WO2018180867A1 - 位相差基板及び液晶表示装置 - Google Patents

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WO2018180867A1
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layer
retardation
crystal display
substrate
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浩二 村田
坂井　彰
雄一 川平
雅浩 長谷川
貴子 小出
中村　浩三
箕浦　潔
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シャープ株式会社
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    • G02F1/133638—Waveplates, i.e. plates with a retardation value of lambda/n

Definitions

  • the present invention relates to a retardation substrate and a liquid crystal display device. More specifically, the present invention relates to a phase difference substrate subjected to a liquid crystal alignment process, and a liquid crystal display device including the phase difference substrate.
  • a liquid crystal display device is a display device that uses a liquid crystal composition for display, and a typical display method is that light is emitted from a backlight to a liquid crystal display panel in which the liquid crystal composition is sealed between a pair of substrates. The amount of light transmitted through the liquid crystal display panel is controlled by irradiating and applying a voltage to the liquid crystal composition to change the orientation of the liquid crystal molecules.
  • a liquid crystal display device has features such as thinness, light weight, and low power consumption, and thus is used in electronic devices such as televisions, smartphones, tablet terminals, and car navigation systems.
  • a retardation film may be used for the purpose of color tone compensation and viewing angle compensation.
  • Patent Document 1 discloses a step of applying a composition containing a liquid crystalline polymer having a photoreactive group on a substrate, and distilling off the solvent in the composition.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the low reflection liquid crystal display device of Comparative Example 1.
  • the low-reflection liquid crystal display device 100 of Comparative Example 1 includes a first polarizer 110, an out-cell retardation layer 120, a first substrate 130, an in-cell retardation, in order from the observation surface side to the back surface side.
  • a layer 140, a liquid crystal layer 150, a second substrate 160, a second polarizer 170, and a backlight 180 are included.
  • a first liquid crystal alignment film 151 is provided between the in-cell retardation layer 140 and the liquid crystal layer 150
  • a second liquid crystal alignment film 152 is provided between the liquid crystal layer 150 and the second substrate 160. Is provided.
  • the first substrate 130 includes a first transparent substrate 131, a color filter / black matrix layer 132, and an overcoat layer 133 in order from the observation surface side to the back surface side.
  • the in-cell retardation layer 140 includes an alignment film 141 for phase difference expression layer and a phase difference expression layer 142 in order from the observation surface side to the back surface side.
  • the second substrate 160 includes a thin film transistor layer 161 having a thin film transistor and a second transparent base material 162 in order from the observation surface side to the back surface side.
  • the first polarizer 110 and the second polarizer 170 are arranged so that the deflection axes are orthogonal to each other.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the manufacturing process of the in-cell retardation layer of Comparative Example 1.
  • the in-cell retardation layer 140 in the low-reflection liquid crystal display device 100 of the comparative example 1 is usually formed on the retardation developing layer alignment film 141 after forming the retardation developing layer alignment film 141.
  • the manufacturing process is complicated because the phase difference layer 142 is formed in two steps.
  • the in-cell retardation layer 140 in the low reflection liquid crystal display device 100 of the comparative form 1 is manufactured using the method of the above-mentioned Patent Document 1, it is not necessary to form the retardation developing layer alignment film 141, and it is performed in one step.
  • the in-cell retardation layer 140 can be manufactured, and the manufacturing process can be simplified.
  • the in-cell retardation layer 140 is disposed between the first substrate 130 and the liquid crystal layer 150 as in the low reflection liquid crystal display device 100 of the comparative form 1, the first liquid crystal alignment is provided on the in-cell retardation layer 140. It is necessary to form the alignment film 151 for use.
  • a mixed solvent containing ⁇ -butyrolactone, N-methylpyrrolidone (NMP), butyl cellosolve (BCS) or the like is used for the purpose of adjusting the viscosity or improving the wettability.
  • the present invention has been made in view of the above-described present situation, and an object thereof is to provide a retardation substrate capable of more easily producing a liquid crystal display device, and a liquid crystal display device including the retardation substrate. Is.
  • the inventors of the present invention have made various studies on a retardation substrate capable of more easily producing a liquid crystal display device and a liquid crystal display device including the retardation substrate.
  • the direction of the slow axis on the surface of the optical functional layer is different from the direction of the slow axis inside the retardation layer.
  • one embodiment of the present invention includes a base material and an optical functional layer provided on one surface of the base material, the optical functional layer including a retardation layer, and the optical functional layer
  • the direction of the slow axis of the surface may be a phase difference substrate different from the direction of the slow axis inside the retardation layer.
  • the angle formed between the direction of the slow axis on the surface of the optical functional layer and the direction of the slow axis inside the retardation layer may be more than 43 ° and not more than 47 °.
  • the surface of the optical functional layer may be composed of the retardation layer.
  • the optical functional layer may further include an inorganic film, and the surface of the optical functional layer may be composed of the inorganic film.
  • the optical functional layer may have a phase difference of ⁇ / 4.
  • Another embodiment of the present invention may be a liquid crystal display device including the retardation substrate.
  • the liquid crystal display device further includes a substrate facing the retardation substrate, and a liquid crystal layer provided between the retardation substrate and the facing substrate, wherein the retardation substrate is the optical functional layer. May be disposed in contact with the liquid crystal layer.
  • a liquid crystal display device which can produce a liquid crystal display device more simply and a liquid crystal display device provided with the said phase difference substrate can be provided.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating the retardation substrate of the first embodiment.
  • 6 is a schematic diagram illustrating the relationship between various axes and directions of the optical function layer in the retardation substrate of Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a retardation substrate of Embodiment 2.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal display device of Embodiment 3.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal display device of Embodiment 4.
  • FIG. 4 is a photomicrograph of liquid crystal display devices of Examples 1, 2, 4, and 8 to 10 when displaying black. 8 is a graph plotting the relationship of dark room contrast with the angle in the rubbing direction of Examples 1 to 7.
  • It is a cross-sectional schematic diagram of the low reflection liquid crystal display device of the comparative form 1.
  • 5 is a flowchart showing a manufacturing process of an in-cell retardation layer of Comparative Example 1.
  • the “retardation layer” means a retardation layer that gives an in-plane retardation of at least 10 nm to light having a wavelength of 550 nm.
  • light having a wavelength of 550 nm is light having the highest human visibility.
  • ns represents the larger one of the main refractive indexes nx and ny in the in-plane direction of the retardation layer
  • nf is the smaller one of the main refractive indexes nx and ny in the in-plane direction of the retardation layer. Represents.
  • the main refractive index indicates a value with respect to light having a wavelength of 550 nm unless otherwise specified.
  • the in-plane slow axis of the retardation layer indicates an axis in a direction corresponding to ns, and the in-plane fast axis indicates an axis in a direction corresponding to nf.
  • d represents the thickness of the retardation layer.
  • the “phase difference” means an in-plane phase difference with respect to light having a wavelength of 550 nm.
  • phase difference of ⁇ / 4 refers to an in-plane phase difference of 1 ⁇ 4 wavelength (strictly, 137.5 nm) with respect to light having a wavelength of at least 550 nm, and is a surface of 100 nm or more and 176 nm or less. Any internal phase difference may be used.
  • observation surface side means a side closer to the screen (display surface) of the liquid crystal display device
  • back side means the screen (display surface) of the liquid crystal display device. Means the farther side.
  • that two axes (directions) are orthogonal means that an angle (absolute value) between the two axes is in a range of 90 ⁇ 3 °, preferably in a range of 90 ⁇ 1 °, More preferably, it is within the range of 90 ⁇ 0.5 °, and particularly preferably 90 ° (fully orthogonal).
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the retardation substrate of the first embodiment.
  • the retardation substrate 10 ⁇ / b> A according to the first embodiment includes a base material 11 and an optical functional layer 12 provided on one surface of the base material 11, and the optical functional layer 12 is a retardation layer. 12a. That is, the surface of the optical functional layer 12 is composed of the retardation layer 12a. Between the base material 11 and the phase difference layer 12a, you may have other layers, such as a color filter layer, for example.
  • the base material 11 is preferably a transparent base material having transparency, and examples thereof include a glass base material and a plastic base material.
  • the optical functional layer 12 has a function of changing the state of incident polarized light by giving a phase difference between two orthogonally polarized components using a birefringent material or the like, and a liquid crystal layer is provided on the optical functional layer 12 It also functions as an alignment film for forming the liquid crystal layer.
  • the optical functional layer 12 is a retardation layer 12a.
  • the optical function layer 12 preferably has a phase difference of ⁇ / 4.
  • ⁇ / 4 By setting the retardation of the optical functional layer 12 to ⁇ / 4, reflection of external light can be further suppressed in the liquid crystal display device using the retardation substrate 10A as an in-cell retardation layer.
  • the phase difference of the optical function layer 12 can be measured using an Axoscan (Mueller matrix polarimeter).
  • the angle formed by the direction of the slow axis on the surface of the optical functional layer 12 (the direction of the slow axis of the surface of the retardation layer 12a) and the direction of the slow axis inside the retardation layer 12a exceeds 43 °, It is preferably 47 ° or less, more preferably 44 ° or more and 46.5 ° or less.
  • the angle ⁇ 2 of the slow axis inside the retardation layer 12a is directly evaluated by using the Axoscan (Mueller matrix polarimeter) for the retardation substrate 10A in which the retardation layer 12a is formed on the substrate 11. To do.
  • the phase difference board 10A or may be a color filter layer and an overcoat layer is formed.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the relationship between various axes and directions of the optical functional layer in the retardation substrate of the first embodiment.
  • a method for evaluating the angle ⁇ 1 of the slow axis of the surface of the optical functional layer 12 will be described.
  • a substrate including a common electrode (planar electrode) and a pixel electrode (comb electrode) an alignment film for liquid crystal alignment, a liquid crystal layer having positive liquid crystal molecules, a retardation substrate 10A,
  • An FFS mode liquid crystal standard cell in which an out-cell retardation layer having a phase difference equal to that of the optical functional layer 12 and a first polarizer (analyzer) are stacked is manufactured.
  • the slow axis angle of the alignment film for liquid crystal alignment is 0 °
  • the inside of the retardation layer 12a angle theta 2 is -45 ° of the slow axis of the angle of the slow axis of Autoseru retardation layer is disposed to each layer so that the 45 °.
  • the liquid crystal standard cell thus prepared is in a voltage-free state in which no voltage is applied between the common electrode and the pixel electrode, and the analyzer is rotated with respect to the polarizer, and a microscope for black display with the lowest black luminance is obtained. An image is taken, and the angle ⁇ A of the polarization axis of the analyzer at this time is obtained.
  • the first alignment for liquid crystal alignment is performed on the in-cell retardation layer 140.
  • the solvent may dissolve the in-cell retardation layer 140, and it is necessary to optimize the solvent type to be used, and the manufacturing process is complicated.
  • the direction of the slow axis on the surface of the optical functional layer 12 is different from the direction of the slow axis inside the retardation layer 12a.
  • the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are aligned at a desired angle using the slow axis of the surface of the optical functional layer 12 without forming an alignment film for aligning the liquid crystal on the optical functional layer 12 at the same time. It is possible to make it. As a result, a liquid crystal display device can be more easily manufactured.
  • the thickness of the retardation layer 12a is preferably 1.0 ⁇ m or more and 3.0 ⁇ m or less, and more preferably 1.2 ⁇ m or more and 2.0 ⁇ m or less.
  • the material of the retardation layer 12a in the present embodiment is not particularly limited.
  • the retardation layer 12a uses a liquid crystalline polymer having a photoreactive group (hereinafter also simply referred to as “liquid crystalline polymer”). It may be a formed layer.
  • liquid crystalline polymer examples include, for example, a mesogenic group such as a biphenyl group, a terphenyl group, a naphthalene group, a phenylbenzoate group, an azobenzene group, and derivatives thereof, which are frequently used as a mesogenic component of a liquid crystalline polymer, a cinnamoyl group, It has a side chain of a structure having a chalcone group, a cinnamylidene group, a ⁇ - (2-phenyl) acryloyl group, a cinnamic acid group, a photoreactive group such as a derivative thereof, and has acrylate, methacrylate, maleimide, N- Examples thereof include polymers having a structure such as phenylmaleimide and siloxane in the main chain.
  • a mesogenic group such as a biphenyl group, a terphenyl group, a naphthalene
  • the liquid crystalline polymer may be a homopolymer composed of a single repeating unit or a copolymer composed of two or more repeating units having different side chain structures.
  • the copolymer includes any of alternating type, random type, graft type and the like.
  • the side chain related to at least one repeating unit is a side chain having a structure having both the mesogenic group and the photoreactive group, but the side chain related to the other repeating unit is It may not have a mesogenic group or the photoreactive group.
  • the liquid crystalline polymer is, for example, a copolymerizable (meth) acrylic acid polymer having a repeating unit represented by the following general formula (I).
