 0.05 to an amount of 0.2% by weight of the liquid crystal molecules (1).
(3) The elliptically polarizing plate according to (1), wherein the liquid crystalline molecule is a discotic liquid crystalline molecule.
(4) The elliptically polarizing plate according to (3), wherein the discotic liquid crystalline molecules are aligned with an average tilt angle of 5 to 50 degrees.
(5) The elliptically polarizing plate according to (4), wherein the tilt angle of the discotic liquid crystalline molecule changes with the distance between the discotic liquid crystalline molecule and the transparent support surface.
(6) A liquid crystal display device comprising a TN type liquid crystal cell and two polarizing plates arranged on both sides thereof, wherein at least one of the polarizing plates is an optically anisotropic layer formed of liquid crystalline molecules, transparent support And the polarizing element are laminated in this order from the liquid crystal cell side, and the optically anisotropic layer further contains a chiral agent in an amount of 0.005 to 0.2% by weight of the amount of liquid crystalline molecules. A liquid crystal display device characterized by being an elliptically polarizing plate having 99% or more.
The average tilt angle of the discotic liquid crystalline molecules means the average angle between the disc surface of the discotic liquid crystalline molecules and the transparent support plane.
[0006]
【The invention's effect】
As a result of research, the present inventor succeeded in obtaining an elliptically polarizing plate having a polarization degree of 99% or more. Specifically, the alignment state of liquid crystalline molecules could be stabilized by adding a chiral agent to the optically anisotropic layer. By stably aligning the liquid crystal molecules, the liquid crystal molecules can be uniformly aligned even on the air interface side where the alignment direction tends to vary.
In addition, when the optical rotation occurs in the liquid crystalline molecules due to the influence of impurities contained in the optically anisotropic layer, the optical rotation can be eliminated by rotating the liquid crystalline molecules in the reverse direction using a chiral agent. .
[0007]
As a result of the above results, an elliptically polarizing plate having a polarization degree of 99% or more was obtained.
Note that the chiral agent is used as an additive for twisting and aligning liquid crystalline molecules, but an elliptically polarizing plate containing twisted and aligned liquid crystalline molecules has a low degree of polarization. In the present invention, the chiral agent is used not for twisting the liquid crystalline molecules but for stabilizing the alignment state.
By obtaining an elliptically polarizing plate having a degree of polarization of 99% or more, it becomes possible to optically compensate a liquid crystal display device (particularly a TN liquid crystal display device) without reducing the contrast of a display image. It was.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic diagram showing a basic configuration of a TN type liquid crystal display device.
The TN liquid crystal display device shown in FIG. 1 includes, in order from the backlight (BL) side, a transparent protective film (1a), a polarizing film (2a), a transparent support (3a), an optically anisotropic layer (4a), and a liquid crystal. Lower substrate (5a) of cell, liquid crystal molecule (6), upper substrate (5b) of liquid crystal cell, optical anisotropic layer (4b), transparent support (3b), polarizing film (2b), and transparent protection It consists of a membrane (1b).
The lower substrate of the liquid crystal cell, the rod-like liquid crystalline molecules, and the upper substrate (5a to 5b) of the liquid crystal cell constitute a TN type liquid crystal cell.
The transparent protective film, the polarizing film, the transparent support and the optically anisotropic layer (1a to 4a and 4b to 1b) constitute an elliptically polarizing plate.
[0009]
FIG. 2 is a schematic diagram showing another basic configuration of the TN liquid crystal display device.
The TN type liquid crystal display device shown in FIG. 2 includes, in order from the backlight (BL) side, a transparent protective film (1a), a polarizing film (2a), a transparent support (3a), an optically anisotropic layer (4a), and a liquid crystal. The cell comprises a lower substrate (5a), rod-like liquid crystalline molecules (6), an upper substrate (5b) of the liquid crystal cell, a transparent protective film (1b), a polarizing film (2b), and a transparent protective film (1c).
The lower substrate of the liquid crystal cell, the rod-like liquid crystalline molecules, and the upper substrate (5a to 5b) of the liquid crystal cell constitute a TN type liquid crystal cell.
A transparent protective film, a polarizing film, a transparent support, and an optically anisotropic layer (1a-4a) comprise an elliptically polarizing plate.
[0010]
FIG. 3 is a schematic diagram showing still another basic configuration of the TN liquid crystal display device.
The TN type liquid crystal display device shown in FIG. 3 includes, in order from the backlight (BL) side, a transparent protective film (1a), a polarizing film (2a), a transparent protective film (1b), a lower substrate (5a) of a liquid crystal cell, and a rod shape. It consists of a liquid crystal molecule (6), an upper substrate (5b) of a liquid crystal cell, an optically anisotropic layer (4b), a transparent support (3b), a polarizing film (2b), and a transparent protective film (1c).
The lower substrate of the liquid crystal cell, the rod-like liquid crystalline molecules, and the upper substrate (5a to 5b) of the liquid crystal cell constitute a TN type liquid crystal cell.
[0011]
A transparent protective film, a polarizing film, a transparent support, and an optically anisotropic layer (4b-1c) comprise an elliptically polarizing plate.
[0012]
[Transparent support]
