JP5130958B2 - Tnモード液晶表示素子、その製造方法およびtnモード液晶表示素子用位相差フィルム - Google Patents
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Description
TNモード液晶表示素子においては、ディスコティック液晶がコートされた光学フィルムを位相差フィルムとして使用した偏光板を用いることによって視野角を補償する方法が一般的に用いられている。
(i) 20nm≦R0≦150nm
(ii) 1.1≦NZ≦4.3
(ここで、R0はフィルム面内の位相差を、NZはNZ係数を表し、それぞれ光線波長550nmにおけるフィルム面内の最大屈折率をnx、フィルム面内でnxに対して直行する方向の屈折率をny、フィルム厚み方向の屈折率をnz、厚みをd(nm)とした場合に、式 R0=(nx−ny)×dおよび式 NZ=(nx−nz)/(nx−ny)により求められる値である。)
(iii) 200nm≦R0f×NZf+R0r×NZr≦260nm
(ここで、R0fおよびNZfはそれぞれ液晶表示素子の観察者側の光学フィルムのR0及びNZを示し、R0rおよびNZrはそれぞれ液晶表示素子の背面側の光学フィルムのR0及びNZを示す。)
(iv) 70nm≦R0≦150nm
(v) 1.1≦NZ≦1.5
また、本発明の液晶表示素子は、該位相差フィルムを構成する熱可塑性樹脂が、下記式(I)で表される繰り返し単位を有する環状オレフィン系樹脂であることが好ましい。
本発明の液晶表示素子の製造方法は、熱可塑性樹脂から構成される原反フィルムを延伸して前記式(i)および(ii)を満たす位相差フィルムを作成する工程と、当該位相差フィルムと偏光子とを重ね合わせて偏光板を作成する工程と、得られた偏光板を液晶セルと重ね合わせる工程とを有することを特徴とする。
本発明のTNモード液晶表示素子用位相差フィルム(以下、単に「位相差フィルム」ともいう)は、熱可塑性樹脂から構成される原反フィルムを延伸して得られ、前記式(i)および(ii)を満たすことを特徴とする。
<熱可塑性樹脂>
本発明に係る位相差フィルムを構成する熱可塑性樹脂は、透明性および耐熱性を有することが好ましく、ガラス転移温度が120℃以上、線膨張係数が7.0×10−5/℃以下であることが好ましい。具体例としては、環状オレフィン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリカーボネート(PC)、ポリアリレート(PAR)、ポリサルホン(PSF)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリパラフェニレン(PPP)、ポリアリーレンエーテルフォスフィンオキシド(PEPO)、ポリイミド(PPI)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリアミドイミド(PAI)等が挙げられる。これらのうち、環状オレフィン系樹脂およびセルロース系樹脂が好ましく、環状オレフィン系樹脂がより好ましい。
本発明に係る環状オレフィン系樹脂は、前記式(I)で表される繰り返し単位と、必要に応じて前記式(II)で表される繰り返し単位を有する。
式(I)または式(I’)において、極性基としては、たとえば、水酸基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、カルボニルオキシ基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、シアノ基、アミド基、イミド基、トリオルガノシロキシ基、トリオルガノシリル基、アミノ基、アシル基、アルコキシシリル基、スルホニル基、およびカルボキシル基などが挙げられる。さらに具体的には、前記アルコキシ基としては、たとえばメトキシ基、エトキシ基などが挙げられ;カルボニルオキシ基としては、たとえばアセトキシ基、プロピオニルオキシ基などのアルキルカルボニルオキシ基、およびベンゾイルオキシ基などのアリールカルボニルオキシ基が挙げられ;アルコキシカルボニル基としては、たとえばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられ;アリーロキシカルボニル基としては、たとえばフェノキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基、フルオレニルオキシカルボニル基、ビフェニリルオキシカルボニル基などが挙げられ;トリオルガノシロキシ基としては、たとえばトリメチルシロキシ基、トリエチルシロキシ基など
が挙げられ;トリオルガノシリル基としてはトリメチルシリル基、トリエチルシリル基などが挙げられ;アミノ基としては第1級アミノ基が挙げられ、アルコキシシリル基としては、たとえばトリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基などが挙げられる。
炭素原子数1〜10の炭化水素基としては、たとえば、メチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基;ビニル基、アリル基、プロペニル基などのアルケニル基などが挙げられる。
テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
ペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13]−4−ペンタデセン、
8−メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−エチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−メトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−エトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−n−プロポキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−イソプロポキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−n−ブトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−メチル−8−メトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−メチル−8−エトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−メチル−8−n−プロポキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−メチル−8−イソプロポキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−メチル−8−n−ブトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−シアノ−8−メチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−エチリデンテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−フェニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−フルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−フルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−ジフルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−トリフルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−ペンタフルオロエチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8−ジフルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,9−ジフルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8−ビス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,9−ビス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−メチル−8−トリフルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8,9−トリフルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8,9−トリス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8,9,9−テトラフルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8,9,9−テトラキス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8−ジフルオロ−9,9−ビス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,9−ジフルオロ−8,9−ビス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8,9−トリフルオロ−9−トリフルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8,9−トリフルオロ−9−トリフルオロメトキシテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8,9−トリフルオロ−9−ペンタフルオロプロポキシテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−フルオロ−8−ペンタフルオロエチル−9,9−ビス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,9−ジフルオロ−8−ヘプタフルオロイソプロピル−9−トリフルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−クロロ−8,9,9−トリフルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,9−ジクロロ−8,9−ビス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−(2,2,2−トリフルオロエトキシカルボニル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−メチル−8−(2,2,2−トリフルオロエトキシカルボニル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン
これらは、単独でまたは2種以上を併用することができる。
(式(III)中、pは0または1〜5の整数であり、R’は炭素原子数1〜15の炭化水素基である。)
前記式(III)において、pの値が小さいものほど、また、R’が炭素数の小さいほど、得られる共重合体のガラス転移温度が高くなり、耐熱性が向上するので好ましい。すなわち、pは通常0または1〜5の整数であるが、好ましくは0または1であり、また、R’は通常炭素原子数1〜15の炭化水素基であるが、好ましくは炭素原子数1〜3のアルキル基であるのが望ましい。
このような環状オレフィン系単量体としては、具体的には次のような化合物が挙げられる。
トリシクロ[4.3.0.12,5]デカ−3,7−ジエン(ジシクロペンタジエン)、
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン(ノルボルネン)、
ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2,5−ジエン、
5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−プロピルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−ブチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−ペンチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−ヘキシルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−ヘプチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−オクチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−ノニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−デシルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−ウンデシルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−ドデシルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−トリデシルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−テトラデシルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−ペンタデシルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−ヘキサデシルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−ヘプタデシルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−オクタデシルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−ノナデシルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−イコシルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−フェニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−シアノビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−メトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−エトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−メトキシカルボニル−5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−エトキシカルボニル−5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−シアノ−5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン
5−エチリデンビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エンスピロ[フルオレン−9,8'−トリシクロ[4.3.0.12.5][3]デセン]
これらは単独でまたは2種以上を併用することができる。本発明では、このうち、トリシクロ[4.3.0.12,5]デカ−3,7−ジエンおよびビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エンが好ましく用いられる。
本発明に係る環状オレフィン系樹脂は、23℃における飽和吸水率が、通常0.05〜1重量%、好ましくは0.07〜0.8重量%、さらに好ましくは0.1〜0.7重量%であるのが望ましい。本発明に係る環状オレフィン系樹脂の飽和吸水率が前記の範囲内にあれは、得られるフィルムの各種の光学特性、透明性、位相差および位相差の均一性、あるいは寸法精度が、高温多湿のような条件下でも安定に維持されると共に、他の材料との密着性・接着性に優れるため、使用中に剥離などが発生することがなく、また、酸化防止剤等の添加剤との相溶性も良好であるため、添加剤の種類および添加量の選択の自由度が大きくなる。
本発明に係る環状オレフィン系樹脂のガラス転移温度(Tg)は、通常70〜250℃であり、好ましくは90〜200℃、さらに好ましくは100〜180℃である。Tgが120℃以上である場合には、優れた耐熱性を有するため好ましい。Tgが90℃未満である場合には、熱変形温度が低くなるため、耐熱性に問題が生じるおそれがあり、また、得られるフィルムにおける温度による光学特性の変化が大きくなるという問題が生じることがある。一方、Tgが200℃を超える場合には、延伸加工する際に加工温度が高くなりすぎて本発明の共重合体が熱劣化したり、生産性や加工性が悪化したりする場合がある。
本発明に係る環状オレフィン系樹脂の製造に用いる触媒としては、たとえば、
Olefin Metathesis and Metathesis Polymerization(K.J.IVIN, J.C.MOL, Academic Press 1997)に記載されている触媒等が好ましく用いられる。このような触媒としては、たとえば、(i)(a)W、Mo、Re、VおよびTiの化合物から選ばれた少なくとも1種と、(b)アルカリ金属元素(たとえば、Li、Na、K)、アルカリ土類金属元素(たとえば、Mg、Ca)、第12族元素(たとえば、Zn、Cd、Hg)、第13族元素(たとえば、B、Al)、第14族元素(たとえば、Si、Sn、Pd)などの化合物であって、少なくとも1つの当該元素−炭素結合または当該元素−水素結合を有するものから選ばれた少なくとも1種との組み合わせからなるメタセシス触媒が挙げられる。該触媒の活性を高めるために、後述の(c)添加剤が添加されたものであってもよい。
の化合物を使用することができる。これらは1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。
(ii)周期表第4族〜第8族の遷移金属−カルベン錯体やメタラシクロブタン錯体などからなるメタセシス触媒を用いることができる。
本発明で用いる共重合体の分子量の調節は、重合温度、触媒の種類、溶媒の種類などを調整することによっても行うことができるが、分子量調節剤を開環共重合の反応系に共存させることにより調節することが好ましい。分子量調節剤としては、たとえば、エチレン、プロペン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセンなどのα−オレフィン類およびスチレンが好ましく、これらのうち、1−ブテンおよび1−ヘキセンが特に好ましい。これらの分子量調節剤は、1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。この分子量調節剤の使用量は、全単量体1モル当たり、通常、0.005〜0.6モル、好ましくは0.02〜0.5モルである。
上を組み合わせても使用することができる。この開環重合反応用溶媒の使用量は、「溶媒:全単量体」の重量比が、通常、1:1〜10:1となる量であり、好ましくは1:1〜5:1となる量であるのが望ましい。
各環状オレフィン系単量体を開環共重合しただけの開環共重合体は、その分子内にオレフィン性不飽和結合を有しており、耐熱着色などの問題を有しているため、かかるオレフィン性不飽和結合は水素添加されることが好ましい。水素添加の方法、好ましい水素添加率は前述の通りである。
本発明に係る環状オレフィン系樹脂熱可塑性樹脂には、必要に応じて種々の添加剤を配合することができる。たとえば、酸化安定性を向上させ、着色および劣化を防ぐため、フェノール系酸化防止剤、ラクトン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤および硫黄系酸化防止剤から選ばれる酸化防止剤を配合することができる。
1)2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、4,4’−チオビス−(6−tert−ブチル−3−メチル−フェニル)、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、テトラキス[メチレン−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸ステアレート、2,5−ジ−tert−ブチルヒドロキノンおよびペンタエリスリチル−テトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)]プロピオネートなどのフェノール系酸化防止剤またはヒドロキノン系酸化防止剤、