  • R 1 is a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 is an alkyl group, or a phenyl group substituted with a group selected from an alkyl group, an alkoxy group, a cyano group, and a halogen atom
  • each of X 1 to X 38 is independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom or a cyano group.
  • the liquid crystalline polymer is preferably a copolymerizable (meth) acrylic acid polymer having a repeating unit represented by the following general formula (Ia).
  • R 1 is a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 is an alkyl group or a phenyl group substituted with a group selected from an alkyl group, an alkoxy group, a cyano group and a halogen atom
  • X 1A -X 4A each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom or a cyano group
  • ring B is a group represented by the following general formula (M1a) or (M5a);
  • X 1B to X 4B and X 31B to X 38B are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, or a cyano group.
  • liquid crystalline polymer is more preferably a copolymerizable (meth) acrylic acid polymer having a repeating unit represented by the following general formula (Ib) or (Ic).
  • R 1 is a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 is an alkyl group or a phenyl group substituted with a group selected from an alkyl group, an alkoxy group, a cyano group and a halogen atom
  • X 1A To X 4A and X 31B to X 38B are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom or a cyano group
  • p and q are each independently any one of 1 to 12 M
  • R 1 is a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 is an alkyl group or a phenyl group substituted with a group selected from an alkyl group, an alkoxy group, a cyano group and a halogen atom
  • X 1A To X 4A and X 1B to X 4B are each independently a hydrogen atom, alkyl group, alkoxy group, halogen atom or cyano group
  • p and q are each independently any one of 1 to 12 M
  • R 1 is a methyl group.
  • R 2 is preferably an alkyl group, or a phenyl group substituted with one group selected from an alkyl group, an alkoxy group, a cyano group, and a halogen atom.
  • an alkyl group, an alkoxy group, or a cyano group is substituted.
  • the phenyl group is more preferable, and the phenyl group substituted with an alkyl group or an alkoxy group is particularly preferable.
  • X 31B to X 38B are each preferably a hydrogen atom or a halogen atom, and most preferably a hydrogen atom.
  • any integer of 3 to 9 is preferable, and any integer of 5 to 7 is preferable, and 6 is most preferable.
  • X 1A to X 4A are preferably a hydrogen atom or a halogen atom, and any of X 1A to X 4A is particularly preferable. It is preferable that one of them is a halogen atom and the other is a hydrogen atom, or that all are hydrogen atoms.
  • X 31B to X 38B are preferably hydrogen atoms or halogen atoms, and most preferably all are hydrogen atoms.
  • X 1B to X 4B are preferably hydrogen atoms or halogen atoms, and most preferably all are hydrogen atoms.
  • the alkyl group of the substituents of the phenyl group of the alkyl group or R 2 in R 2 include an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, of which preferably has 1 to 6 carbon atoms, more preferably a carbon number Those having 1 to 4 are most preferably a methyl group.
  • Examples of the alkoxy group as the substituent of the phenyl group of R 2 include alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms, among which, those having 1 to 6 carbon atoms are preferable, and those having 1 to 4 carbon atoms are more preferable. Most preferred is a methoxy group.
  • halogen atom for the substituent of the phenyl group of R 2 examples include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and among these, a fluorine atom is preferable.
  • examples of the alkyl group include those having 1 to 4 carbon atoms, of which a methyl group is most preferable, and examples of the alkoxy group include those having 1 to 4 carbon atoms, including a methoxy group.
  • examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and among these, a fluorine atom is preferable.
  • X 1A to X 38A represent the case where X 1 to X 38 which are substituents on ring A or ring B are substituents on ring A
  • X 1B to X 38 38B represents the case where they are substituents on ring B. Therefore, the description of X 1 to X 38 can be applied to X 1A to X 38A and X 1B to X 38B as they are.
  • the liquid crystalline polymer according to this embodiment can be dissolved in a solvent to form a retardation layer composition. Furthermore, in addition to a photopolymerization initiator, a surfactant, and the like, components that are usually contained in a polymerizable composition that causes polymerization by light and heat may be appropriately added to the retardation layer composition.
  • the liquid crystalline polymer according to this embodiment preferably has a content of 10% by weight or more and 40% by weight or less, and more preferably 15% by weight or more and 35% by weight or less with respect to the retardation layer composition. It is preferably 20% by weight or more and 30% by weight or less.
  • the content of the solvent in the phase difference layer composition is not particularly limited as long as the liquid crystalline polymer is dissolved, but usually, for example, 70% by weight to 99% by weight with respect to the total weight of the liquid crystalline polymer. It is. Further, the content of other optional components is not particularly limited, but usually, for example, the photopolymerization initiator is 1% by weight or more and 10% by weight or less, and the surfactant is 0. It is preferably contained in an amount of 1% by weight or more and 5% by weight or less.
  • Solvents used for the phase difference layer composition include toluene, ethylbenzene, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol methyl ether, dibutyl ether, acetone, methyl ethyl ketone, ethanol, propanol, cyclohexane, cyclopentanone, methylcyclohexane, Examples include tetrahydrofuran, dioxane, cyclohexanone, n-hexane, ethyl acetate, butyl acetate, propylene glycol methyl ether acetate, methoxybutyl acetate, N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, and the like.
  • methyl ethyl ketone and cyclohexanone are preferred from the viewpoints of toxicity and environmental burden and / or resistance to dissolution with respect to resin substrates (for example, polyethylene terephthalate (PET), cycloolefin polymer (COP), etc.). Any of these may be used alone, or two or more of these may be used in combination.
  • the polymer (I) of this embodiment has an excellent feature of being soluble in methyl ethyl ketone and cyclohexanone.
  • any general-purpose photopolymerization agent generally known for forming a uniform film by irradiation with a small amount of light can be used.
  • Specific examples include, for example, azonitrile photopolymerization initiators such as 2,2′-azobisisobutyronitrile and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), Irgacure 907 (Ciba Specialty).
  • ⁇ -aminoketone photopolymerization initiator such as Irgacure 369 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals), 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, diethoxyacetophenone, 1- (4 -Isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, etc.
  • Irgacure 369 manufactured by Ciba Specialty Chemicals
  • 4-phenoxydichloroacetophenone 4-t-butyl-dichloroacetophenone
  • diethoxyacetophenone diethoxyacetophenone
  • 1- (4 -Isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one 1-hydroxycyclohexyl
  • Acetophenone photopolymerization initiators benzoin, benzoy Benzoin photopolymerization initiators such as methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzyl dimethyl ketal, benzophenone, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated benzophenone, 4-benzoyl- Benzophenone photopolymerization initiators such as 4′-methyldiphenyl sulfide, thioxanthone photopolymerization initiators such as 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, 2,4,6-trichloro-s-triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazin
  • Triazine photopolymerization initiators carbazole photopolymerization initiators, imidazole photopolymerization initiators, etc .; and ⁇ -acyloxy esters, acylphosphine oxides, Phenylglyoxylate, benzyl, 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone, ethylanthraquinone, 4,4′-diethylisophthalophenone, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxy) And photopolymerization initiators such as carbonyl) benzophenone, 4,4′-diethylaminobenzophenone, and thioxanthone. Any of the photopolymerization initiators may be used alone, or two or more of them may be used in combination.
  • any surfactant generally used for forming a uniform film can be used.
  • Specific examples include, for example, sodium lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, triethanolamine lauryl sulfate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate, alkyl ether phosphate, sodium oleyl succinate, potassium myristate, coconut oil fatty acid potassium, sodium lauroyl monkey
  • Anionic surfactants such as cosinates;
  • Nonionic surfactants such as polyethylene glycol monolaurate, sorbitan stearate, glyceryl myristate, glyceryl dioleate, sorbitan stearate, sorbitan oleate; stearyltrimethylammonium chloride, behenyl chloride Chaotic properties such as trimethylammonium, stearyldimethylbenzylammonium chloride, cetyltrimethylammonium chloride Activators; amphoteric
  • the retardation substrate 10 ⁇ / b> A according to the present embodiment can be produced by coating the retardation layer composition on the substrate 11.
  • a coating method of the composition for retardation layer any method generally known in the art may be used, for example, spin coating method, bar coating method, die coater method, screen printing method, spray coater method, etc. There is.
  • the composition for retardation layer applied on the substrate 11 is dried under reduced pressure, or is air-dried and then dried by heating, and the solvent contained in the composition for retardation layer is retained. Leave. It is preferable that the composition for phase difference layers apply
  • “evaporating the solvent” means that the solvent is removed to such an extent that the residual solvent cannot be detected, and is, for example, below the detection limit in measurement by gas chromatography.
  • the layer containing the liquid crystalline polymer thus formed on the substrate 11 is referred to as a photoreactive layer.
  • the photoreactive layer is irradiated with linearly polarized light, and the photoreactive group in the side chain of the liquid crystalline polymer is reacted (dimerization, isomerization, etc.) selectively with respect to the polarization axis of the linearly polarized light.
  • a liquid crystal alignment ability is imparted to the layer.
  • the linearly polarized light can be irradiated from either the vertical direction or the oblique direction with respect to the photoreactive layer, but it is usually preferable to irradiate from the vertical direction.
  • the linearly polarized light is light in which one plane including the vibration direction of the electric field (or magnetic field) is specified.
  • Linearly polarized light can be obtained by using a polarizing filter or a polarizing prism for the light from the light source.
  • Irradiation light acts on photoreactive groups by irradiation, such as infrared rays, visible rays, ultraviolet rays (near ultraviolet rays, far ultraviolet rays, etc.), X-rays, charged particle rays (eg, electronic electricity), dimerization, isomerism, etc.
  • the irradiation ray usually has a wavelength of 200 nm or more and 500 nm or less, and among these, near ultraviolet rays of 350 nm to 450 nm are preferable.
  • Examples of the light source include a xenon lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, and a metal halide lamp.
  • Ultraviolet light or visible light obtained from such a light source may be irradiated with an interference filter, a color filter, or the like to limit the wavelength range to be irradiated.
  • the irradiation energy varies depending on the type and coating amount of the liquid crystalline polymer or the like, but usually, 5 mJ / cm 2 or more and 50 mJ / cm 2 or less.
  • the liquid crystal aligning ability can be produced in a pattern shape in two or more different directions.
  • a photomask is placed on the composition and irradiated with linearly polarized light to give liquid crystal alignment ability only to the exposed portion, as necessary. By changing the direction and repeating this several times, the liquid crystal alignment ability can be generated in a pattern in a plurality of directions.
  • the layer thus formed is referred to as a thermal orientation layer.
  • the side chain portion of the liquid crystalline polymer that has not caused a photoreaction can be aligned in a certain direction to obtain a retardation layer before rubbing treatment.
  • the conditions for the heat treatment are not particularly limited as long as the above alignment is sufficient, and the heating may be performed at a heating temperature equal to or higher than the liquid crystal phase temperature of the liquid crystalline polymer.
  • the heating temperature is preferably less than the isotropic phase transition temperature of the liquid crystalline polymer.
  • the specific heating temperature is generally preferably 80 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, and further preferably 120 ° C. or higher and 170 ° C. or lower.
  • As heating time 5 minutes or more and 60 minutes or less are preferable, 10 minutes or more and 50 minutes or less are more preferable, 10 minutes or more and 40 minutes or less are still more preferable.
  • the retardation substrate 10A according to the present embodiment can be manufactured.
  • the rubbing treatment of the surface of the retardation layer before rubbing treatment can be performed by pressing the rubbing roller against the retardation layer before rubbing treatment while rotating the rubbing roller.
  • the angle ⁇ in the rubbing direction preferably satisfies 70 ° ⁇ ⁇ ⁇ 110 °, more preferably satisfies 75 ° ⁇ ⁇ 105 °, and 77 ° ⁇ ⁇ . More preferably, ⁇ 103 °.
  • Examples of the rubbing roller used for rubbing the retardation layer before rubbing include, for example, a roller wound with a rubbing cloth with a pile woven on the surface, and a roller with irregularities on the surface.
  • a roller wrapped with a rubbing cloth is preferably used.
  • the roller pressing amount which is the amount (length) by which the pile tip is pushed into the phase difference layer before rubbing treatment, is preferably 0.1 mm or more and 0.5 mm or less. More preferably, it is 0.30 mm or more and 0.45 mm or less.
  • the number of rotations of the rubbing roller is preferably 200 rpm or more and 800 rpm or less, and more preferably 300 rpm or more and 700 rpm or less.
  • the moving speed of the alignment film before rubbing is preferably 5 mm / s or more and 30 mm / s or less, and more preferably 10 mm / s or more and 20 mm / s or less.
  • the rubbing treatment of the retardation layer before rubbing treatment may be repeated on the entire surface of the retardation layer before rubbing treatment, but once on the entire surface of the retardation layer before rubbing treatment (that is, once repeated). Preferably it is done.
  • Embodiment 2 The retardation substrate of Embodiment 2 is the same as that of Embodiment 1 except that an inorganic film is further provided on the pre-rubbing retardation layer of Embodiment 1 and the inorganic film is rubbed. It has the same configuration as. Therefore, in the present embodiment, features unique to the present embodiment will be mainly described, and the description overlapping with the first embodiment will be omitted as appropriate.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the retardation substrate of the second embodiment.