As the transparent support, a polymer film with controlled optical anisotropy is used. That the support is transparent means that the light transmittance is 80% or more. Specifically, the optical anisotropy preferably has an in-plane retardation (Re) of 100 nm or less, and more preferably 50 nm or less. The thickness direction retardation (Rth) is preferably 500 nm or less, and more preferably 300 nm or less. The in-plane retardation (Re) and the thickness direction retardation (Rth) of the transparent support are respectively defined by the following formulas.
Re = (nx−ny) × d
Rth = [{(nx + ny) / 2} -nz] × d
In the formula, nx and ny are in-plane refractive indexes of the transparent support, nz is the refractive index in the thickness direction of the transparent support, and d is the thickness of the transparent support.
[0013]
As a material for forming the transparent support, cellulose ester, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyacrylate, polymethacrylate, and norbornene resin are used. Optical anisotropy is obtained by stretching the polymer film. An optically anisotropic cellulose ester film can also be produced by adding a retardation increasing agent (described in the specification of European Patent 0911656A2) to the cellulose ester film. The cellulose ester or synthetic polymer film is preferably formed by a solvent casting method.
The thickness of the transparent support is preferably 20 to 500 μm, and more preferably 50 to 200 μm.
In order to improve the adhesion between the transparent support and the layer (adhesive layer, alignment film or optically anisotropic layer) provided on the transparent support, surface treatment (eg, glow discharge treatment, corona discharge treatment, ultraviolet light ( UV) treatment, flame treatment). An adhesive layer (undercoat layer) may be provided on the transparent support.
[0014]
[Alignment film]
The alignment film is an organic compound (eg, ω-tricosanoic acid) formed by rubbing treatment of an organic compound (preferably a polymer), oblique deposition of an inorganic compound, formation of a layer having a microgroove, or Langmuir-Blodgett method (LB film). , Dioctadecylmethylammonium chloride, methyl stearylate). Furthermore, an alignment film in which an alignment function is generated by application of an electric field, application of a magnetic field, or light irradiation is also known. An alignment film formed by a polymer rubbing treatment is particularly preferable. The rubbing treatment is carried out by rubbing the surface of the polymer layer several times in a certain direction with paper or cloth.
As the polymer constituting the alignment film, it is preferable to use a polymer that does not reduce the surface energy of the alignment film (normal alignment film polymer).
The thickness of the alignment film is preferably 0.01 to 5 μm, and more preferably 0.05 to 1 μm.
In addition, after aligning the liquid crystalline molecules of the optically anisotropic layer using the alignment film, the optically anisotropic layer may be transferred onto the transparent support. The liquid crystalline molecules fixed in the alignment state can maintain the alignment state even without the alignment film.
[0015]
[Optically anisotropic layer]
The optically anisotropic layer is formed from liquid crystal molecules.
As the liquid crystal molecule, a rod-like liquid crystal molecule or a discotic liquid crystal molecule is preferable, and a discotic liquid crystal molecule is particularly preferable.
Examples of rod-like liquid crystalline molecules include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy-substituted phenylpyrimidines. , Phenyldioxanes, tolanes and alkenylcyclohexylbenzonitriles are preferably used. In addition to the above low-molecular liquid crystalline molecules, high-molecular liquid crystalline molecules can also be used. The high-molecular liquid crystalline molecule is a polymer having a side chain corresponding to the above low-molecular liquid crystalline molecule. An optical compensation sheet using polymer liquid crystalline molecules is described in JP-A-5-53016.
[0016]
The discotic liquid crystal molecules are preferably aligned with an average tilt angle of 5 to 45 degrees. The inclination angle of the discotic liquid crystalline molecules is preferably changed with the distance between the discotic liquid crystalline molecules and the transparent support surface.
Discotic liquid crystalline molecules are described in various documents (C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., Vol. 71, page 111 (1981); edited by the Chemical Society of Japan, Quarterly Chemical Review, No. 22, Liquid Crystal Chemistry, Chapter 5, Chapter 10, Section 2 (1994); B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., Page 1794 (1985); J. Zhang et al., J Am. Chem. Soc., Vol. 116, page 2655 (1994)).
The discotic liquid crystalline molecules are preferably fixed in the alignment state by a polymerization reaction. The polymerization of discotic liquid crystalline molecules is described in JP-A-8-27284.
In order to fix the discotic liquid crystalline molecules by polymerization, it is necessary to bond a polymerizable group as a substituent to the discotic core of the discotic liquid crystalline molecules.
However, when the polymerizable group is directly connected to the disc-shaped core, it becomes difficult to maintain the orientation state in the polymerization reaction. Therefore, a linking group is introduced between the discotic core and the polymerizable group. Accordingly, the discotic liquid crystalline molecule is preferably a compound represented by the following formula (I).
[0017]
(I)
D (-LQ) _n
Where D is a discotic core; L is a divalent linking group; Q is a polymerizable group; and n is an integer from 4 to 12.
Examples of the disk-shaped core (D) of the above formula are shown below. In each of the following examples, LQ (or QL) means a combination of a divalent linking group (L) and a polymerizable group (Q).
[0018]
[Chemical 1]