2)ビス (2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチル−5−メチルフェニル)4,4'−ビフェニレンジホスホナイト、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホネート−ジエチルエステル、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、トリス(4−メトキシ−3,5−ジフェニル)ホスファイトおよびトリス(ノニルフェニル)ホスファイトなどのリン系2次酸化防止剤、ならびに3)ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネートおよび2−メルカプトベンズイミダゾールなどの硫黄系2次酸化防止剤などを挙げることができる。
1,4−ビス[ジ(2’,6’−ジメチルフェニル)ホスホリル]ベンゼン、1,4−ビス[ジ(2’,6’−ジエチルフェニル)ホスホリル]ベンゼン、1,4−ビス[ジ(2’,6’−ジイソプロピルフェニル)ホスホリル]ベンゼン、1,4−ビス[ジ(2’−tert−ブチルフェニル)ホスホリル]ベンゼン、1,4−ビス[ジ(2’−イソプロピルフェニル)ホスホリル]ベンゼン、1,4−ビス[ジ(2’−メチルフェニル)ホスホリル]ベンゼンおよび4,4’−ビス[ジ(2”,6”−ジメチルフェニル)ホスホリルフェニル]ジメチルメタンなどの縮合型リン酸エステル系難燃剤がより好ましい。配合量は選択される難燃剤および要求される難燃性の程度によって決まるが、環状オレフィン重合体100重量部に対し0.5〜40重量部が好ましく、2〜30重量部がより好ましく、4〜20重量部が特に好ましい。前記難燃剤の配合量が0.5重量部より少ない場合には、効果が不十分であり、一方、40重量部を超えて使用すると透明性が損なわれたり、誘電率などの電気特性が悪化したり、吸水率が増大したり、耐熱性が悪化したりする。
本発明に係る位相差フィルムの作製に用いられる原反フィルムは、熱可塑性樹脂、好ましくは上述した環状オレフィン系樹脂を適当な溶媒に溶解し、キャストすることにより、フィルムおよびシートなどに成形して得られる。また、溶融押出法などの公知の方法により製膜して得ることもできる。
原反フィルムは、フィルム厚みが100〜250μm、好ましくは120〜200μmであり、フィルムの最大厚みと最小厚みとの差が3μm以内、好ましくは2μm以内である。
本発明に係る位相差フィルムは、本発明の液晶表示素子の偏光板を構成するフィルムであって、熱可塑性樹脂からなり、フィルム面内の位相差R0が20〜150nm、好ましくは30〜140nm、特に好ましくは30〜130nmであり、NZ係数NZが1.1〜4.3、好ましくは1.1〜3.9、特に好ましくは1.2〜3.0である。R0が20nm未満であると、光軸が不均一となり液晶表示素子の面内の均一性が悪くなるという問題があり、150nmを超えると、視野角が狭くなるという問題がある。また、NZが1.1未満であると、視野角が狭くなるという問題があり、4.3を超えると、光軸が不均一となり液晶表示素子の面内の均一性が悪くなるというという問題がある。
本発明に係る位相差フィルムは、上述した原反フィルムを、(1)フィルム長手方向に加熱下に一軸延伸し、次いでフィルム幅方向に一軸延伸する二軸延伸か、あるいは(2)フィルム幅方向に一軸延伸することにより好適に製造することができる。
また、本発明に係る位相差フィルムを製造する場合の長手方向一軸延伸の延伸速度は、たとえば2〜100m/分、好ましくは5〜50m/分の範囲である。
上記(1)の方法で位相差フィルムを製造する場合、長手方向に一軸延伸したフィルムは、フィルム面内位相差R0が通常100〜400nm、好ましくは150〜300nmの範囲にある。
上記(1)の方法により位相差フィルムを製造する場合、得られる位相差フィルムが、原反フィルムに対して、たとえば1.3〜6.0倍、好ましくは1.7〜3.0倍の延伸倍率で延伸されたものであるのが望ましい。この延伸倍率は、長手方向一軸延伸の延伸倍率と、幅方向一軸延伸の延伸倍率との積である。
本発明に係る偏光板は、上述した位相差フィルムと偏光子とを有する。また、必要に応じてさらに偏光子を保護する保護フィルムを有する。
本発明に係る偏光板を構成する偏光子としては、偏光子としての機能を有するフィルムを制限なく用いることができるが、通常、高分子フィルムに、ヨウ素または二色性染料を吸着・配向させることにより形成した偏光子が用いられる。本発明の偏光板を構成する偏光子は、ポリビニルアルコール(PVA)系フィルムからなることが好ましい。
本発明に係る偏光板は、偏光子の耐久性や機械的特性を保つために、必要に応じて保護フィルムを有していてもよい。保護フィルムは、透明性および耐水性、低吸湿性に優れたフィルムを用いることができ、特に限定されるものではないが、たとえば、トリアセチルセルロース(TAC)、環状オレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、アクリル/スチレン共重合樹脂、ポリオレフィン樹脂などからなるフィルムが好適に用いられる。本発明では、このうち特にトリアセチルセルロース(TAC)または環状オレフィン系樹脂のフィルムを好適に用いることができる。なお、保護フィルムとして環状オレフィン系樹脂フィルムを用いる場合には、上述した原反フィルムを延伸せずに用いるのが好ましい。
本発明に係る偏光板は、位相差フィルム、偏光子、保護フィルムがこの順に積層されてなることが好ましい。
本発明においては、位相差フィルムと偏光子、さらに必要に応じて保護フィルムとを接着して偏光板を製造する際、必要に応じて粘着剤あるいは接着剤を用いることができる。粘着剤あるいは接着剤としては、粘着あるいは接着後に、得られた偏光板の光学特性を阻害しないものがいずれも好適に用いられる。
性基含有単量体との比率は、アクリル酸エステル系重合体100重量部に対して、極性基含有単量体が0.5〜15重量部程度であるのが好ましい。
本発明に係る偏光板は、好ましくはPVA系フィルムなどからなる偏光子の一面に、位相差フィルムを粘着剤または接着剤を使用して張り合わせ、これを加熱し圧着して製造することができる。より好ましくは、上記偏光子の一面に位相差を、偏光子の反対側の面に保護フィルムを、それぞれ粘着剤または接着剤を使用して張り合わせ、これを加熱し圧着して製造することができる。
本発明の液晶表示素子は、上述した偏光板を有するものであり、通常、2枚の偏光板で液晶セルを挟んだ構造の、TNモード液晶表示素子である。TNモード液晶表示素子とは、TN型液晶を用いた液晶セルを有する表示素子である。
たとえば、本発明の液晶表示素子が、位相差フィルム、偏光子および保護フィルムこの順に積層された偏光板を2枚有する場合には、液晶セルの両面がそれぞれ、偏光板の位相差フィルム側表面と接着された構造が好ましく採用される。液晶セルと各偏光板との接着は、偏光板の製造に使用できる上述した粘着剤あるいは接着剤を用いることができる。また、あらかじめ各偏光板の、液晶セルと接着する面に、さらに粘着剤層を設けておき、これにより偏光板と液晶セルとを接着してもよい。
(1)R0および最大屈折率方向の測定方法
王子計測機器(株)社製「KOBRA−21ADH」を用い、光学フィルムのフィルム面内の位相差R0及びNZを測定した。
(2)NZ係数