  • the retardation substrate 10 ⁇ / b> B according to the second embodiment includes a base material 11 and an optical functional layer 12 provided on one surface of the base material 11, and the optical functional layer 12 includes a retardation. It consists of a layer 12a and an inorganic film 12b, and the retardation layer 12a and the inorganic film 12b are laminated in this order from the substrate 11 side. That is, the surface of the optical functional layer 12 is composed of the inorganic film 12b. Between the base material 11 and the phase difference layer 12a, you may have other layers, such as a color filter layer, for example.
  • the angle ⁇ 1 of the slow axis of the surface of the optical functional layer 12 (that is, the surface of the inorganic film 12b) is set as the retardation layer.
  • 12a the inside of the slow phase axis angle theta 2 between the different, simultaneously with a phase difference substrate 10B to impart a desired phase difference, to form an alignment film for liquid crystal alignment on the optical functional layer 12
  • the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer can be aligned at a desired angle by using the slow axis of the surface of the optical functional layer 12.
  • the surface of the optical functional layer 12 is constituted by the inorganic film 12b
  • impurities are liquid crystal from the retardation layer 12a or the color filter layer. It is possible to suppress leaching into the layer. As a result, the liquid crystal display device can achieve a high VHR (Voltage Holding Ratio).
  • the inorganic film 12b can be easily formed by a dry process.
  • examples of the inorganic film 12b include silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (SiN X (where X is a positive number), preferably A material such as SiN) can be used.
  • the relative dielectric constant ⁇ of the inorganic film 12b is preferably 1.0 ⁇ ⁇ 9.0, and more preferably 3.0 ⁇ ⁇ 7.5.
  • the relative dielectric constant of air is 1.00059
  • the relative dielectric constant of SiO 2 is 3.5
  • the relative dielectric constant of SiN is 7.0
  • the relative dielectric constant of ITO is 9.0.
  • the inorganic film 12b can be formed using a sputtering method, a vapor deposition method, a plasma chemical vapor deposition (CVD) method, or the like.
  • the film thickness of the inorganic film 12b is preferably 50 nm or more and 1000 nm or less, more preferably 80 nm or more and 500 nm or less, and further preferably 100 nm or more and 300 nm or less.
  • the direction of the slow axis on the surface of the optical functional layer 12 that is, the direction of the slow axis of the surface of the inorganic film 12b, and the retardation layer 12a
  • the direction of the slow axis inside can be different from each other.
  • the rubbing treatment on the surface of the inorganic film 12b can be performed by pressing the rubbing roller against the inorganic film 12b while rotating the rubbing roller.
  • the angle ⁇ in the rubbing direction preferably satisfies ⁇ 20 ° ⁇ ⁇ ⁇ 20 °, and more preferably satisfies ⁇ 15 ° ⁇ ⁇ ⁇ 15 °.
  • the preferable range of the angle ⁇ in the rubbing direction in the present embodiment is different from the preferable range of the first embodiment.
  • the retardation layer 12a since the retardation layer 12a is rubbed, it is preferable to consider the influence of the slow axis inside the retardation layer 12a on the slow axis of the surface of the retardation layer 12a.
  • Examples of the rubbing roller used when rubbing the inorganic film 12b include a roller wound with a rubbing cloth with a pile woven on the surface, and a roller with irregularities on the surface.
  • a rolled roller is preferably used.
  • the roller pressing amount which is the amount (length) by which the pile tip is pressed into the inorganic film 12b, is preferably 0.1 mm or more and 0.5 mm or less. More preferably, it is 30 mm or more and 0.45 mm or less.
  • the number of rotations of the rubbing roller is preferably 200 rpm or more and 800 rpm or less, and more preferably 300 rpm or more and 700 rpm or less.
  • the moving speed of the inorganic film 12b is 5 mm / s or more and 30 mm. / S or less is preferable, and 10 mm / s or more and 20 mm / s or less is more preferable.
  • the rubbing treatment of the inorganic film 12b may be performed repeatedly on the entire surface of the inorganic film 12b, but is preferably performed once on the entire surface of the inorganic film 12b (that is, once repeated).
  • the liquid crystal display device of Embodiment 3 is a liquid crystal display device in which various members such as color filters and electrodes are arranged on the retardation substrate 10A of Embodiment 1 described above. Therefore, in the present embodiment, features unique to the present embodiment will be mainly described, and the description overlapping with the first embodiment will be omitted as appropriate.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the liquid crystal display device of the third embodiment.
  • the liquid crystal display device 1 ⁇ / b> A includes a first polarizer 20, an out-cell retardation layer 30, a first substrate 40, a retardation layer 12 a, a liquid crystal layer 50, in order from the observation surface side to the back surface side.
  • a second substrate (a counter substrate) 60, a second polarizer 70, and a backlight 80 are included.
  • the retardation layer 12a is used as an in-cell retardation layer.
  • the first substrate 40 includes a first transparent substrate 41, a color filter / black matrix layer 42, and an overcoat layer 43 in order from the observation surface side to the back surface side.
  • the first transparent base material 41 functions as the base material 11 of the retardation substrate 10A.
  • the second substrate 60 includes a thin film transistor layer 61 and a second transparent base material 62 in order from the observation surface side to the back surface side.
  • a liquid crystal alignment film 51 is provided between the liquid crystal layer 50 and the second substrate 60.
  • the liquid crystal layer 50 can be formed directly on the retardation substrate 10A, and it is not necessary to form an alignment film for liquid crystal alignment further on the first substrate 40 side.
  • a liquid crystal display device can be manufactured.
  • first polarizer 20 and the second polarizer 70 for example, a polarizer in which an anisotropic material such as an iodine complex (or dye) is dyed and adsorbed on a polyvinyl alcohol (PVA) film and then stretched and oriented ( An absorption polarizing plate) or the like can be used.
  • anisotropic material such as an iodine complex (or dye) is dyed and adsorbed on a polyvinyl alcohol (PVA) film and then stretched and oriented
  • PVA polyvinyl alcohol
  • An absorption polarizing plate An absorption polarizing plate
  • the out-cell retardation layer 30 is a layer that changes the state of incident polarized light by giving a phase difference to two orthogonal polarization components using a birefringent material or the like.
  • a liquid crystalline polymer as used in the retardation layer 12a may be used, or a stretched polymer film generally used in the field of liquid crystal display devices may be used.
  • the material of the polymer film include cycloolefin polymer, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyethylene terephthalate, polyethylene, polyvinyl alcohol, norbornene, triacetyl cellulose, diacetyl cellulose, and the like.
  • cycloolefin Polymers are preferred.
  • a retardation layer formed of a cycloolefin polymer is excellent in durability and has an advantage that a change in retardation is small when exposed to a high temperature environment or a high temperature and high humidity environment for a long period of time.
  • a film of a cycloolefin polymer “ZEONOR FILM (registered trademark)” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., “ARTON (registered trademark) film” manufactured by JSR Corporation, and the like are known.
  • the color filter / black matrix layer 42 has a configuration in which a red color filter, a green color filter, and a blue color filter are arranged in a plane and partitioned by a black matrix.
  • the red color filter, the green color filter, the blue color filter, and the black matrix are made of, for example, a transparent resin containing a pigment.
  • a combination of a red color filter, a green color filter, and a blue color filter is arranged for all the pixels, and each pixel is mixed by controlling the amount of color light transmitted through the red color filter, the green color filter, and the blue color filter.
  • a desired color can be obtained.
  • the black matrix for example, a black photosensitive acrylic resin or the like can be used.
  • the overcoat layer 43 covers the surface of the color filter / black matrix layer 42 on the liquid crystal layer 50 side. By providing the overcoat layer 43, it is possible to prevent impurities in the color filter / black matrix layer 42 from eluting into the liquid crystal layer 50.
  • a transparent resin is suitable as a material of the overcoat layer 43.
  • the liquid crystal layer 50 includes a liquid crystal composition, and by applying a voltage to the liquid crystal layer 50 and changing the alignment state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal composition according to the applied voltage, the amount of light transmission Is to control.
  • the liquid crystal molecules used in the present embodiment are rod-like liquid crystal molecules, and the liquid crystal molecules may have a positive value for dielectric anisotropy ( ⁇ ) defined by the following formula, and have a negative value. You may have.
  • liquid crystal molecules having positive dielectric anisotropy are also referred to as positive liquid crystals
  • liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy are also referred to as negative liquid crystals.
  • the major axis direction of liquid crystal molecules is the slow axis direction.
  • the liquid crystal molecules are homogeneously aligned when no voltage is applied (no voltage applied state), and the major axis direction of the liquid crystal molecules when no voltage is applied is the initial alignment direction of the liquid crystal molecules.
  • ⁇ (dielectric constant in the major axis direction)-(dielectric constant in the minor axis direction)
  • Liquid crystal molecules having positive dielectric anisotropy are preferably used because the response speed can be further increased.
  • liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy are liquid crystal molecules having a positive dielectric anisotropy because the alignment state of the liquid crystal molecules is not easily disturbed even when the electric field is disturbed. Since light scattering is less likely to occur than molecules (because transmission is improved), it is preferably used.
  • the alignment film 51 for liquid crystal alignment has a function of controlling the alignment of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 50.
  • the retardation substrate 10A is mainly used.
  • the alignment of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 50 is controlled by the action of the alignment film 51 for aligning liquid crystal.
  • the alignment film 51 for liquid crystal alignment is a layer that has been subjected to an alignment process for controlling the alignment of liquid crystal molecules.
  • an alignment film generally used in the field of liquid crystal display panels such as polyimide is used. Can be used.
  • the film thickness of the alignment film 51 for liquid crystal alignment is preferably 50 nm or more and 200 nm or less, and more preferably 80 nm or more and 120 nm or less.
  • the second substrate 60 is a thin film transistor array substrate.
  • the second substrate 60 includes a thin film transistor layer 61 having a thin film transistor (TFT: Thin Film Transistor) and a second transparent base material 62 in order from the observation surface side to the back surface side. Is provided.
  • TFT Thin Film Transistor
  • the thin film transistor layer 61 is a layer including at least a TFT which is a switching element used for switching on / off of a pixel of the liquid crystal display device, and electrically separates wirings and electrodes connected to the TFT. Insulating film or the like.
  • the liquid crystal drive mode of the liquid crystal display device of the embodiment is not particularly limited, and for example, FFS (Fringe Field Switching) mode, IPS (In-Plane Switching) mode, OCB (Optically Compensated Birefringence) mode, TN mode, MVA (MVA) Examples include a multi-domain vertical alignment (VA) mode and a VA (vertical alignment) mode, and a horizontal alignment mode such as an FFS mode or an IPS mode is preferably used.
  • the second substrate 60 includes a common electrode (planar electrode), an insulating film that covers the common electrode, and a pixel electrode (comb electrode) disposed on the surface of the insulating film on the liquid crystal layer 50 side.
  • a lateral electric field can be generated in the liquid crystal layer 50 by applying a voltage between the common electrode and the pixel electrode constituting the pair of electrodes. Therefore, the orientation of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 50 can be controlled by adjusting the voltage applied between the common electrode and the pixel electrode.
  • Examples of the material for the common electrode and the pixel electrode include indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO).
  • Examples of the material for the insulating film include an organic insulating film and a nitride film.
  • a voltage is applied to the pair of comb electrodes to generate a lateral electric field in the liquid crystal layer 50, and the orientation of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 50 can be controlled.
  • the first transparent substrate 41 and the second transparent substrate 62 are preferably transparent substrates, and examples thereof include a glass substrate and a plastic substrate.
  • the method of the backlight 80 is not particularly limited, and examples thereof include an edge light method and a direct type.
  • the kind of light source of the backlight 80 is not specifically limited, For example, a light emitting diode (LED), a cold cathode tube (CCFL), etc. are mentioned.
  • the polarization axis of the first polarizer 20 and the polarization axis of the second polarizer 70 preferably form an angle of 88 ° or more and 92 ° or less, more preferably 89 ° or more and 91 ° or less. More preferably, the angle is 89.7 ° or more and 90.3 ° or less. According to such a configuration, a good black display state can be realized in a state where no voltage is applied.
  • the out-cell retardation layer 30 is preferably a retardation layer ( ⁇ / 4 plate) that imparts an in-plane retardation of 1 ⁇ 4 wavelength to light having a wavelength of at least 550 nm, specifically, at least a wavelength of 550 nm. It is preferable that an in-plane retardation of 100 nm or more and 176 nm or less is imparted to the light. Since the out-cell retardation layer 30 functions as a ⁇ / 4 plate, the combination of the first polarizer 20 and the out-cell retardation layer 30 can function as a circularly polarizing plate. Thereby, since internal reflection of a liquid crystal display device can be reduced, the favorable black display by which reflection (reflection) of external light was suppressed is realizable.