[0019]
[Chemical 2]

[0020]
[Chemical 3]

[0021]
[Formula 4]

[0022]
[Chemical formula 5]

[0023]
[Chemical 6]

[0024]
[Chemical 7]

[0025]
In the above formula, the divalent linking group (L) is a divalent group selected from the group consisting of an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, —CO—, —NH—, —O—, —S—, and combinations thereof. The linking group is preferably. The divalent linking group (L) is a combination of at least two divalent groups selected from the group consisting of an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, —CO—, —NH—, —O—, and —S—. More preferably, it is a group. The divalent linking group (L) is most preferably a group obtained by combining at least two divalent groups selected from the group consisting of an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, -CO- and -O-. The alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms. The alkenylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms. The number of carbon atoms in the arylene group is preferably 6 to 10. The alkylene group, alkenylene group and arylene group may have a substituent (eg, alkyl group, halogen atom, cyano, alkoxy group, acyloxy group).
Examples of the divalent linking group (L) are shown below. The left side is bonded to the discotic core (D), and the right side is bonded to the polymerizable group (Q). AL represents an alkylene group or an alkenylene group, and AR represents an arylene group.
[0026]
L1: -AL-CO-O-AL-
L2: -AL-CO-O-AL-O-
L3: -AL-CO-O-AL-O-AL-
L4: -AL-CO-O-AL-O-CO-
L5: -CO-AR-O-AL-
L6: -CO-AR-O-AL-O-
L7: -CO-AR-O-AL-O-CO-
L8: -CO-NH-AL-
L9: -NH-AL-O-
L10: -NH-AL-O-CO-
L11: -O-AL-
L12: -O-AL-O-
L13: -O-AL-O-CO-
[0027]
L14: -O-AL-O-CO-NH-AL-
L15: -O-AL-S-AL-
L16: -O-CO-AL-AR-O-AL-O-CO-
L17: -O-CO-AR-O-AL-CO-
L18: -O-CO-AR-O-AL-O-CO-
L19: -O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-CO-
L20: -O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-AL-O-CO-
L21: -S-AL-
L22: -S-AL-O-
L23: -S-AL-O-CO-
L24: -S-AL-S-AL-
L25: -S-AR-AL-
[0028]
The polymerizable group (Q) of the formula (I) is determined according to the type of polymerization reaction. Examples of the polymerizable group (Q) are shown below.
[0029]
[Chemical 8]