光学フィルム(位相差フィルム)のNZ係数は、王子計測機器(株)社製「KOBRA−21ADH」により測定される、光学フィルムのX軸方向の屈折率nx、Y軸方向の屈折率ny、Z軸方向の屈折率nzより下記式により求めた。
NZ=(nx−nz)/(nx−ny)
(2)偏光板の偏光度
日本分光社製V−7300を用い、光学フィルムの粘・接着剤側から入射させて偏光板の偏光度を測定した。
(3)液晶表示素子のコントラスト比測定
ELDIM株式会社製の「EZ contrast−XL88」を用い、液晶表示素子の輝度、視野角およびコントラスト比を照度1lx以下の暗室にて測定した。
セイコーインスツルメンツ社製DSC6200を用いて、昇温速度を毎分20℃、窒素気流下で測定を行った。Tgは、微分示差走査熱量の最大ピーク温度(A点)及び最大ピーク温度より−20℃の温度(B点)を示差走査熱量曲線上にプロットし、B点を起点とするベースライン上の接線とA点を起点とする接線との交点として求めた。
(5)水素添加率
核磁気共鳴分光計(NMR)はBruker社製AVANCE500を用い、測定溶媒はd−クロロホルムで1H−NMRを測定した。5.1〜5.8ppmのビニレン基、3.7ppmのメトキシ基、0.6〜2.8ppmの脂肪族プロトンの積分値より、単量体の組成を算出後、水素添加率を算出した。
(6)重量平均分子量(Mw)および分子量分布(Mw/Mn)
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(東ソー(株)製HLC−8220GPC、カラム:東ソー(株)製ガードカラムHXL−H、TSK gel G7000HXL、TSKgel GMHXL2本、TSK gel G2000HXLを順次連結、溶媒:テトラヒドロフラン、流速:1mL/min、サンプル濃度:0.7〜0.8重量%、注入量:70μL、測定温度:40℃とし、検出器:RI(40℃)、標準物質:東ソー(株)製TSKスタンダードポリスチレン)を用い、重量平均分子量(Mw)および分子量分布(Mw/Mn)を測定した。なお、前記Mnは数平均分子量である。
サンプルを塩化メチレンに溶解し、得られた溶液をガスクロマトグラフィー(島津製作所製GC−7A)を用いて分析した。
(8)対数粘度
ウベローデ型粘度計を用いて、クロロホルム中(試料濃度:0.5g/dL)、30℃で測定した。
(9)飽和吸水率
ASTM D570に準拠し、23℃の水中に1週間サンプルを浸漬し、浸漬前後の重量変化を測定して求めた。
スガ試験機社製ヘイズメーター(HGM−2DP型)を使用して測定した。
(11)<湿熱試験>
LCD用ガラスに粘着層を有した偏光板を貼合した後、温度85℃、相対湿度85%の環境下にて500時間保存した後、偏光度測定を行った。偏光度については、下記式で表される耐久試験前後の偏光度の変化量の値から下記基準(1)で評価した。
(12)<乾熱試験>
LCD用ガラスに粘着層を有した偏光板を貼合した後、温度95℃の環境下にて500時間保存した後、偏光度測定を行った。偏光度については、下記式で表される耐久試験前後の偏光度の変化量の値から下記基準で評価した。
《基準》
◎:偏光度の変化量が0.5%未満
○:偏光度の変化量が0.5%以上2.0%未満
×:偏光度の変化量が2.0%以上
[偏光度の変化量]=(1−[試験後の偏光度]/[初期偏光度])×100(%)
8−メチル−8−メトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン(DNM)225部と、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン(NB)25部とを単量体として用い、1−ヘキセン(分子量調節剤)27部と、トルエン(開環重合反応用溶媒)750部とともに、窒素置換した反応容器に仕込み、この溶液を60℃に加熱した。次いで、反応容器内の溶液に、重合触媒として、トリエチルアルミニウムのトルエン溶液(1.5mol/リットル)0.62部と、tert−ブタノールおよびメタノールで変性した六塩化タングステン(tert−ブタノール:メタノール:タングステン=0.35mol:0.3mol:1mol)のトルエン溶液(濃度0.05mol/リットル)3.7部とを添加し、この溶液を80℃で3時間加熱攪拌することにより開環重合反応させて開環重合体溶液を得た。この重合反応における重合転化率は97%であった。
このようにして得られた開環重合体溶液1,000部をオートクレーブに仕込み、この開環重合体溶液に、RuHCl(CO)[P(C6H5)3]3を0.12部添加し、水素ガス圧100kg/cm2、反応温度165℃の条件下で、3時間加熱撹拌して水素添加反応を行った。
得られた反応溶液(水素添加重合体溶液)を冷却した後、水素ガスを放圧した。この反応溶液を大量のメタノール中に注いで凝固物を分離回収し、これを乾燥して、水素添加重合体(以下、「樹脂A」という。)を得た。
このようにして得られた樹脂Aの1H−NMRにより測定した水素添加率は99.9%、DSC法により測定したTgは130℃、GPC法により測定したポリスチレン換算によるMnは20,800、Mwは62,000およびMw/Mnは3.00、23℃における飽和吸水率は0.21%ならびに30℃におけるクロロホルム中での対数粘度は0.51dl/gであった。
DNM71部、ジシクロペンタジエン(DCP)15部、およびNB1部を単量体として用い、分子量調節剤の1−へキセン 18部、およびトルエン 200部とともに、窒素置換した反応容器に仕込んで100℃に加熱した。
これにトリエチルアルミニウム 0.005部、メタノール変性WCl6(無水メタノール:PhPOCl2:WCl6=103:630:427 重量比)0.005部を加えて1分反応させ、次いで、DCP 10部とNB3部を5分で追加添加して、さらに45分反応させることにより、DNM/DCP/NB=69.77/26.01/4.23(wt%)の共重合体を得た。
次いで、得られた共重合体の溶液をオートクレーブに入れ、さらにトルエンを200部加えた。次に、反応調整剤としてオクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートを1部と水素添加触媒であるRuHCl(CO)[P(C6H5)]3を0.006部添加し、155℃まで過熱した後、水素ガスを反応器へ投入し、圧力を10MPaとした。その後、圧力を10MPaに保ったまま、165℃、3時間の反応を行った。反応終了後、トルエン100重量部、蒸留水3重量部、乳酸0.72重量部、過酸化水素0.00214重量部を加え60℃で30分加熱した。その後、メタノール200重量部を加え60℃で30分加熱し、これを25℃まで冷却すると2層に分離した。上澄み液500重量部を除去し、再びトルエン350重量部、水3重量部を加え60℃で30分加熱し、その後メタノール240重量部を加え60℃で30分加熱して25℃まで冷却し、2層に分離した。上澄み液500重量部を除去し、さらにトルエン350重量部、水3重量部を加え60℃で30分加熱し、その後メタノール240重量部を加え60℃で30分加熱して25℃まで冷却し、2層に分離した。最後に上澄み液500重量部を除去後、残ったポリマー溶液を、2.0μm、1.0μm、0.2μmのそれぞれのフィルターを用いて濾過した。その後、ポリマー固形分量を55%まで濃縮し、250℃、4torr、滞留時間1時間で脱溶媒処理を行い、10μmのポリマーフィルターを通過させて、共重合体を得た(以下、「樹脂B」という。)。