  • the circularly polarized FFS mode liquid crystal display device in which only the out-cell phase difference layer 30 is incorporated in the FFS mode liquid crystal display device, black display cannot be performed. Therefore, by providing the phase difference layer 12a as an in-cell phase difference layer, The performance of the circularly polarized FFS mode liquid crystal display device can be improved. It is preferable that the slow axis of the out-cell retardation layer 30 and the slow axis inside the retardation layer 12a are orthogonal to each other, and the retardation value of the out-cell retardation layer 30 and the retardation value of the retardation layer 12a are equal. .
  • the out-cell phase difference layer 30 and the phase difference layer 12a can cancel the phase difference with respect to the light incident from the normal direction of the liquid crystal display device.
  • a state that does not exist is realized.
  • a configuration that is optically equivalent to a conventional horizontal electric field mode liquid crystal display panel with respect to light incident on the liquid crystal display device from the backlight 80 is realized. Therefore, it is possible to realize display in a transverse electric field mode using a circularly polarizing plate.
  • the slow axis of the out-cell retardation layer 30 and the slow axis inside the retardation layer 12a are within a range of 45 ⁇ 2 ° with respect to the polarization axis of the second polarizer 70 from the viewpoint of expressing the function of the retardation layer.
  • one of the slow axis angle ⁇ 2 of the out-cell retardation layer 30 and the slow axis angle ⁇ 2 inside the retardation layer 12a is in the range of 45 ⁇ 2 °, and the other is ⁇ 45 ⁇ 2 °.
  • the preferred arrangement of the optical axes in this embodiment is, for example, when the angle ⁇ P of the polarization axis of the second polarizer 70 is 0 °, the angle ⁇ 2 of the slow axis inside the retardation layer 12a is ⁇ 45 ⁇ 2.
  • the angle of the initial alignment direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 50 is in the range of 0 ⁇ 2 ° or in the range of 90 ⁇ 2 °, and the angle of the slow axis of the out-cell retardation layer 30 is + 45 °.
  • the angle ⁇ A of the polarization axis of the first polarizer 20 is within the range of 90 ⁇ 2 °.
  • the first substrate 40 is a color filter substrate and the second substrate 60 is a thin film transistor array substrate.
  • the first substrate 40 may be a thin film transistor array substrate and the second substrate 60 may be used as a color filter substrate. .
  • the liquid crystal display device of the fourth embodiment is a liquid crystal display device in which various members such as a color filter and an electrode are arranged on the retardation substrate 10B of the second embodiment. That is, a liquid crystal display device in which the retardation substrate 10A of the third embodiment is changed to a retardation substrate 10B. Therefore, in the present embodiment, features unique to the present embodiment will be mainly described, and the description overlapping with the second and third embodiments will be omitted as appropriate.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the liquid crystal display device of the fourth embodiment.
  • the liquid crystal display device 1B includes a first polarizer 20, an out-cell retardation layer 30, a first substrate 40, a retardation layer 12a, an inorganic film 12b, in order from the observation surface side to the back surface side.
  • the liquid crystal layer 50, the second substrate 60, the second polarizer 70, and the backlight 80 are included.
  • the retardation layer 12a is used as an in-cell retardation layer.
  • the first substrate 40 includes a first transparent base material 41, a color filter layer 42, and an overcoat layer 43 in order from the observation surface side to the back surface side.
  • the first transparent base material 41 functions as the base material 11 of the retardation substrate 10B.
  • the second substrate 60 includes a thin film transistor 61 and a second transparent base material 62 in order from the observation surface side to the back surface side.
  • a liquid crystal alignment film 51 is provided between the liquid crystal layer 50 and the second substrate 60.
  • the liquid crystal layer 50 can be formed directly on the retardation substrate 10B, and it is not necessary to form an alignment film for liquid crystal alignment on the first substrate 40 side.
  • a liquid crystal display device can be manufactured.
  • the liquid crystal display device 1B by constituting the surface of the optical functional layer 12 with the inorganic film 12b, in the liquid crystal display device 1B, it is possible to prevent impurities from leaching out of the retardation layer 12a and the color filter layer 42 into the liquid crystal layer. it can. As a result, the liquid crystal display device 1B can achieve a high VHR.
  • a color filter / black matrix layer 42 and an overcoat layer 43 were provided on the first transparent base material 41, and ultrasonic cleaning and pure water cleaning were performed to produce a first substrate 40.
  • a liquid crystalline polymer having a structure similar to the liquid crystalline polymer described in JP-A-2015-172756 is dissolved in a mixed solvent of NMP and BCS, and the solid content concentration of the liquid crystalline polymer is 10 wt%.
  • a composition for retardation layer was prepared.
  • the above retardation layer composition was applied onto the overcoat layer 43 by spin coating at 500 rpm.
  • temporary baking was performed on a hot plate at 60 ° C. for 5 minutes, and irradiation with linearly polarized ultraviolet light 0.1 J having a center wavelength of 365 nm was performed. Further, main baking was performed at 120 ° C. for 30 minutes on a hot plate to form a retardation layer before rubbing treatment.
  • the rubbing treatment was performed on the phase difference layer before rubbing treatment using a roller wound with a rayon rubbing cloth so that the angle ⁇ in the rubbing direction was 45 °.
  • the rubbing was performed once (the number of repetitions was 1) at a roller pressing amount of 0.4 mm, a roller rotation speed of 500 rpm, and a stage speed (moving speed of the phase difference layer before rubbing treatment) of 15 mm / s.
  • the retardation layer 12a as the optical functional layer 12 was formed on the first substrate 40.
  • the inside of the retardation layer 12a had a phase difference of 137.5 nm ( ⁇ / 4) at a wavelength of 550 nm.
  • a thin film transistor 61, a pixel electrode that is a solid ITO electrode, an insulating film made of SiN, and a common electrode that is a comb-like ITO electrode are provided on the second transparent substrate 62, and ultrasonic and pure water cleaning is performed.
  • substrate 60 was produced.
  • an alignment film material containing polyimide was applied on the second substrate 60, and a rubbing process was performed to form an alignment film 51 for liquid crystal alignment.
  • the out-cell retardation layer 30 was bonded to the surface of the first substrate 40 opposite to the color filter layer 42 of the first base material 41 using an adhesive layer (not shown).
  • the out-cell retardation layer 30 was a ⁇ / 4 plate having a retardation of 137.5 nm at a wavelength of 550 nm.
  • the angle of the slow axis of the out-cell retardation layer was 45 °.
  • the 1st polarizer 20 was arrange
  • the second polarizer is arranged after the slow axis angle ⁇ 2 inside the retardation layer 12a is ⁇ 45 °.
  • the first polarizer 20 is rotated with respect to 70, and the first polarizer 20 is arranged so that the black luminance is minimized.
  • the liquid crystal display device 1A of Example 1 includes a phase difference layer 12a (in-cell phase difference layer) having a phase difference of ⁇ / 4, and an out-cell phase difference layer 30 having a phase difference of ⁇ / 4.
  • the angle of the slow axis inside the retardation layer 12a was ⁇ 45 °, and the angle of the slow axis of the out-cell retardation layer 30 was 45 °. That is, the liquid crystal display device 1A of Example 1 has a configuration of a low-reflection liquid crystal display device that can improve outdoor visibility.
  • Liquid crystal display devices 1A of Examples 2 to 7 were manufactured in the same manner as Example 1 except that the angle ⁇ in the rubbing direction was changed to the angle shown in Table 1 below.
  • Example 8 (Preparation of liquid crystal display device of Example 8) A liquid crystal display device 1A of Example 8 was produced in the same manner as in Example 1 except that the roller pressing amount in the rubbing process was changed to 0.2 mm.
  • Liquid crystal display devices 1A of Examples 9 and 10 were produced in the same manner as Example 8 except that the angle ⁇ in the rubbing direction was changed to the angle shown in Table 1 below.
  • the angle ⁇ in the rubbing direction is the same as in Example 1 and Example 8, but the slow axis ⁇ 1 on the surface of the optical function layer 12 is changed by changing the roller pressing amount in the rubbing process. I was able to.
  • the slow axis ⁇ 1 on the surface of the optical functional layer 12 is changed by changing the roller pressing amount in the rubbing process. I was able to.
  • dark room contrast (white luminance / black luminance).
  • the white luminance is set by setting the driving voltage of the liquid crystal display device 1A disposed on the lit backlight to approximately 5V (voltage that maximizes the transmittance with the VT characteristic (light transmittance characteristic with respect to the driving voltage)).
  • the front luminance from the liquid crystal display device 1A was measured using a luminance meter (SR-UL1 manufactured by Topcon).
  • the black luminance is measured by using the luminance meter (SR-UL1) to measure the front luminance from the liquid crystal display device 1A by setting the driving voltage of the liquid crystal display device 1A disposed on the lit backlight to 0V. did.
  • luminance it measured in the dark room.
  • reference data are also provided for darkroom contrast and black luminance of a general (not low reflection type) FFS mode liquid crystal display device and the low reflection liquid crystal display device of Comparative Example 1.
  • the liquid crystal display devices 1A of Examples 1 to 10 and the low reflection liquid crystal display devices of Examples 1 to 10 which are low reflection liquid crystal display devices have lower darkroom CR than the general FFS mode liquid crystal display devices.
  • the low-reflection liquid crystal display device has an in-cell retardation layer and an out-cell retardation layer in addition to the configuration of a general FFS mode liquid crystal display device.
  • the in-cell retardation layer and the out-cell retardation layer are arranged so as to cancel each other's phase difference. However, if the phase difference cannot be completely canceled, light leakage occurs during black display and black luminance increases.
  • the dark room CR may be lowered. For this reason, it is considered that the dark room CR of the low-reflection liquid crystal display device is lower than the dark room CR of a general FFS mode liquid crystal display device.
  • a general FFS mode liquid crystal display device has an internal reflectance of about 1.5%, whereas a low reflection liquid crystal display device can suppress the internal reflectance to about 0.3%.
  • the low-reflection liquid crystal display device can improve outdoor visibility as compared with a general FFS mode liquid crystal display device.
  • the dark room CR of the liquid crystal display device 1A of Example 4 is 400 units
  • the dark room CR of the liquid crystal display devices 1A of Examples 3 and 5 is 300 units
  • the liquid crystal display devices 1A of Examples 3 to 5 are Each had a dark room CR comparable to that of the low reflection liquid crystal display device of Comparative Example 1.
  • the angle ⁇ 1 of the slow axis on the surface of the optical functional layer 12 and the angle ⁇ 2 of the slow axis inside the retardation layer 12a preferably satisfy the following (formula 1). It was found that satisfying 2) is more preferable. 43 ° ⁇
  • FIG. 6 is a photomicrograph at the time of black display of the liquid crystal display devices of Examples 1, 2, 4, and 8 to 10.
  • FIG. 6 shows the polarization axis A of the first polarizer 20, the polarization axis P of the second polarizer 70, and the rubbing direction in the rubbing process.
  • the liquid crystal display device 1A of Example 4 was sufficiently darker and excellent in black luminance than the liquid crystal display devices 1A of Examples 1, 2, and 8 to 10 during black display.
  • FIG. 7 is a graph plotting the relationship between darkroom contrast and the angle in the rubbing direction of Examples 1 to 7.
  • the roller pressing amount in the rubbing process is 0.4 mm, as shown in FIG. 7, if the angle ⁇ in the rubbing direction is 77 ° ⁇ ⁇ ⁇ 103 °, it is the same level as the low-reflection liquid crystal display device of Comparative Example 1. It is considered that a dark room contrast (300 or more) can be obtained.
  • One embodiment of the present invention includes a base material 11 and an optical functional layer 12 provided on one surface of the base material 11.
  • the optical functional layer 12 includes a retardation layer 12a, and the optical functional layer 12 is provided.
  • the direction of the slow axis of the surface of the substrate may be different from that of the slow axis in the retardation layer 12a.
  • the direction of the slow axis on the surface of the optical functional layer 12 is different from the direction of the slow axis inside the retardation layer 12a, so that a desired retardation is obtained using the retardation substrate 10A.
  • the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 50 can be aligned at a desired angle using the slow axis of the surface of the optical functional layer 12 without forming an alignment film for aligning liquid crystals on the optical functional layer 12. Is possible. As a result, the liquid crystal display devices 1A and 1B can be more easily manufactured.
  • the angle formed by the direction of the slow axis on the surface of the optical functional layer 12 and the direction of the slow axis inside the retardation layer 12a may be more than 43 ° and not more than 47 °.
  • the dark room contrast of liquid crystal display device 1A, 1B can be improved.
  • the surface of the optical function layer 12 may be composed of a retardation layer 12a.
  • the optical functional layer 12 may further include an inorganic film 12b, and the surface of the optical functional layer 12 may be composed of the inorganic film 12b.
  • the optical function layer 12 may have a phase difference of ⁇ / 4.
  • liquid crystal display device 1A, 1B using the phase difference layer 12a as an in-cell phase difference layer, reflection of external light can be suppressed effectively.