[0030]
The polymerizable group (Q) is preferably an unsaturated polymerizable group (Q1 to Q7), an epoxy group (Q8) or an aziridinyl group (Q9), more preferably an unsaturated polymerizable group, and an ethylenic group. Most preferably, it is an unsaturated polymerizable group (Q1 to Q6).
In the formula (I), n is an integer of 4 to 12. A specific number is determined according to the type of discotic core (D). In addition, although the combination of several L and Q may differ, it is preferable that it is the same.
[0031]
Two or more kinds of discotic liquid crystal molecules may be used in combination.
For example, a polymerizable discotic liquid crystalline molecule and a non-polymerizable discotic liquid crystalline molecule as described above can be used in combination.
The non-polymerizable discotic liquid crystalline molecule is preferably a compound in which the polymerizable group (P) of the polymerizable discotic liquid crystalline molecule is changed to a hydrogen atom or an alkyl group. That is, the non-polymerizable discotic liquid crystalline molecule is preferably a compound represented by the following formula (II).
(II)
D (-LR) _n
Where D is a discotic core; L is a divalent linking group; R is a hydrogen atom or an alkyl group; and n is an integer from 4 to 12.
The example of the discotic core (D) of the formula (II) is the same as the example of the polymerizable discotic liquid crystal molecule except that LP (or PL) is changed to LR (or RL).
Examples of the divalent linking group (L) are the same as the examples of the polymerizable discotic liquid crystal molecules.
The alkyl group for R preferably has 1 to 40 carbon atoms, and more preferably 1 to 30 carbon atoms. A chain alkyl group is preferred to a cyclic alkyl group, and a linear alkyl group is preferred to a branched chain alkyl group. R is particularly preferably a hydrogen atom or a linear alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.
[0032]
In the present invention, a chiral agent is further added to the optically anisotropic layer.
A chiral agent is generally an optically active compound containing an asymmetric carbon atom. As the chiral agent, various natural or synthetic compounds containing asymmetric carbon atoms can be used.
A particularly preferred chiral agent is a discotic compound having a molecular structure in which an asymmetric carbon atom is introduced into the linking group (L) of the discotic liquid crystalline molecule. Specifically, an asymmetric carbon atom is introduced into AL (alkylene group or alkenylene group) contained in the linking group (L).
Examples of AL * containing an asymmetric carbon atom are listed below. The left side is the disk-shaped core (D) side, and the right side is the polymerizable group (Q) side. The carbon atom (C) marked with * is an asymmetric carbon atom. The optical activity may be either S or R.
[0033]
AL * 1: —CH ₂ CH ₂ —C * HCH ₃ —CH ₂ CH ₂ CH ₂ —
AL * 2: —CH ₂ CH ₂ CH ₂ —C * HCH ₃ —CH ₂ CH ₂ —
AL * 3: —CH ₂ —C * HCH ₃ —CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ —
AL * 4: —C * HCH ₃ —CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ —
AL * 5: —CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ —C * HCH ₃ —CH ₂ —
AL * 6: —CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ —C * HCH ₃ —
AL * 7: —C * HCH ₃ —CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ —
AL * 8: —CH ₂ —C * HCH ₃ —CH ₂ CH ₂ CH ₂ —
AL * 9: —CH ₂ CH ₂ —C * HCH ₃ —CH ₂ CH ₂ —
AL * 10: —CH ₂ CH ₂ CH ₂ —C * HCH ₃ —CH ₂ —
AL * 11: —CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ —C * HCH ₃ —
AL * 12: —C * HCH ₃ —CH ₂ CH ₂ CH ₂ —
AL * 13: —CH ₂ —C * HCH ₃ —CH ₂ CH ₂ —
AL * 14: —CH ₂ CH ₂ —C * HCH ₃ —CH ₂ —
AL * 15: —CH ₂ CH ₂ CH ₂ —C * HCH ₃ —
[0034]
AL * 16: —CH ₂ —C * HCH ₃ —
_{AL * 17: -C * HCH 3} -CH 2 -
AL * 18: —C * HCH ₃ —CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ —
AL * 19: —CH ₂ —C * HCH ₃ —CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ —
AL * 20: —CH ₂ CH ₂ —C * HCH ₃ —CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ —
AL * 21: —CH ₂ CH ₂ CH ₂ —C * HCH ₃ —CH ₂ CH ₂ CH ₂ —
_{AL * 22: -C * HCH 3} -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -
AL * 23: —CH ₂ —C * HCH ₃ —CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ —
AL * 24: —CH ₂ CH ₂ —C * HCH ₃ —CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ —
AL * 25: —CH ₂ CH ₂ CH ₂ —C * HCH ₃ —CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ —
AL * 26: —C * HCH ₃ — (CH ₂ ) ₈ —
AL * 27: —CH ₂ —C * HCH ₃ — (CH ₂ ) ₈ —
AL * 28: —CH ₂ —C * HCH ₂ CH ₃ —
AL * 29: —CH ₂ —C * HCH ₂ CH ₃ —CH ₂ —
AL * 30: —CH ₂ —C * HCH ₂ CH ₃ —CH ₂ CH ₂ —
[0035]
AL * 31: —CH ₂ —C * HCH ₂ CH ₃ —CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ —
AL * 32: —CH ₂ —C * H (n—C ₃ H ₇ ) —CH ₂ CH ₂ —
AL * 33: —CH ₂ —C * H (n—C ₃ H ₇ ) —CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ —
AL * 34: —CH ₂ —C * H (OCOCH ₃ ) —CH ₂ CH ₂ —
AL * 35: —CH ₂ —C * H (OCOCH ₃ ) —CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ —
AL * 36: —CH ₂ —C * HF—CH ₂ CH ₂ —
AL * 37: —CH ₂ —C * HF—CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ —
AL * 38: —CH ₂ —C * HCl—CH ₂ CH ₂ —
AL * 39: —CH ₂ —C * HCl—CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ —
AL * 40: —CH ₂ —C * HOCH ₃ —CH ₂ CH ₂ —
AL * 41: —CH ₂ —C * HOCH ₃ —CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ —
AL * 42: —CH ₂ —C * HCN—CH ₂ CH ₂ —
AL * 43: —CH ₂ —C * HCN—CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ —
AL * 44: —CH ₂ —C * HCF ₃ —CH ₂ CH ₂ —
AL * 45: —CH ₂ —C * HCF ₃ —CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ —
[0036]
The chiral agent may be introduced with the same or similar polymerizable group (Q) as the discotic liquid crystalline molecule. When a polymerizable group is introduced, the chiral agent can be fixed in the optically anisotropic layer by the same or similar polymerization reaction after the discotic liquid crystal molecules are aligned.
The chiral agent is used in an amount necessary and sufficient to stabilize the alignment state of the liquid crystal molecules. The amount used is considerably smaller than that of a general chiral agent (additive for twisting and aligning liquid crystalline molecules). The amount of the chiral agent is preferably 0.005 to 0.2 % by weight, more preferably 0.01 to 0.2 % by weight, and 0.02 to 0.2 % of the amount of liquid crystal molecules. More preferably, it is wt%, and most preferably 0.05 to 0.2 wt%.
[0037]
The optically anisotropic layer contains liquid crystalline molecules, chiral agents or the following polymerizable initiators and optional additives (eg, plasticizers, monomers, surfactants, cellulose esters, 1,3,5-triazine compounds). It forms by apply | coating the liquid crystal composition (coating liquid) containing on an alignment film.
As the solvent used for preparing the liquid crystal composition, an organic solvent is preferably used. Examples of organic solvents include amides (eg, N, N-dimethylformamide), sulfoxides (eg, dimethyl sulfoxide), heterocyclic compounds (eg, pyridine), hydrocarbons (eg, benzene, hexane), alkyl halides (eg, , Chloroform, dichloromethane), esters (eg, methyl acetate, butyl acetate), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone), ethers (eg, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane). Alkyl halides and ketones are preferred. Two or more organic solvents may be used in combination.
The liquid crystal composition can be applied by a known method (eg, wire bar coating method, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, die coating method).
[0038]
The liquid crystalline molecules are more preferably fixed in a state where they are substantially uniformly aligned with a chiral agent, and most preferably the liquid crystalline molecules are fixed by a polymerization reaction. The polymerization reaction includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator. A photopolymerization reaction is preferred.