このようにして得られた樹脂Bの1H−NMRにより測定した水素添加率は99.9%、DSC法により測定したTgは131℃、GPC法により測定したポリスチレン換算によるMnは16,000、Mwは61,000およびMw/Mnは3.81、23℃における飽和吸水率は0.18%ならびに30℃におけるクロロホルム中での対数粘度は0.52dl/gであった。
合成例1において、DNMの量を250部、1−ヘキセンの添加量を18部としたこと以外は、合成例1と同様にして水素添加重合体(以下、「樹脂C」という。)を得た。
このようにして得られた樹脂Cの1H−NMRにより測定した水素添加率は99.9%、DSC法により測定したTgは165℃、GPC法により測定したポリスチレン換算によるMnは32,000、Mwは137,000およびMw/Mnは4.29、23℃における飽和吸水率は0.3%ならびに30℃におけるクロロホルム中での対数粘度は0.78dl/gであった。
反応容器に蒸留水250部を仕込み、当該反応容器にアクリル酸ブチル90部と、2−ヒドロキシエチルメタクリレート8部と、ジビニルベンゼン2部と、オレイン酸カリウム0.1部とを添加し、これをテフロン(登録商標)製の撹拌羽根により撹拌して分散処理した。
当該反応容器内を窒素置換した後、この系を50℃まで昇温し、過硫酸カリウム0.2部を添加して重合を開始した。2時間経過後、過硫酸カリウム0.1部をさらに添加し、この系を80℃まで昇温し、1時間にわたり重合反応を継続させて重合体分散液を得た。
次いで、エバポレータを用いて、固形分濃度が70%になるまでこの重合体分散液を濃縮することにより、アクリル酸エステル系重合体の水系分散体からなる水系粘着剤(極性基を有する粘着剤)を得た。
このようにして得られた水系粘着剤を構成するアクリル酸エステル系重合体について、GPC法(溶媒:テトラヒドロフラン)によりポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)を測定したところ、Mnは69,000、Mwは135,000であり、30℃のクロロホルム中で測定した対数粘度は1.2dl/gであった。
合成例1で得た樹脂Aを、トルエンに30%濃度(室温での溶液粘度は30,000mPa・s)になるように溶解させ、酸化防止剤としてペンタエリスリチルテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を樹脂100重量部に対して0.1重量部添加し、日本ポール製の孔径5μmの金属繊維焼結フィルターを用い、差圧が0.4MPa以内となるように溶液の流速をコントロールしながら濾過した。
前記の方法により製造した樹脂溶液を、二軸押出機(東芝機械株式会社製;TEM−48)を用いて、3段ベントにより、トルエンを脱気しながら、ギアポンプを用いて下流に押出を行い、ストランドダイより流出させた樹脂を冷却水槽で冷却の後、ストランドカッターに送り込み、米粒状に裁断し、造粒樹脂を得た。
この造粒樹脂を窒素雰囲気下で100℃×4時間乾燥の後、単軸押出機(90mmΦ)に送り込み、260℃で溶融しながら、ギアポンプで定量押出を実施し、公称の目開きを10μmとした日本精線製の金属繊維焼結フィルターを用いて、溶融ろ過を行い、コートハンガー型のダイ(1700mm幅)を用いて、コートハンガーダイ出口の間隙を0.5mmとして260℃で膜状に押出した。このときに用いたダイのダイランド長(ダイ出口の平行部分の長さ)は、20mmであった。ダイ出口からロール圧着点までの距離を65mmとして、押出したフィルムを、表面粗さが0.1Sの250mmΦの鏡面ロールと、0.3mm厚の金属ベルトの間に挟んで、フィルムの表面を光沢面に転写した。金属ベルト(幅1650mm)は、ゴム被覆のロール(保持するロールの径は150mmΦ)と、冷却ロール(ロール径150mm)により保持したもので、市販のスリーブ式転写ロール(千葉機械工業製)を用いて、転写した。転写するときのロール間隔は、0.35mmであり、転写圧力は、0.35MPaであった。
このときの、鏡面ロールの外周の周速度を10m/minとした。このときの鏡面ロールの温度は、オイル温調機を用いて125℃、ゴム被覆ロールの温度は、115℃に設定した。
鏡面ロールの下流側には、250mmΦの冷却ロールを配置し、鏡面ロールから剥ぎ取ったフィルムは、115℃に設定した冷却ロールに圧着するまでの時間を2.1秒間として冷却した。その後フィルムを、剥離張力0.4MPa・cmで剥離して、片面にマスキングフィルムを貼合して、巻き取り機で巻き取り、厚み130μmの樹脂フィルムを得た(以下、「原反フィルムA」という)。得られたフィルムの残留溶媒量は0.1%であり、全光線透過率は93%で、ガラス転移温度(Tg)は130℃であった。
製造例1において、樹脂Aに代えて、合成例2で得た樹脂Bを用いたこと以外は、製造例1と同様にして、厚み130μmの樹脂フィルムを得た(以下、「原反フィルムB」という)。得られたフィルムの残留溶媒量は0.1%であり、全光線透過率は93%で、ガラス転移温度(Tg)は131℃であった。
合成例3で得られた樹脂Cをトルエンに30%濃度(室温での溶液粘度は30,000mPa・s)になるように溶解し、酸化防止剤としてペンタエリスリチルテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を重合体100重量部に対して0.1重量部を添加し、日本ポール製の孔径5μmの金属繊維焼結フィルターを用い、差圧が0.4MPa以内に収まるように溶液の流速をコントロールしながら濾過した。得られたポリマー溶液を、クラス1000のクリーンルーム内に設置した井上金属工業製INVEXラボコーターを用い、アクリル酸系で親水化(易接着性化)表面処理した厚さ100μmの基材のPETフィルム(東レ(株)製、ルミラーU94)上に、乾燥後のフィルム厚みが130μmになるように塗布し、これを50℃で一次乾燥の後、PETフィルムより剥がして90℃で二次乾燥を行い樹脂フィルムを得た(以下、「フィルムC」という)。得られたフィルムCの残留溶媒量は0.1%であり、全光線透過率は93%で、ガラス転移温度(Tg)は165℃であった。
2軸押出機を用い、樹脂A100部に対して、(ペンタエリスリチルテトラキス−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート:融点115℃)0.3部、ベンゾトリアゾール化合物として、(2,2’−メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]:融点199℃)1.5部の配合比で270℃で溶融混練りした後、ストランド上に押出し、水冷後フィーダールーダーを通してペレットを得た。得られたペレットを、100℃、3時間、窒素下で循環除湿乾燥した後、ホッパーに送り、スクリュウ径75mmφの単軸押出機を用いて樹脂温度270℃で溶融させた。