  • Another embodiment of the present invention may be a liquid crystal display device 1A or 1B including retardation substrates 10A and 10B.
  • a substrate 60 facing the phase difference substrates 10A and 10B Further provided are a substrate 60 facing the phase difference substrates 10A and 10B, and a liquid crystal layer 50 provided between the substrate 60 facing the phase difference substrates 10A and 10B.
  • the layer 12 may be disposed so as to contact the liquid crystal layer 50.
  • liquid crystal display device 1A, 1B which has an in-cell phase difference layer can be produced more simply.
  • 1A, 1B Liquid crystal display devices 10A, 10B: Retardation substrate 11: Base material 12: Optical functional layer 12a: Retardation layer 12b: Inorganic film 20: First polarizer (analyzer) 30, 120: Out-cell retardation layer 40, 130: First substrate 41, 131: First transparent base material 42, 132: Color filter / black matrix layer 43, 133: Overcoat layer 50, 150: Liquid crystal layer 51: Alignment film 60 for liquid crystal alignment: second substrate (opposing substrate) 61, 161: thin film transistor layers 62, 162: second transparent substrate 70: second polarizer (polarizer) 80, 180: Back light 100: Low reflection liquid crystal display device 110 of Comparative form 1 110: First polarizer 140: In-cell retardation layer 141 1: Retardation layer orientation film 142: Retardation layer 151: First liquid crystal Alignment film for alignment 152: Alignment film for second liquid crystal alignment 160: Second substrate 170: Second polarizer A: Polarization

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Abstract

本発明は、液晶表示装置をより簡便に作製することができる位相差基板、及び、上記位相差基板を備える液晶表示装置を提供する。 本発明の位相差基板は、基材と、上記基材の一方の面に設けられた光学機能層と、を有し、上記光学機能層は、位相差層を含み、上記光学機能層の表面の遅相軸の方向は、上記位相差層の内部の遅相軸の方向と異なる位相差基板であり、好ましくは、上記光学機能層の表面の遅相軸の方向と上記位相差層の内部の遅相軸の方向とのなす角度は、４３°を超え、４７°以下である。

Description

位相差基板及び液晶表示装置
本発明は、位相差基板及び液晶表示装置に関する。より詳しくは、液晶配向処理が施された位相差基板、及び、上記位相差基板を備える液晶表示装置に関するものである。
液晶表示装置は、表示のために液晶組成物を利用する表示装置であり、その代表的な表示方式は、一対の基板間に液晶組成物を封入した液晶表示パネルに対してバックライトから光を照射し、液晶組成物に電圧を印加して液晶分子の配向を変化させることにより、液晶表示パネルを透過する光の量を制御するものである。このような液晶表示装置は、薄型、軽量及び低消費電力といった特長を有することから、テレビジョン、スマートフォン、タブレット端末、カーナビゲーション等の電子機器に利用されている。このような液晶表示装置には、色調の補償や視野角の補償等を目的として、位相差フィルム（位相差層）が用いられることがある。
位相差層を作製する技術として、例えば、特許文献１には、光反応性基を有する液晶性ポリマーを含む組成物を基板上に塗布する工程と、該組成物中の溶媒を留去して光反応性層を形成する工程と、該光反応性層に直線偏光を照射して熱配向性層を形成する工程と、該熱配向性層を液晶性ポリマーの液晶相温度以上かつ等方相転移温度未満の温度で加熱処理する工程と、を含む製造方法により、位相差フィルムの液晶性ポリマーを配向させるための配向膜を形成することなく、より簡単かつ簡便に位相差フィルムを製造する技術が開示されている。
特開２０１５－１７２７５６号公報
従来の液晶表示装置を屋外で用いる場合、液晶表示装置の内部及び表面において外光の反射が大きくなるため、視認性が低下することがあった（コントラストが低下し、白茶けて見えることがあった）。屋外における視認性を改善するため、液晶セルの内部に位相差層（インセル位相差層ともいう。）を設けたγ－ブチロラクトン液晶表示装置の開発が進められている。
図８は、比較形態１の低反射液晶表示装置の断面模式図である。図８に示すように、比較形態１の低反射液晶表示装置１００は、観察面側から背面側に向かって順に、第一偏光子１１０、アウトセル位相差層１２０、第一基板１３０、インセル位相差層１４０、液晶層１５０、第二基板１６０、第二偏光子１７０及びバックライト１８０を有する。インセル位相差層１４０と液晶層１５０との間には第一の液晶配向用配向膜１５１が設けられ、液晶層１５０と第二基板１６０との間には第二の液晶配向用配向膜１５２が設けられている。
第一基板１３０は、観察面側から背面側に向かって順に、第一の透明基材１３１、カラーフィルタ／ブラックマトリクス層１３２及びオーバーコート層１３３を備える。インセル位相差層１４０は、観察面側から背面側に向かって順に、位相差発現層用配向膜１４１及び位相差発現層１４２を備える。第二基板１６０は、観察面側から背面側に向かって順に、薄膜トランジスタを有する薄膜トランジスタ層１６１及び第二の透明基材１６２を備える。また、第一偏光子１１０及び第二偏光子１７０は偏向軸が互いに直交するように配置されている。
図９は、比較形態１のインセル位相差層の製造プロセスを示したフローチャートである。図９に示すように、比較形態１の低反射液晶表示装置１００におけるインセル位相差層１４０は、通常、位相差発現層用配向膜１４１を形成した後、位相差発現層用配向膜１４１上に位相差発現層１４２を製膜するという２段階のステップで作製されるため、製造プロセスが煩雑であった。
上記特許文献１の方法を用いて比較形態１の低反射液晶表示装置１００におけるインセル位相差層１４０を作製する場合、位相差発現層用配向膜１４１を形成する必要がなく、１段階のステップでインセル位相差層１４０を作製することができ、製造プロセスを簡略化することができる。
しかしながら、比較形態１の低反射液晶表示装置１００のように、第一基板１３０と液晶層１５０との間にインセル位相差層１４０を配置する場合、インセル位相差層１４０上に第一の液晶配向用配向膜１５１を形成する必要がある。ここで、液晶配向用配向膜を塗布する際には、粘度調整や濡れ性向上の目的で、γ－ブチロラクトン、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ブチルセロソルブ（ＢＣＳ）等を含む混合溶媒が用いられる。比較形態１の低反射液晶表示装置１００の構成では、第一の液晶配向用配向膜１５１をインセル位相差層１４０上に塗布する際にこれらの混合溶媒がインセル位相差層１４０を溶解してしまう場合があり、第一の液晶配向用配向膜１５１の製膜が困難であり、かつ、製造工程が煩雑であった。したがって、インセル位相差層を有する液晶表示装置をより簡便に作製する方法が求められていた。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、液晶表示装置をより簡便に作製することができる位相差基板、及び、上記位相差基板を備える液晶表示装置を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、液晶表示装置をより簡便に作製することができる位相差基板、及び、上記位相差基板を備える液晶表示装置について種々検討した。その結果、位相差層を含む光学機能層を有する位相差基板において、上記光学機能層の表面の遅相軸の方向を、上記位相差層の内部の遅相軸の方向と異なるものとすることにより、上記位相差基板を用いて所望の位相差を付与すると同時に、上記光学機能層上に液晶配向用配向膜を形成することなく、光学機能層の表面の遅相軸を利用して液晶層の液晶分子を所望の角度に配向させることが可能となることを見出した。これにより、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達した。
すなわち、本発明の一態様は、基材と、上記基材の一方の面に設けられた光学機能層と、を有し、上記光学機能層は、位相差層を含み、上記光学機能層の表面の遅相軸の方向は、上記位相差層の内部の遅相軸の方向と異なる位相差基板であってもよい。
上記光学機能層の表面の遅相軸の方向と上記位相差層の内部の遅相軸の方向とのなす角度は、４３°を超え、４７°以下であってもよい。
上記光学機能層の上記表面は、上記位相差層から構成されてもよい。
上記光学機能層は、更に、無機膜を備え、上記光学機能層の上記表面は、上記無機膜から構成されてもよい。
上記光学機能層は、λ／４の位相差を有してもよい。
本発明の別の一態様は、上記位相差基板を備える液晶表示装置であってもよい。
上記液晶表示装置は、上記位相差基板に対向する基板と、上記位相差基板と上記対向する基板との間に設けられた液晶層と、を更に備え、上記位相差基板は、上記光学機能層が上記液晶層に接するように配置されてもよい。
本発明によれば、液晶表示装置をより簡便に作製することができる位相差基板、及び、上記位相差基板を備える液晶表示装置を提供することができる。
実施形態１の位相差基板を示した断面模式図である。 実施形態１の位相差基板における光学機能層の各種の軸及び方向の関係について説明した模式図である。 実施形態２の位相差基板を示した断面模式図である。 実施形態３の液晶表示装置を示した断面模式図である。 実施形態４の液晶表示装置を示した断面模式図である。 実施例１、２、４及び８～１０の液晶表示装置の黒表示時の顕微鏡写真である。 実施例１～７のラビング方向の角度に対する暗室コントラストの関係をプロットしたグラフである。 比較形態１の低反射液晶表示装置の断面模式図である。 比較形態１のインセル位相差層の製造プロセスを示したフローチャートである。
以下に実施形態を掲げ、本発明について図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。また、各実施形態の構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。
本明細書中、「位相差層」とは、少なくとも波長５５０ｎｍの光に対して１０ｎｍ以上の面内位相差を付与する位相差層を意味する。ちなみに、波長５５０ｎｍの光は、人間の視感度が最も高い波長の光である。面内位相差は、Ｒ＝（ｎｓ－ｎｆ）×ｄで定義される。ここで、ｎｓは、位相差層の面内方向の主屈折率ｎｘ及びｎｙのうちの大きい方を表し、ｎｆは、位相差層の面内方向の主屈折率ｎｘ及びｎｙのうちの小さい方を表す。主屈折率は、特に断りのない限り、波長５５０ｎｍの光に対する値を指している。位相差層の面内遅相軸はｎｓに対応する方向の軸を指し、面内進相軸はｎｆに対応する方向の軸を指す。ｄは、位相差層の厚さを表す。本明細書中、特に断りがなければ、「位相差」は、波長５５０ｎｍの光に対する面内位相差を意味している。
本明細書中、λ／４の位相差とは、少なくとも波長５５０ｎｍの光に対して１／４波長（厳密には、１３７．５ｎｍ）の面内位相差を指し、１００ｎｍ以上、１７６ｎｍ以下の面内位相差であればよい。
本明細書中、「観察面側」とは、液晶表示装置の画面（表示面）に対してより近い側を意味し、「背面側」とは、液晶表示装置の画面（表示面）に対してより遠い側を意味する。
本明細書中、「軸の角度」及び「方向の角度」は、それぞれ、背面側の偏光子（ポラライザ）の偏光軸の方向（基準＝０°）から、その軸及び方向までの角度を意味し、反時計回りに測った場合を正、時計回りに測った場合を負として説明を行う。
本明細書中、２つの軸（方向）が直交するとは、両者のなす角度（絶対値）が９０±３°の範囲内であることを指し、好ましくは９０±１°の範囲内であり、より好ましくは９０±０．５°の範囲内であり、特に好ましくは９０°（完全に直交）である。
［実施形態１］
図１は、実施形態１の位相差基板を示した断面模式図である。図１に示すように、実施形態１の位相差基板１０Ａは、基材１１と、基材１１の一方の面に設けられた光学機能層１２とを有し、光学機能層１２は位相差層１２ａから構成される。すなわち、光学機能層１２の表面は位相差層１２ａから構成される。基材１１と位相差層１２ａとの間には、例えばカラーフィルタ層等の他の層を有していてもよい。
基材１１は、透明性を有する透明基材であることが好ましく、例えば、ガラス基材やプラスチック基材が挙げられる。
光学機能層１２は、複屈折材料等を利用して直交する２つの偏光成分に位相差をつけて、入射偏光の状態を変える機能を有すると共に、光学機能層１２上に液晶層が設けられる場合に、上記液晶層を形成するための配向膜としても機能する。本実施形態において、光学機能層１２は、位相差層１２ａである。