Examples of the photopolymerization initiator include α-carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in US Pat. No. 2,448,828), α-hydrocarbon substituted aromatic acyloin. Compound (described in US Pat. No. 2,722,512), polynuclear quinone compound (described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758), a combination of triarylimidazole dimer and p-aminophenyl ketone (US Pat. No. 3,549,367) Acridine and phenazine compounds (JP-A-60-105667, U.S. Pat. No. 4,239,850) and oxadiazole compounds (U.S. Pat. No. 4,212,970).
The amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.5 to 5% by weight, based on the solid content of the coating solution.
It is preferable to use ultraviolet rays for light irradiation for polymerization of liquid crystalline molecules.
The irradiation energy is preferably 20 mJ / cm ^{2 to} 50 J / cm ² , and more preferably 100 to 800 mJ / cm ² . In order to accelerate the photopolymerization reaction, light irradiation may be performed under heating conditions.
The thickness of each optically anisotropic layer is preferably independently 0.1 to 20 μm, more preferably 0.5 to 15 μm, and most preferably 1 to 10 μm.
[0039]
[Polarizing element]
A polarizing element consists of a polarizing film and a transparent protective film.
Examples of the polarizing film include an iodine polarizing film, a dye polarizing film using a dichroic dye, and a polyene polarizing film. The iodine polarizing film and the dye polarizing film are generally manufactured using a polyvinyl alcohol film. The polarization axis of the polarizing film corresponds to a direction perpendicular to the film stretching direction.
As the transparent protective film, an optically isotropic polymer film is used. That the protective film is transparent means that the light transmittance is 80% or more. Specifically, the optical isotropy means that in-plane retardation (Re) is preferably 10 nm or less, and more preferably 5 nm or less. The thickness direction retardation (Rth) is preferably 40 nm or less, and more preferably 20 nm or less. The definitions of the in-plane retardation (Re) and the retardation in the thickness direction (Rth) are as described above for the transparent support.
As the transparent protective film, generally a cellulose ester film, preferably a triacetyl cellulose film is used. The cellulose ester film is preferably formed by a solvent cast method.
The thickness of the transparent protective film is preferably 20 to 500 μm, and more preferably 50 to 200 μm.
Note that one transparent protective film of the polarizing film and the transparent support may be used in common to manufacture an integrated elliptical polarizing plate.
[0040]
[Liquid Crystal Display]
The present invention can be applied to liquid crystal cells in various display modes. However, the present invention is particularly effective in a TN (Twisted Nematic) mode liquid crystal display device.
[0041]
【Example】
[Example 1]
(Preparation of transparent support)
A transparent triacetyl cellulose film having a thickness of 100 μm was used as a transparent support. An alignment film was formed on the transparent support and rubbed.
[0042]
(Formation of optically anisotropic layer)
10.0 g of the following discotic liquid crystalline compound (1), 10 mg of the following chiral agent (1), 1.0 g of ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.), cellulose Acetate butyrate (CAB551-0.2, Eastman Chemical Co., Ltd.) 0.20 g and photopolymerization initiator (Irgacure 907, Nippon Ciba Geigy Co., Ltd.) 0.30 g were added so that the solid content concentration would be 35% by weight. Was dissolved in methyl ethyl ketone to prepare a coating solution.
[0043]
[Chemical 9]