この溶融樹脂を両軸排出型のギアポンプにより30kg/hrの割合で、280℃に加温したポリマーフィルター(目開き5μm)を介して700mm幅コートハンガーダイに導いた。フィルターの入口と出口との差圧は3MPaであった。また、ダイのヒーターにはアルミ鋳込みヒーターを使用して250℃に設定し、前面のリップ部には加えてリップヒーターを設置し、ダイリップ温度を250±0.4℃に制御した。
リップ開度は幅方向に0.5mmにセットし、微調整は溶融押出下流側に設置したオンライン厚み計にて厚みムラを計測して行なった。ダイから出た樹脂は250mmφのキャストロール(表面粗さ:0.1μ)の鉛直接線方向に落として圧着し、キャストロール軸に対し水平に設置した2本の冷却ロールで順に圧着した後剥離し、4kgfで張力制御して引取って、80μmの厚みの保護フィルムαを得た。
120μmのロール状のポリビニルアルコール(以下、「PVA」ともいう。)製フィルムを、ヨウ素濃度が0.03重量%であり、ヨウ化カリウム濃度が0.5重量%である30℃水溶液の染色浴にて、連続的に延伸倍率3倍で長手方向に一軸延伸(前延伸)した後、ほう酸濃度が5重量%であり、ヨウ化カリウム濃度が8重量%である水溶液の55℃の架橋浴中で、さらに延伸倍率2倍で長手方向に一軸延伸(後延伸)し、乾燥処理して巻き取り、27μmのロール状の偏光子を得た。
製造例1で得た原反フィルムAを用い、延伸機炉内温度136℃の槽内にて、延伸速度5m/min、延伸倍率1.4倍で、フィルム幅方向を固定しないフィルム長手方向の一軸延伸をしたのち、延伸機炉内温度150℃の槽内にて、延伸速度5.0m/min、延伸倍率1.7倍でテンター横延伸を行い、厚さ69μmのロール状の位相差フィルムAを得た。得られた位相差フィルムAの面内位相差R0は40.1nm、NZ係数は2.9であった。
得られた位相差フィルムAを、製造例5で得られた偏光子の片面にロール状フィルムを揃える様にして(偏光子の吸収軸である延伸方向と位相差フィルムAの最大屈折率方向を直交にする)、調製例で得られた水系接着剤を用いて両者を連続的に貼付し、偏光子のもう一方の面に製造例4で得られた保護フィルムαを調製例で得られた水系接着剤を用いて貼付し、偏光板A−1を得た。得られた偏光板の単体透過率及び偏光度を調べたところそれぞれ42.1%および99.9%であった。また、得られた偏光板A−1について湿熱試験および乾熱試験をそれぞれ行ったところ、ともに◎であった。結果を表1に示す。
得られたTNモード液晶表示素子の、全方位で視野角(コントラスト比10以上の領域)を確認したところ、上下125度左右160度であることを確認した。また黒表示時の輝点の有無を確認したところ、パネル全面で1個であった。結果を表1に示す。
製造例1で得た原反フィルムAを用い、延伸機炉内温度145℃の槽内にて、延伸速度5m/min、延伸倍率3.0倍でテンター横延伸を行い、厚さ43μmのロール状の位相差フィルムBを得た。得られた位相差フィルムBの面内位相差R0は90.2nm、NZ係数は1.3であった。
実施例1において、位相差フィルムAに変えて位相差フィルムBを使用したこと以外は実施例1と同様にして、偏光板B−1を得た。得られた偏光板の単体透過率及び偏光度を調べたところそれぞれ42.0%および99.9%であった。また、湿熱試験および乾熱試験も実施例1と同様におこなったところ、それぞれ◎であった。
実施例1と同様にしてTNモード液晶表示素子を得て評価を行ったところ、視野角は上下123度左右160度であり、輝点の有無を確認したところ、パネル全面で1個であった。結果を表1に併せて示す。
製造例2で得た原反フィルムBを用い、延伸機炉内温度138℃の槽内にて、延伸速度5m/min、延伸倍率1.4倍で、フィルム幅方向を固定しないフィルム長手方向の一軸延伸をしたのち、延伸機炉内温度152℃の槽内にて、延伸速度5m/min、延伸倍率1.7倍でテンター横延伸を行い、厚さ72μmのロール状の位相差フィルムCを得た。得られた位相差フィルムCの面内位相差R0は40.0nm、NZ係数は2.9であった。
実施例1において、位相差フィルムAに変えて位相差フィルムCを使用したこと以外は実施例1と同様にして、偏光板C−1を得た。得られた偏光板の単体透過率及び偏光度を調べたところそれぞれ42.0%および99.9%であった。また、湿熱試験および乾熱試験も実施例1と同様におこなったところ、それぞれ◎であった。
実施例1と同様にしてTNモード液晶表示素子を得て評価を行ったところ、視野角は上下123度左右158度であり、輝点の有無を確認したところ、パネル全面で0個であった。結果を表1に併せて示す。
製造例3で得た原反フィルムCを用い、延伸機炉内温度169℃の槽内にて、延伸速度5m/min、延伸倍率1.4倍で、フィルム幅方向を固定しないフィルム長手方向の一軸延伸をしたのち、延伸機炉内温度183℃の槽内にて、延伸速度5m/min、延伸倍率1.7倍でテンター横延伸を行い、厚さ73μmのロール状の位相差フィルムDを得た。得られた位相差フィルムDの面内位相差R0は40.4nm、NZ係数は2.9であった。
実施例1において、位相差フィルムAに変えて位相差フィルムDを使用したこと以外は実施例1と同様にして、偏光板D−1を得た。得られた偏光板の単体透過率及び偏光度を調べたところそれぞれ42.1%および99.9%であった。また、湿熱試験および乾熱試験も実施例1と同様におこなったところ、それぞれ◎であった。
実施例1と同様にしてTNモード液晶表示素子を得て評価を行ったところ、視野角は上下122度、左右153度であり、輝点の有無を確認したところ、パネル全面で2個であった。結果を表1に併せて示す。
実施例1において、保護フィルムαに変えてトリアセチルセルロース(以下、「TAC」ともいう。)製フィルムを使用したこと以外は実施例1と同様にして、偏光板A−2を得た。得られた偏光板の単体透過率及び偏光度を調べたところそれぞれ41.6%および99.9%であった。また、湿熱試験および乾熱試験も実施例1と同様におこなったところ、それぞれ◎と○であった。
実施例1と同様にしてTNモード液晶表示素子を得て評価を行ったところ、視野角は上下119度、左右159度であり、輝点の有無を確認したところ、パネル全面で1個であった。結果を表1に併せて示す。
実施例2において、保護フィルムαに変えてTAC製フィルムを使用したこと以外は実施例2と同様にして、偏光板B−2を得た。得られた偏光板の単体透過率及び偏光度を調べたところそれぞれ41.7%および99.9%であった。また、湿熱試験および乾熱試験も実施例1と同様におこなったところ、それぞれ◎と○であった。
実施例1と同様にしてTNモード液晶表示素子を得て評価を行ったところ、視野角は上下118度、左右159度であり、輝点の有無を確認したところ、パネル全面で1個であった。結果を表1に併せて示す。
実施例3において、保護フィルムαに変えてTAC製フィルムを使用したこと以外は実施例3と同様にして、偏光板C−2を得た。得られた偏光板の単体透過率及び偏光度を調べたところそれぞれ41.5%および99.9%であった。また、湿熱試験および乾熱試験も実施例1と同様におこなったところ、それぞれ◎と○であった。
実施例1と同様にしてTNモード液晶表示素子を得て評価を行ったところ、視野角は上下116度、左右155度であり、輝点の有無を確認したところ、パネル全面で0個であった。結果を表1に併せて示す。