光学機能層１２は、λ／４の位相差を有することが好ましい。光学機能層１２の位相差をλ／４とすることにより、位相差基板１０Ａをインセル位相差層として用いた液晶表示装置において、外光の反射を更に抑制することができる。なお、光学機能層１２の位相差は、Ａｘｏｓｃａｎ(ミューラー行列偏光計)を用いて測定することができる。
光学機能層１２の表面の遅相軸の方向（位相差層１２ａの表面の遅相軸の方向）と位相差層１２ａの内部の遅相軸の方向とのなす角度は、４３°を超え、４７°以下であることが好ましく、４４°以上、４６．５°以下であることがより好ましい。
なお、位相差層１２ａの内部の遅相軸の角度θ２は、位相差層１２ａを基材１１上に形成した位相差基板１０Ａを、Ａｘｏｓｃａｎ(ミューラー行列偏光計)を用いて、直接、評価する。位相差層１２ａの内部の遅相軸の角度θ２を測定する際、位相差基板１０Ａには、カラーフィルタ層やオーバーコート層が形成されていてもよい。
図２は、実施形態１の位相差基板における光学機能層の各種の軸及び方向の関係について説明した模式図である。図２を用いて、光学機能層１２の表面の遅相軸の角度θ１の評価方法を説明する。第二偏光子（ポラライザ）側から順に、共通電極（面状電極）及び画素電極（櫛歯電極）を備える基板、液晶配向用配向膜、ポジ型液晶分子を有する液晶層、位相差基板１０Ａ、光学機能層１２と等しい位相差を有するアウトセル位相差層、及び、第一偏光子（アナライザ）が積層されたＦＦＳモードの液晶標準セルを作製する。このとき、第二偏光子の偏光軸の方向を基準とし（ポラライザの偏光軸の角度θＰ＝０°）、液晶配向用配向膜の遅相軸の角度が０°、位相差層１２ａの内部の遅相軸の角度θ２が－４５°、アウトセル位相差層の遅相軸の角度が４５°となるようにそれぞれの層を配置する。
このように作製した液晶標準セルを、共通電極及び画素電極間に電圧を印加しない電圧無印加状態とした上で、ポラライザに対してアナライザを回転させ、最も黒輝度が小さくなる黒表示時の顕微鏡像を撮影し、このときのアナライザの偏光軸の角度θＡを求める。アナライザの偏光軸の角度θＡから９０°引いた角度が、位相差層１２ａの表面の遅相軸の角度θ１（θ１＝θＡ－９０°）となる。
なお、θ１＝θＡ－９０°の式が成り立つ理由は以下のように説明できる。位相差層１２ａの内部の遅相軸の方向とアウトセル位相差層の遅相軸の方向とのなす角度は９０°であり、かつ、位相差層１２ａの位相差とアウトセル位相差層の位相差は互いに等しいため、光学的には、両者が実質的に存在しない状態が実現される。したがって、電圧無印加状態において黒表示となるのは、第一偏光子の偏光軸の方向が、液晶層を通過した光の偏光軸の方向と９０°の角度をなすとき、すなわち、第一偏光子の偏光軸の方向が、光学機能層１２の表面の遅相軸の方向と９０°の角度をなすとき、となる。ゆえに、θＡ＝θ１＋９０°が成り立ち、θ１＝θＡ－９０°の式を求めることができる。
比較形態１の低反射液晶表示装置１００のように、第一基板１３０と液晶層１５０との間にインセル位相差層１４０を配置する場合、インセル位相差層１４０上に第一の液晶配向用配向膜１５１を形成するプロセスにおいて、溶媒がインセル位相差層１４０を溶解してしまう場合があり、使用する溶媒種を最適化する必要があり、製造プロセスが煩雑であった。
しかしながら、本実施形態の位相差基板１０Ａは、光学機能層１２の表面の遅相軸の方向が、位相差層１２ａの内部の遅相軸の方向と異なるため、位相差基板１０Ａを用いて所望の位相差を付与すると同時に、光学機能層１２上に液晶配向用配向膜を形成することなく、光学機能層１２の表面の遅相軸を利用して液晶層の液晶分子を所望の角度に配向させることが可能である。その結果、液晶表示装置をより簡便に作製することができる。
位相差層１２ａの膜厚は、１．０μｍ以上、３．０μｍ以下であることが好ましく、１．２μｍ以上、２．０μｍ以下であることがより好ましい。
本実施形態における位相差層１２ａの材料は、特に限定されず、例えば、位相差層１２ａは、光反応性基を有する液晶性ポリマー（以下、単に「液晶性ポリマー」とも言う。）を用いて形成された層であってもよい。
上記液晶性ポリマーとしては、例えば、液晶性高分子のメソゲン成分として多用されているビフェニル基、ターフェニル基、ナフタレン基、フェニルベンゾエート基、アゾベンゼン基、これらの誘導体等のメソゲン基と、シンナモイル基、カルコン基、シンナミリデン基、β－（２－フェニル）アクリロイル基、桂皮酸基、これらの誘導体等の光反応性基とを、併せ有する構造の側鎖を有し、アクリレート、メタクリレート、マレイミド、Ｎ－フェニルマレイミド、シロキサン等の構造を主鎖に有するポリマーを挙げることができる。
上記液晶性ポリマーは、単一の繰り返し単位からなるホモポリマーであってもよく、側鎖の構造の異なる２以上の繰り返し単位からなるコポリマーであってもよい。上記コポリマーとしては、交互型、ランダム型、グラフト型等のいずれをも含むものである。また、上記コポリマーにおいては、少なくとも一の繰り返し単位に係る側鎖は、上記メソゲン基と上記光反応性基とを併せ有する構造の側鎖であるが、他の繰り返し単位に係る側鎖は、上記メソゲン基や上記光反応性基を有さないものであってよい。
本実施形態に係る液晶性ポリマーの好ましい具体例を以下に示す。
上記液晶性ポリマーは、例えば、下記一般式（Ｉ）で示される繰り返し単位を有する共重合性（メタ）アクリル酸ポリマーである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 （上記式中、Ｒ１は水素原子又はメチル基であり、Ｒ２はアルキル基、又は、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及びハロゲン原子から選ばれる基で置換されたフェニル基であり、環Ａ及び環Ｂはそれぞれ独立して、下記一般式（Ｍ１）～（Ｍ５）で表される基であり、ｐ及びｑはそれぞれ独立して、１～１２のいずれかの整数であり、ｍ及びｎは、０．６５≦ｍ≦０．９５、０．０５≦ｎ≦０．３５、ｍ＋ｎ＝１の関係を満たす共重合体に占める各モノマーのモル分率である。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 （上記式中、Ｘ１～Ｘ３８の各々はそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子又はシアノ基である。）
上記液晶性ポリマーは、下記一般式（Ｉ－ａ）で示される繰り返し単位を有する共重合性（メタ）アクリル酸ポリマーであることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 （上記式中、Ｒ１は水素原子又はメチル基であり、Ｒ２はアルキル基、又は、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及びハロゲン原子から選ばれる基で置換されたフェニル基であり、Ｘ１Ａ～Ｘ４Ａの各々はそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子又はシアノ基であり、環Ｂは、下記一般式（Ｍ１ａ）又は（Ｍ５ａ）で表される基であり、ｐ及びｑはそれぞれ独立して、１～１２のいずれかの整数であり、ｍ及びｎは、０．６５≦ｍ≦０．９５、０．０５≦ｎ≦０．３５、ｍ＋ｎ＝１の関係を満たす共重合体に占める各モノマーのモル分率である。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 （上記式中、Ｘ１Ｂ～Ｘ４Ｂ及びＸ３１Ｂ～Ｘ３８Ｂの各々はそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子又はシアノ基である。）
更に、上記液晶性ポリマーは、下記一般式（Ｉ－ｂ）又は（Ｉ－ｃ）で示される繰り返し単位を有する共重合性（メタ）アクリル酸ポリマーであることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
（上記式中、Ｒ１は水素原子又はメチル基であり、Ｒ２はアルキル基、又は、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及びハロゲン原子から選ばれる基で置換されたフェニル基であり、Ｘ１Ａ～Ｘ４Ａ及びＸ３１Ｂ～Ｘ３８Ｂの各々はそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子又はシアノ基であり、ｐ及びｑはそれぞれ独立して、１～１２のいずれかの整数であり、ｍ及びｎは、０．６５≦ｍ≦０．９５、０．０５≦ｎ≦０．３５、ｍ＋ｎ＝１の関係を満たす共重合体に占める各モノマーのモル分率である。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
（上記式中、Ｒ１は水素原子又はメチル基であり、Ｒ２はアルキル基、又は、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及びハロゲン原子から選ばれる基で置換されたフェニル基であり、Ｘ１Ａ～Ｘ４Ａ及びＸ１Ｂ～Ｘ４Ｂの各々はそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子又はシアノ基であり、ｐ及びｑはそれぞれ独立して、１～１２のいずれかの整数であり、ｍ及びｎは、０．６５≦ｍ≦０．９５、０．０５≦ｎ≦０．３５、ｍ＋ｎ＝１の関係を満たす共重合体に占める各モノマーのモル分率である。）
本実施形態の一般式（Ｉ）（一般式（Ｉ－ａ）、一般式（Ｉ－ｂ）及び一般式（Ｉ－c）を含む。以下同様。）において、Ｒ１としては、メチル基が好ましい。Ｒ２としては、アルキル基、又は、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基及びハロゲン原子から選ばれる１の基で置換されたフェニル基が好ましく、このうちアルキル基、又は、アルコキシ基若しくはシアノ基で置換されたフェニル基がより好ましく、アルキル基、又は、アルコキシ基で置換されたフェニル基が特に好ましい。
Ｘ３１Ｂ～Ｘ３８Ｂとしては、いずれも、水素原子又はハロゲン原子が好ましく、すべて水素原子である場合が最も好ましい。
ｐ及びｑとしては、いずれも、３～９のいずれかの整数が好ましく、このうち５～７のいずれかの整数が好ましく、６が最も好ましい。ｍについては、好ましくは０．７５≦ｍ≦０．８５の範囲であり、最も好ましいのは０．８である。対応するｎの好ましい範囲は、ｍ＋ｎ＝１から自ずと定まる範囲である。すなわち、好ましくは０．１５≦ｎ≦０．２５の範囲であり、最も好ましいのは０．２である。
本実施形態の一般式（Ｉ－ａ）、（Ｉ－ｂ）又は（Ｉ－ｃ）において、Ｘ１Ａ～Ｘ４Ａとしては、水素原子又はハロゲン原子が好ましく、特に、Ｘ１Ａ～Ｘ４Ａのいずれか一つがハロゲン原子であって、その他が水素原子である場合、又は、全てが水素原子である場合が好ましい。また、本実施形態の一般式（Ｉ－ｂ）において、Ｘ３１Ｂ～Ｘ３８Ｂとしては、水素原子又はハロゲン原子が好ましく、全てが水素原子である場合が最も好ましい。また、本実施形態の一般式（Ｉ－ｃ）において、Ｘ１Ｂ～Ｘ４Ｂとしては、水素原子又はハロゲン原子が好ましく、全てが水素原子である場合が最も好ましい。
Ｒ２のアルキル基又はＲ２のフェニル基の置換基のアルキル基としては、炭素数１～１２のアルキル基が挙げられ、そのうち、好ましくは炭素数１～６のものが、更に好ましくは炭素数１～４のものが、最も好ましくはメチル基が挙げられる。Ｒ２のフェニル基の置換基のアルコシキ基としては、炭素数１～１２のアルコキシ基が挙げられ、そのうち、好ましくは炭素数１～６のものが、更に好ましくは炭素数１～４のものが、最も好ましくはメトキシ基が挙げられる。Ｒ２のフェニル基の置換基のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、このうち、フッ素原子が好ましい。
Ｘ１～Ｘ３８において、アルキル基としては、炭素数１～４のものが挙げられ、そのうちメチル基が最も好ましく、アルコキシ基としては、炭素数１～４のものが挙げられ、そのうちメトキシ基が最も好ましく、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、このうち、フッ素原子が好ましい。
なお、本明細書において、Ｘ１Ａ～Ｘ３８Ａは、環Ａ又は環Ｂ上の置換基であるＸ１～Ｘ３８について、それらが環Ａ上の置換基である場合を表し、Ｘ１Ｂ～Ｘ３８Ｂは、それらが環Ｂ上の置換基である場合を表すものである。したがって、Ｘ１～Ｘ３８についての説明は、そのままＸ１Ａ～Ｘ３８Ａ及びＸ１Ｂ～Ｘ３８Ｂに対しても適用し得るものである。
次に、本実施形態に係る位相差基板１０Ａの製造方法について説明する。
本実施形態に係る液晶性ポリマーは、溶媒に溶解して、位相差層用組成物とすることができる。さらに、上記位相差層用組成物には、光重合開始剤、界面活性剤等の他、光及び熱により重合を起こさせる重合性組成物に通常含まれる成分を適宜添加してもよい。
本実施形態に係る液晶性ポリマーは、上記位相差層用組成物に対する含有量が１０重量％以上、４０重量％以下であることが好ましく、１５重量％以上、３５重量％以下であることがより好ましく、２０重量％以上、３０重量％以下であることが更に好ましい。
上記位相差層用組成物における上記溶媒の含有量は、液晶性ポリマーが溶解する限り特に制限はないが、通常、液晶性ポリマーの総重量に対し、例えば、７０重量％以上、９９重量％以下である。また、その他の任意成分の含有量も特に制限はないが、通常、液晶性ポリマーの総重量に対し、例えば、光重合開始剤は１重量％以上、１０重量％以下、界面活性剤は０．１重量％以上、５重量％以下含まれていることが好ましい。
位相差層用組成物に用いる溶媒としては、トルエン、エチルベンゼン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、ジブチルエーテル、アセトン、メチルエチルケトン、エタノール、プロパノール、シクロヘキサン、シクロペンタノン、メチルシクロヘキサン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、シクロヘキサノン、ｎ－ヘキサン、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、Ｎ－メチルピロリドン、ジメチルアセトアミド等が挙げられる。このうち、毒性や環境負荷の観点及び／又は樹脂基材（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）等）に対する耐溶解性の観点から、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンが好ましい。これらは何れかを単独で用いることもでき、２種以上を併用することもできる。特に、本実施形態のポリマー（Ｉ）は、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンにも溶解するという優れた特長を有する。