[0044]
[Chemical Formula 10]

[0045]
On the alignment film, the coating solution was applied with a bar coater (wire diameter: 100 μm). This was heated in a thermostatic chamber at 130 ° C. for 3 minutes to align the discotic liquid crystalline molecules. Using an ultraviolet irradiator, ultraviolet rays were irradiated for 1.5 seconds at an illuminance of 200 mW / cm ² to polymerize the vinyl groups of the discotic liquid crystalline molecules to fix the alignment state. In this way, an optically anisotropic layer was formed.
The transparent support on which the optically anisotropic layer was formed was immersed in a 55 ° 1.5N aqueous potassium hydroxide solution for 90 seconds to perform a saponification treatment. After neutralization and water washing treatment, it was dried with warm air.
[0046]
(Production of elliptically polarizing plate)
A 80 μm thick triacetylcellulose film (Fujitack, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) was used as a transparent protective film. The transparent protective film was treated like a transparent support on which an optically anisotropic layer was formed.
Iodine was adsorbed on the stretched polyvinyl alcohol film to prepare a polarizing film.
The transparent support surface of the transparent support on which the optically anisotropic layer was formed and one surface of the polarizing film were laminated, and the other surface of the polarizing film and the transparent protective film were laminated.
[0047]
(Evaluation of elliptically polarizing plate)
Two elliptical polarizing plates thus prepared were placed with the optically anisotropic layer facing inward, and the minimum and maximum transmittance were measured while rotating (measuring instrument: MCPD-1000, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) And the degree of polarization was calculated.
In addition, the manufactured elliptical polarizing plate having a width of 50 cm was sampled at 100 points every 5 cm in the width direction and the longitudinal direction to determine the transmittance in crossed Nicols, and the in-plane variation was evaluated.
The above results are shown in Table 1.
[0048]
(Production of liquid crystal display device)
A TN type liquid crystal cell of a liquid crystal television (type 6EA3, manufactured by Sharp Corporation) is taken out, and two elliptically polarizing plates fabricated on both sides are arranged with the optical anisotropic layer facing the liquid crystal cell side, and a liquid crystal display device Was made.
For the displayed image, the angle at which the contrast ratio is 10: 1 was examined in four directions, up, down, left, and right.
Further, using a color bar generator, the brightness was measured as a full white display and a full black display (measuring instrument: EZContrast 160D, manufactured by ELDIM) to calculate contrast characteristics.
The above results are shown in Table 1.
[0049]
[Example 2]
A transparent triacetyl cellulose film having a thickness of 100 μm was used as a transparent support. An alignment film was formed on the transparent support and rubbed.
10.0 g of the following discotic liquid crystalline compound (2), 8 mg of the following chiral agent (2), 1.0 g of ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.), cellulose Acetate butyrate (CAB551-0.2, Eastman Chemical Co., Ltd.) 0.20 g and photopolymerization initiator (Irgacure 907, Nippon Ciba Geigy Co., Ltd.) 0.50 g are added so that the solid content concentration becomes 30% by weight. Was dissolved in methyl ethyl ketone to prepare a coating solution.
[0050]
Embedded image