実施例4において、保護フィルムαに変えてTAC製フィルムを使用したこと以外は実施例4と同様にして、偏光板D−2を得た。得られた偏光板の単体透過率及び偏光度を調べたところそれぞれ41.4%および99.9%であった。また、湿熱試験および乾熱試験も実施例1と同様におこなったところ、それぞれ◎と○であった。
実施例1と同様にしてTNモード液晶表示素子を得て評価を行ったところ、視野角は上下114度、左右154度であり、輝点の有無を確認したところ、パネル全面で3個であった。結果を表1に併せて示す。
アセチル置換度/プロピオニル置換度の比が70/30であるセルロース系樹脂未延伸フィルムを、延伸機炉内温度138℃の槽内にて、延伸速度5m/min、延伸倍率1.6倍で、フィルム幅方向を固定しないフィルム長手方向の一軸延伸をしたのち、延伸機炉内温度152℃の槽内にて、延伸速度5m/min、延伸倍率1.9倍でテンター横延伸を行い、厚さ52μmのロール状の位相差フィルムEを得た。得られた位相差フィルムEの面内位相差R0は40.5nm、NZ係数は2.9であった。
実施例1において、位相差フィルムAに変えて位相差フィルムEを使用したこと以外は実施例1と同様にして、偏光板E−1を得た。得られた偏光板の単体透過率及び偏光度を調べたところそれぞれ41.3%および99.9%であった。また、湿熱試験および乾熱試験も実施例1と同様におこなったところ、それぞれ◎と○であった。
実施例1と同様にしてTNモード液晶表示素子を得て評価を行ったところ、視野角は上下113度、左右152度であり、輝点の有無を確認したところ、パネル全面で4個であった。結果を表1に併せて示す。
製造例1で得た原反フィルムAを用い、延伸機炉内温度135℃の槽内にて、延伸速度5m/min、延伸倍率2.3倍でテンター横延伸を行い、厚さ65μmのロール状の位相差フィルムFを得た。得られた位相差フィルムFの面内位相差R0は180.4nm、NZ係数は1.4であった。
実施例1において、位相差フィルムAに変えて位相差フィルムFを使用したこと以外は実施例1と同様にして、偏光板F−1を得た。得られた偏光板の単体透過率及び偏光度を調べたところそれぞれ42.1%および99.9%であった。また、湿熱試験および乾熱試験も実施例1と同様におこなったところ、それぞれ◎であった。
実施例1と同様にしてTNモード液晶表示素子を得て評価を行ったところ、視野角は上下40度、左右159度となり上下方向の視野角が非常に狭くなった。輝点の有無を確認したところ、パネル全面で1個であった。結果を表1に併せて示す。
製造例1で得た原反フィルムAを用い、延伸機炉内温度133℃の槽内にて、延伸速度5m/min、延伸倍率1.6倍で、フィルム幅方向を固定しないフィルム長手方向の一軸延伸をしたのち、延伸機炉内温度146℃の槽内にて、延伸速度5.0m/min、延伸倍率1.9倍でテンター横延伸を行い、厚さ56μmのロール状の位相差フィルムGを得た。得られた位相差フィルムAの面内位相差R0は40.1nm、NZ係数は5.3であった。実施例5において位相差フィルムAに変えて位相差フィルムGを使用したこと以外は実施例5と同様にして
偏光板G−2を得た。得られた偏光板の単体透過率及び偏光度を調べたところそれぞれ41.9%および99.9%であった。また、湿熱試験および乾熱試験も実施例5と同様におこなったところ、それぞれ◎と○であった。
実施例5と同様にしてTNモード液晶表示素子を得て評価を行ったところ、視野角は上下43度、左右155度となり上下方向の視野角が非常に狭くなった。また、輝点の有無を確認したところ、パネル全面で3個であった。結果を表1に併せて示す。
厚さ80μmのトリアセチルセルロースフィルム上に、側鎖に結合基を有するビニル系繰り返し単位を有する変性PVAからなる配向膜を形成し、当該配向膜上に、重合性基が結合した円盤状液晶性化合物と光重合開始剤を有する組成物を塗布して加熱した後、紫外線を照射して、位相差フィルムHを得た。得られた位相差フィルムHの面内位相差R0は40.5nm、NZ係数は4.56であった。実施例5において位相差フィルムAに変えて位相差フィルムHを使用したこと以外は実施例5と同様にして偏光板H−2を得た。得られた偏光板の単体透過率及び偏光度を調べたところそれぞれ40.9%および99.9%であった。また、湿熱試験および乾熱試験も実施例5と同様におこなったところ、それぞれ◎と×であった。
実施例5と同様にしてTNモード液晶表示素子を得て評価を行ったところ、視野角は上下120度、左右146度となった。パネル全面の輝点の有無を確認したところ、15個であった。結果を表1に併せて示す。
Claims (6)
- 熱可塑性樹脂から構成される位相差フィルムと偏光子を有する2枚の偏光板が、液晶セルを挟んで液晶表示素子の観察者側と背面側に配置されており、それぞれの偏光板を構成する位相差フィルムが、下記式(i)、(ii)および(iii)を満たし、かつ、
それぞれの偏光板が、位相差フィルムのフィルム面内の最大屈折率方向と、偏光子の吸収軸とが直行するように、両者を貼り合わせてなることを特徴とする、TNモード液晶表示素子。
(i) 20nm≦R0≦150nm
(ii) 1.1≦NZ≦4.3
(iii) 200nm≦R0f×NZf+R0r×NZr≦260nm
(ここで、R0はフィルム面内の位相差を、NZはNZ係数を表し、それぞれ光線波長550nmにおけるフィルム面内の最大屈折率をnx、フィルム面内でnxに対して直行する方向の屈折率をny、フィルム厚み方向の屈折率をnz、厚みをd(nm)とした場合に、式 R0=(nx−ny)×dおよび式 NZ=(nx−nz)/(nx−ny)により求められる値である。R0fおよびNZfはそれぞれ液晶表示素子の観察者側の光学フィルムのR0及びNZを示し、R0rおよびNZrはそれぞれ液晶表示素子の背面側の光学フィルムのR0及びNZを示す。) - 位相差フィルムが、いずれも下記式(iv)および(v)を満たすことを特徴とする、請求項1に記載のTNモード液晶表示素子。
(iv) 70nm≦R0≦150nm
(v) 1.1≦NZ≦1.5 - 位相差フィルムを構成する熱可塑性樹脂が、下記式(I)で表される繰り返し単位を有する環状オレフィン系樹脂であることを特徴とする、請求項1または2に記載のTNモード液晶表示素子。
- さらに、偏光板が保護フィルムを有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のTNモード液晶表示素子。
- 偏光板を構成する位相差フィルムが、熱可塑性樹脂から構成される原反フィルムを延伸して得られたものであることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のTNモード液晶表示素子。
- 熱可塑性樹脂から構成される原反フィルムを延伸して前記式(i)および(ii)を満たす位相差フィルムを作成する工程と、当該位相差フィルムと偏光子とを重ね合わせて偏光板を作成する工程と、得られた偏光板を液晶セルと重ね合わせる工程とを有する製造方法により得られることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のTNモード液晶表示素子。
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