上記光重合開始剤としては、少量の光照射により均一な膜を形成させるために一般に知られている汎用の光重合剤をいずれも用いることができる。具体例としては、例えば、２，２’－アゾビスイソブチロニトリル、２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）等のアゾニトリル系光重合開始剤、イルガキュア９０７（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）、イルガキュア３６９（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）等のα－アミノケトン系光重合開始剤、４－フェノキシジクロロアセトフェノン、４－ｔ－ブチル－ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１－（４－イソプロピルフェニル）－２－ヒドロキシ－２－メチルプロパン－１－オン、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２－ベンジル－２－ジメチルアミノ－１－（４－モルフォリノフェニル）－ブタン－１－オン等のアセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４－フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４－ベンゾイル－４’－メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン系光重合開始剤、２－クロルチオキサンソン、２－メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、２，４－ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系光重合開始剤、２，４，６－トリクロロ－ｓ－トリアジン、２－フェニル－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、２－（ｐ－メトキシフェニル）－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、２－（ｐ－トリル）－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、２－ピペロニル－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、２，４－ビス（トリクロロメチル）－６－スチリル－ｓ－トリアジン、２－（ナフト－１－イル）－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、２－（４－メトキシ－ナフト－１－イル）－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン，２，４－トリクロロメチル－（ピペロニル）－６－トリアジン、２，４－トリクロロメチル（４’－メトキシスチリル）－６－トリアジン等のトリアジン系光重合開始剤、カルバゾール系光重合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤等；更には、α－アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、９，１０－フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、４，４’－ジエチルイソフタロフェノン、３，３’，４，４’－テトラ（ｔ－ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、４，４’－ジエチルアミノベンゾフェノン、チオキサンソン等の光重合開始剤が挙げられる。光重合開始剤は、何れかを単独で用いてもよいし、２種以上を併せて用いてもよい。
界面活性剤としては、均一な膜を形成させるために一般に用いられている界面活性剤をいずれも用いることができる。具体例としては、例えば、ラウリル硫酸ソーダ、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルエーテルホスフェート、ナトリウムオレイルスクシネート、ミリスチン酸カリウム、ヤシ油脂肪酸カリウム、ナトリウムラウロイルサルコシネート等のアニオン性界面活性剤；ポリエチレングリコールモノラウレート、ステアリン酸ソルビタン、ミリスチン酸グリセリル、ジオレイン酸グリセリル、ソルビタンステアレート、ソルビタンオレエート等のノニオン性界面活性剤；ステアリルトリメチルアンモニウムクロリド、塩化ベヘニルトリメチルアンモニウム、塩化ステアリルジメチルベンジルアンモニウム、セチルトリメチルアンモニウムクロリド等のカオチン性界面活性剤；ラウリルベタイン、アルキルスルホベタイン、コカミドプロピルベタイン、アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン等のアルキルベタイン、アルキルイミダゾリン、ラウロイルサルコシンナトリウム、ココアンホ酢酸ナトリウム等の両性界面活性剤；更には、ＢＹＫ－３６１、ＢＹＫ－３０６、ＢＹＫ－３０７（ビックケミージャパン社製）、フロラードＦＣ４３０（住友スリーエム社製）、メガファックＦ１７１、Ｒ０８（ＤＩＣ社製）等の界面活性剤が挙げられる。これらの界面活性剤は、何れかを単独で用いてもよいし、２種以上を併用することもできる。
本実施形態に係る位相差基板１０Ａは、上記位相差層用組成物を、基材１１上に塗布することにより作製することができる。位相差層用組成物の塗布方法としては、当該分野において一般的に知られている何れの方法でもよく、例えば、スピンコート法、バーコート法、ダイコーター法、スクリーン印刷法、スプレーコーター法等がある。
次に、基材１１上に塗布された位相差層用組成物を減圧乾燥するか、又は、自然乾燥した後加熱乾燥して、上記位相差層用組成物中に含まれている溶媒を留去する。基材１１上に塗布された位相差層用組成物は、自然乾燥の後、加熱乾燥されることが好ましい。ここで、「溶媒を留去する」とは、溶媒を残溶媒が検出できない程度にまで除去することを意味し、例えば、ガスクロマトグラフィーでの測定で検出限界以下となるものである。こうして基材１１上に形成される、液晶性ポリマーを含む層を、光反応性層という。
上記光反応性層に直線偏光を照射し、上記直線偏光の偏光軸選択的に、液晶性ポリマーの側鎖中の光反応性基を反応（二量化、異性化等）させ、上記光反応性層に液晶配向能を付与する。直線偏光は、上記光反応性層に対して垂直方向から又は斜めの方向からのいずれからも照射することができるが、通常、垂直な方向から照射するのが好ましい。
本実施形態において、直線偏光とは、電場（又は磁場）の振動方向を含む面が一つに特定される光である。直線偏光は、光源からの光に、偏光フィルタや偏光プリズムを用いることで得ることができる。照射する光は、赤外線、可視光線、紫外線（近紫外線、遠紫外線等）、Ｘ線、荷電粒子線（例えば、電子電等）等、照射により光反応性基に作用して、二量化、異性化等を生じさせることができる照射線であれば、特に限定されないが、通常、照射線は、２００ｎｍ以上、５００ｎｍ以下の波長を有する場合が多く、中でも、３５０ｎｍから４５０ｎｍの近紫外線が好ましい。
光源としては例えば、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等が挙げられる。このような光源から得た紫外光や可視光は干渉フィルタや色フィルタ等を用いて、照射する波長範囲を制限してもよい。
照射エネルギーは、液晶性ポリマーの種類や塗布量等に応じて異なるが、通常は、５ｍＪ／ｃｍ２以上、５０ｍＪ／ｃｍ２以下である。また、偏光を照射する際に、フォトマスクを使用すれば、２以上の異なった方向にパターン状に、液晶配向能を生じさせることができる。具体的には、本実施形態の位相差フィルム用組成物を塗布、乾燥した後に、その上にフォトマスクを被せて直線偏光を照射し、露光部分にのみ液晶配向能を与え、必要に応じて、方向を変えてこれを複数回繰り返すことにより、複数方向にパターン状に液晶配向能を生じさせることができる。こうして形成される層を熱配向性層という。
上記熱配向性層を、加熱処理することにより、光反応を起こさなかった液晶性ポリマーの側鎖部分を一定の方向に配向させ、ラビング処理前位相差層とすることができる。加熱処理の条件は、上記配向が進行するのに充分であれば特に制限はなく、上記液晶性ポリマーの液晶相温度以上の加熱温度に加熱すればよい。但し、上記加熱温度は、液晶性ポリマーの等方相転移温度未満であることが好ましい。具体的な加熱温度としては、一般的には、８０℃以上、２５０℃以下が好ましく、１００℃以上、２００℃以下がより好ましく、１２０℃以上、１７０℃以下がさらに好ましい。加熱時間としては、５分以上、６０分以下が好ましく、１０分以上、５０分以下がより好ましく、１０分以上、４０分以下が更に好ましい。
次に、ラビング処理後の位相差層１２ａの表面の遅相軸の角度θ１が、ラビング処理後の位相差層１２ａの内部の遅相軸の角度θ２と異なるよう、ラビング処理前位相差層の表面にラビング方向の角度θでラビング処理を施すことにより、本実施形態に係る位相差基板１０Ａを作製することができる。
ラビング処理前位相差層の表面のラビング処理は、ラビングローラを回転させながら、上記ラビングローラをラビング処理前位相差層に押し当てることにより行うことができる。
ラビング処理前位相差層をラビング処理する際、ラビング方向の角度θは、７０°≦θ≦１１０°を満たすことが好ましく、７５°＜θ≦１０５°を満たすことがより好ましく、７７°≦θ≦１０３°とすることが更に好ましい。このような態様とすることにより、本実施形態に係る位相差基板１０Ａを備えた液晶表示装置の暗室コントラストを向上させることができる。
ラビング処理前位相差層をラビング処理する際に用いられるラビングローラとしては、例えば、表面にパイルが織り出されたラビング布を巻いたローラや、表面に凹凸のあるローラが挙げられ、レーヨン製のラビング布を巻いたローラが好適に用いられる。
ラビング布を巻いたローラを用いる場合、パイルの毛先がラビング処理前位相差層に押し込まれる量（長さ）であるローラ押込量は、０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．３０ｍｍ以上、０．４５ｍｍ以下であることがより好ましい。
ラビング処理前位相差層をラビング処理する際、ラビングローラの回転数は、２００ｒｐｍ以上、８００ｒｐｍ以下であることが好ましく、３００ｒｐｍ以上、７００ｒｐｍ以下であることがより好ましい。
ラビング処理前位相差層をラビング処理する際は、ラビングローラに対してラビング処理前配向膜を移動させながら、ラビング処理前配向膜にラビングローラを押し当てることが好ましい。ラビング処理前配向膜の移動速度は、５ｍｍ／ｓ以上、３０ｍｍ／ｓ以下であることが好ましく、１０ｍｍ／ｓ以上、２０ｍｍ／ｓ以下であることがより好ましい。
ラビング処理前位相差層のラビング処理は、ラビング処理前位相差層の全面に対して繰り返し行ってもよいが、ラビング処理前位相差層の全面に対して１回（すなわち、繰り返し回数１回）行うことが好ましい。
（実施形態２）
実施形態２の位相差基板は、実施形態１のラビング処理前位相差層の上に、更に、無機膜を設け、無機膜にラビング処理を行ったこと以外は、実施形態１の位相差基板１０Ａと同様の構成を有する。そこで、本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、実施形態１と重複する内容については適宜説明を省略する。
図３は、実施形態２の位相差基板を示した断面模式図である。図３に示すように、実施形態２の位相差基板１０Ｂは、基材１１と、基材１１の一方の面に設けられた光学機能層１２とを有し、光学機能層１２は、位相差層１２ａ及び無機膜１２ｂから構成され、位相差層１２ａ及び無機膜１２ｂは、基材１１側からこの順に積層されている。すなわち、光学機能層１２の表面は無機膜１２ｂから構成される。基材１１と位相差層１２ａとの間には、例えばカラーフィルタ層等の他の層を有していてもよい。
実施形態１の位相差基板１０Ａと同様に、実施形態２の位相差基板１０Ｂでは、光学機能層１２の表面（すなわち、無機膜１２ｂの表面）の遅相軸の角度θ１を、位相差層１２ａの内部の遅相軸の角度θ２と異なるものとすることにより、位相差基板１０Ｂを用いて所望の位相差を付与すると同時に、光学機能層１２上に液晶配向用配向膜を形成することなく、光学機能層１２の表面の遅相軸を利用して液晶層の液晶分子を所望の角度に配向させることができる。
また、光学機能層１２の表面を無機膜１２ｂにより構成することにより、位相差基板１０Ｂ上に液晶層を設けて液晶表示装置を作製する場合に、位相差層１２ａやカラーフィルタ層から不純物が液晶層へ浸み出してしまうのを抑制することができる。その結果、液晶表示装置は高いＶＨＲ〔Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｈｏｌｄｉｎｇ　Ｒａｔｉｏ：電圧保持率〕を実現することが可能となる。
無機膜１２ｂは、ドライプロセスにて製膜することが容易であり、無機膜１２ｂとしては、例えば、酸化珪素（ＳｉＯ２）、窒化珪素（ＳｉＮＸ（ただし、Ｘは正の数）、好ましくはＳｉＮ）等の材料を用いることができる。
無機膜１２ｂの比誘電率εは、１．０＜ε＜９．０であることが好ましく、３．０＜ε＜７．５であることがより好ましい。なお、空気の比誘電率は１．０００５９、ＳｉＯ２の比誘電率は３．５、ＳｉＮの比誘電率は７．０、ＩＴＯの比誘電率は９．０である。
無機膜１２ｂは、スパッタリング法、蒸着法、プラズマ化学気相堆積（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）法等を用いて製膜することができる。
無機膜１２ｂの膜厚は、５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下であることが好ましく、８０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下であることがより好ましく、１００ｎｍ以上、３００ｎｍ以下であることが更に好ましい。