[0051]
Embedded image

[0052]
On the alignment film, the coating solution was applied with a bar coater (wire diameter: 90 μm). This was heated in a thermostat at 130 ° C. for 5 minutes to align the discotic liquid crystalline molecules. After cooling to room temperature, using an ultraviolet irradiator, ultraviolet rays were irradiated for 10 seconds at an illuminance of 50 mW / cm ² to polymerize the vinyl groups of the discotic liquid crystalline molecules to fix the alignment state. In this way, an optically anisotropic layer was formed.
The transparent support on which the optically anisotropic layer was formed was immersed in a 55 ° 1.5N aqueous potassium hydroxide solution for 90 seconds to perform a saponification treatment. After neutralization and water washing treatment, it was dried with warm air.
As described above, an elliptically polarizing plate and a liquid crystal display device were produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the optically anisotropic layer was formed on the transparent support.
The results are shown in Table 1.
[0053]
[Comparative Example 1]
An elliptically polarizing plate and a liquid crystal display device were produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the chiral agent (1) was not added.
The results are shown in Table 1.
In the liquid crystal display device using the elliptically polarizing plate of Comparative Example 1, a portion where the maximum value of the front luminance was about twice the minimum value was observed.
[0054]
[Comparative Example 2]
An elliptically polarizing plate and a liquid crystal display device were produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the amount of the chiral agent (1) used was changed to 50 mg.
The results are shown in Table 1.
[0055]
[Table 1]

[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a basic configuration of a TN liquid crystal display device.
FIG. 2 is a schematic diagram showing another basic configuration of a TN liquid crystal display device.
FIG. 3 is a schematic diagram showing still another basic configuration of a TN liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]

BL Backlight

1a, 1b, 1c Transparent

protective film

2a,

2b Polarizing film

3a, 3b

Transparent support

4a, 4b Optically anisotropic layer 5a Lower substrate 5b of liquid crystal cell Upper substrate 6 of liquid crystal cell Rod-like liquid crystalline molecule

Claims

液晶性分子から形成された光学異方性層、透明支持体、そして偏光素子が、この順に積層されている楕円偏光板であって、光学異方性層がさらにカイラル剤を液晶性分子の量の０．００５乃至０．２重量％の量で含み、楕円偏光板の偏光度が９９％以上であることを特徴とする楕円偏光板。An optically anisotropic layer formed from liquid crystalline molecules, a transparent support, and a polarizing element are elliptically polarizing plates laminated in this order, and the optically anisotropic layer further contains a chiral agent in the amount of liquid crystalline molecules. The elliptical polarizing plate is characterized in that the elliptical polarizing plate has a degree of polarization of 99% or more.

光学異方性層が、カイラル剤を液晶性分子の量の０．０５乃至０．２重量％の量で含む請求項１に記載の楕円偏光板。The elliptically polarizing plate according to claim 1 optically anisotropic layer comprises a mosquito Iraru agent at 0.05 to an amount of 0.2% by weight of the liquid crystal molecules.

液晶性分子が、ディスコティック液晶性分子である請求項１に記載の楕円偏光板。 The elliptically polarizing plate according to claim 1, wherein the liquid crystal molecule is a discotic liquid crystal molecule.

ディスコティック液晶性分子が、５乃至５０度の平均傾斜角で配向している請求項３に記載の楕円偏光板。 4. The elliptically polarizing plate according to claim 3, wherein the discotic liquid crystalline molecules are aligned with an average tilt angle of 5 to 50 degrees.

ディスコティック液晶性分子の傾斜角が、ディスコティック液晶性分子と透明支持体面との距離に伴って変化している請求項４に記載の楕円偏光板。 The elliptically polarizing plate according to claim 4, wherein the tilt angle of the discotic liquid crystalline molecules changes with the distance between the discotic liquid crystalline molecules and the transparent support surface.

ＴＮ型液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板からなる液晶表示装置であって、偏光板の少なくとも一方が、液晶性分子から形成された光学異方性層、透明支持体、そして偏光素子が、液晶セル側からこの順に積層されており、光学異方性層がさらにカイラル剤を液晶性分子の量の０．００５乃至０．２重量％の量で含み、偏光度が９９％以上である楕円偏光板であることを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal display device comprising a TN type liquid crystal cell and two polarizing plates arranged on both sides thereof, wherein at least one of the polarizing plates is an optically anisotropic layer formed of liquid crystalline molecules, a transparent support, and The polarizing elements are laminated in this order from the liquid crystal cell side, the optically anisotropic layer further contains a chiral agent in an amount of 0.005 to 0.2% by weight of the amount of liquid crystalline molecules, and the degree of polarization is 99%. A liquid crystal display device comprising the elliptically polarizing plate as described above.