本実施形態では、無機膜１２ｂの表面にラビング処理を施すことにより、光学機能層１２の表面の遅相軸の方向、すなわち、無機膜１２ｂの表面の遅相軸の方向と、位相差層１２ａの内部の遅相軸の方向とを、互いに異なるものとすることができる。
無機膜１２ｂの表面のラビング処理は、ラビングローラを回転させながら、上記ラビングローラを無機膜１２ｂに押し当てることにより行うことができる。
無機膜１２ｂをラビング処理する際、ラビング方向の角度θは、－２０°≦θ≦２０°を満たすことが好ましく、－１５°≦θ≦１５°を満たすことがより好ましい。このような態様とすることにより、本実施形態に係る位相差基板１０Ｂを備えた液晶表示装置の暗室コントラストを向上させることができる。ここで、本実施形態におけるラビング方向の角度θの好ましい範囲は、実施形態１の好ましい範囲と異なっている。実施形態１では、位相差層１２ａにラビング処理を施すため、位相差層１２ａの内部の遅相軸が位相差層１２ａの表面の遅相軸に与える影響を考慮することが好ましい。一方、本実施形態では無機膜１２ｂにラビング処理を施すため、このような影響を考慮しなくてもよい。その結果、本実施形態におけるラビング方向の角度θの好ましい範囲は、実施形態１と異なるものとなっている。
無機膜１２ｂをラビング処理する際に用いられるラビングローラとしては、例えば、表面にパイルが織り出されたラビング布を巻いたローラや、表面に凹凸のあるローラが挙げられ、レーヨン製のラビング布を巻いたローラが好適に用いられる。
ラビング布を巻いたローラを用いる場合、パイルの毛先が無機膜１２ｂに押し込まれる量（長さ）であるローラ押込量は、０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．３０ｍｍ以上、０．４５ｍｍ以下であることがより好ましい。
無機膜１２ｂをラビング処理する際、ラビングローラの回転数は、２００ｒｐｍ以上、８００ｒｐｍ以下であることが好ましく、３００ｒｐｍ以上、７００ｒｐｍ以下であることがより好ましい。
無機膜１２ｂをラビング処理する際は、ラビングローラに対して無機膜１２ｂを移動させながら、無機膜１２ｂにラビングローラを押し当てることが好ましく、無機膜１２ｂの移動速度は、５ｍｍ／ｓ以上、３０ｍｍ／ｓ以下であることが好ましく、１０ｍｍ／ｓ以上、２０ｍｍ／ｓ以下であることがより好ましい。
無機膜１２ｂのラビング処理は、無機膜１２ｂの全面に対して繰り返し行ってもよいが、無機膜１２ｂの全面に対して１回（すなわち、繰り返し回数１回）行うことが好ましい。
（実施形態３）
実施形態３の液晶表示装置は、上記実施形態１の位相差基板１０Ａにカラーフィルタや電極等の各種部材を配置した液晶表示装置である。そこで、本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、実施形態１と重複する内容については適宜説明を省略する。
図４は、実施形態３の液晶表示装置を示した断面模式図である。図４に示すように、液晶表示装置１Ａは、観察面側から背面側に向かって順に、第一偏光子２０、アウトセル位相差層３０、第一基板４０、位相差層１２ａ、液晶層５０、第二基板（対向する基板）６０、第二偏光子７０及びバックライト８０を有する。位相差層１２ａは、インセル位相差層として用いられる。
第一基板４０は、観察面側から背面側に向かって順に、第一の透明基材４１、カラーフィルタ／ブラックマトリクス層４２及びオーバーコート層４３を備える。第一の透明基材４１は、位相差基板１０Ａの基材１１として機能する。第二基板６０は、観察面側から背面側に向かって順に、薄膜トランジスタ層６１及び第二の透明基材６２を備える。液晶層５０と第二基板６０との間には液晶配向用配向膜５１が設けられている。
実施形態３の液晶表示装置１Ａでは、位相差基板１０Ａ上に直接液晶層５０を形成することができ、第一基板４０側に更に液晶配向用配向膜を形成する必要がないため、より簡便に液晶表示装置を作製することができる。
第一偏光子２０及び第二偏光子７０としては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムにヨウ素錯体（又は染料）等の異方性材料を、染色及び吸着させてから延伸配向させた偏光子（吸収型偏光板）等を用いることができる。
アウトセル位相差層３０は、複屈折材料などを利用して直交する２つの偏光成分に位相差をつけて、入射偏光の状態を変える層である。アウトセル位相差層３０としては、位相差層１２ａで用いられるような液晶性ポリマーが用いられてもよく、液晶表示装置の分野で一般的に用いられる延伸処理された高分子フィルムが用いられてもよい。上記高分子フィルムの材料としては、例えば、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、ノルボルネン、トリアセチルセルロース、ジアチルセルロース等が挙げられ、中でも、シクロオレフィンポリマーが好ましい。シクロオレフィンポリマーで形成された位相差層は、耐久性に優れ、高温環境や高温高湿環境に長期間曝したときの位相差の変化が小さいという利点がある。シクロオレフィンポリマーのフィルムとしては、日本ゼオン社製の「ゼオノアフィルム（登録商標）」、ＪＳＲ社製の「ＡＲＴＯＮ（登録商標）フィルム」等が知られている。
カラーフィルタ／ブラックマトリックス層４２は、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ及び青色カラーフィルタが面内に並べられ、ブラックマトリックスで区画された構成を有する。赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、青色カラーフィルタ、及び、ブラックマトリックスは、例えば、顔料を含有する透明樹脂で構成されている。通常、すべての画素に赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ及び青色カラーフィルタの組み合わせが配置され、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ及び青色カラーフィルタを透過する色光の量を制御しつつ混色させることで各画素において所望の色が得られる。ブラックマトリクスとしては、例えば黒色の感光性アクリル樹脂等を用いることができる。
オーバーコート層４３は、カラーフィルタ／ブラックマトリックス層４２の液晶層５０側の表面を覆う。オーバーコート層４３が設けられることで、カラーフィルタ／ブラックマトリックス層４２中の不純物が液晶層５０中に溶出することを防止できる。オーバーコート層４３の材料としては、透明樹脂が好適である。
液晶層５０は、液晶組成物を含んでおり、液晶層５０に対して電圧を印加し、印加した電圧に応じて液晶組成物中の液晶分子の配向状態を変化させることにより、光の透過量を制御するものである。
本実施形態で用いられる液晶分子は棒状液晶分子であり、液晶分子は、下記式で定義される誘電率異方性（Δε）が正の値を有するものであってもよく、負の値を有するものであってもよい。なお、正の誘電率異方性を有する液晶分子はポジ型液晶ともいい、負の誘電率異方性を有する液晶分子はネガ型液晶ともいう。なお、液晶分子の長軸方向が遅相軸の方向となる。また、液晶分子は、電圧が印加されていない状態（電圧無印加状態）で、ホモジニアス配向するものであり、電圧無印加状態における液晶分子の長軸の方向は、液晶分子の初期配向の方向ともいう。
Δε＝（長軸方向の誘電率）－（短軸方向の誘電率）
正の誘電率異方性を有する液晶分子は、応答速度をより高めることができるため、好ましく用いられる。また、負の誘電率異方性を有する液晶分子は、電界のかかり方に乱れが生じた場合であっても液晶分子の配向状態が乱れにくいことや、正の誘電率異方性を有する液晶分子と比べ光散乱が起こりにくいため（透過率が向上するため）、好ましく用いられる。
液晶配向用配向膜５１は液晶層５０における液晶分子の配向を制御する機能を有し、液晶層５０への印加電圧が閾値電圧未満（電圧無印加を含む）のときには、主に位相差基板１０Ａ及び液晶配向用配向膜５１の働きによって液晶層５０中の液晶分子の配向が制御される。液晶配向用配向膜５１は、液晶分子の配向を制御するための配向処理がなされた層であり、液晶配向用配向膜５１としては、ポリイミド等の液晶表示パネルの分野で一般的な配向膜を用いることができる。液晶配向用配向膜５１の膜厚は、５０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下であることが好ましく、８０ｎｍ以上、１２０ｎｍ以下であることがより好ましい。
第二基板６０は、薄膜トランジスタアレイ基板であり、第二基板６０は、観察面側から背面側に向かって順に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を有する薄膜トランジスタ層６１及び第二の透明基材６２を備える。
薄膜トランジスタ層６１は、液晶表示装置の画素のオン・オフをスイッチングするために用いられるスイッチング素子であるＴＦＴを少なくとも含む層であり、ＴＦＴに接続される配線や電極、それらを電気的に分離するための絶縁膜等を含むものである。
実施形態の液晶表示装置の液晶駆動モードとしては、特に限定されず、例えば、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ　Ｆｉｅｌｄ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ－Ｐｌａｎｅ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ　Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ　Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＴＮモード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ－ｄｏｍａｉｎ　Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード等が挙げられ、ＦＦＳモード又はＩＰＳモード等の水平配向モードが好ましく用いられる。
水平配向モードでは、電圧が印加されることによって液晶層５０に横電界を発生させる一対の電極が用いられる。ＦＦＳモードの場合、第二基板６０は、共通電極（面状電極）と、共通電極を覆う絶縁膜と、絶縁膜の液晶層５０側の表面上に配置される画素電極（櫛歯電極）とを備える。このような構成によれば、一対の電極を構成する共通電極及び画素電極の間に電圧を印加することによって液晶層５０に横電界（フリンジ電界）を発生させることができる。よって、共通電極と画素電極との間に印加する電圧を調整することにより、液晶層５０中の液晶分子の配向を制御することができる。
共通電極及び画素電極の材料としては、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等が挙げられる。絶縁膜の材料としては、例えば、有機絶縁膜、窒化膜等が挙げられる。
また、ＩＰＳモードの場合、一対の櫛歯電極に電圧を印加することによって液晶層５０に横電界が発生し、液晶層５０中の液晶分子の配向を制御することができる。
第一の透明基材４１及び第二の透明基材６２は透明性を有する透明基材であることが好ましく、例えば、ガラス基材やプラスチック基材が挙げられる。
バックライト８０の方式は特に限定されず、例えば、エッジライト方式、直下型方式等が挙げられる。バックライト８０の光源の種類は特に限定されず、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、冷陰極管（ＣＣＦＬ）等が挙げられる。
第一偏光子２０の偏光軸と第二偏光子７０の偏光軸とは、８８°以上、９２°以下の角度をなすことが好ましく、８９°以上、９１°以下の角度をなすことがより好ましく、８９．７°以上、９０．３°以下の角度をなすことが更に好ましい。このような構成によれば、電圧無印加状態において、良好な黒表示状態を実現することができる。
アウトセル位相差層３０は、少なくとも波長５５０ｎｍの光に対して１／４波長の面内位相差を付与する位相差層（λ／４板）であることが好ましく、具体的には、少なくとも波長５５０ｎｍの光に対して１００ｎｍ以上、１７６ｎｍ以下の面内位相差を付与するものであることが好ましい。アウトセル位相差層３０がλ／４板として機能することで、第一偏光子２０とアウトセル位相差層３０との組み合わせを円偏光板として機能させることができる。これにより、液晶表示装置の内部反射を低減できるので、外光の反射（映り込み）が抑制された良好な黒表示を実現できる。
また、ＦＦＳモードの液晶表示装置にアウトセル位相差層３０のみを組み込んだ円偏光ＦＦＳモードの液晶表示装置では、黒表示ができなくなるため、更にインセル位相差層として位相差層１２ａを設けることにより、円偏光ＦＦＳモードの液晶表示装置の性能を改善することができる。アウトセル位相差層３０の遅相軸と位相差層１２ａの内部の遅相軸とは直交し、かつ、アウトセル位相差層３０の位相差値と位相差層１２ａの位相差値は等しいことが好ましい。これにより、液晶表示装置の法線方向から入射する光に対して、アウトセル位相差層３０と位相差層１２ａとが互いに位相差をキャンセルすることができ、光学的には、両者が実質的に存在しない状態が実現される。すなわち、バックライト８０から液晶表示装置に入射する光に対して、従来の横電界モードの液晶表示パネルと光学的に等価である構成が実現される。よって、円偏光板を用いた横電界モードによる表示を実現することができる。
アウトセル位相差層３０の遅相軸と位相差層１２ａの内部の遅相軸は、位相差層の機能を発現させる観点から、第二偏光子７０の偏光軸に対して４５±２°の範囲内の角度をなすことが好ましく、４５±１°の範囲内の角度をなすことがより好ましく、４５±０．３°の範囲内の角度なすことが更に好ましく、４５°の角度をなすことが特に好ましい。すなわち、アウトセル位相差層３０の遅相軸の角度及び位相差層１２ａの内部の遅相軸の角度θ２は、一方が４５±２°の範囲内であり、他方が－４５±２°の範囲内であることが好ましく、一方が４５±１°の範囲内であり、他方が－４５±１°の範囲内であることがより好ましく、一方が４５±０．３°の範囲内であり、他方が－４５±０．３°の範囲内であることが更に好ましく、一方が４５°であり、他方が－４５°であることが特に好ましい。
本実施形態における好ましい光学軸の配置は、例えば、第二偏光子７０の偏光軸の角度θＰを０°とすると、位相差層１２ａの内部の遅相軸の角度θ２は－４５±２°の範囲内、液晶層５０における液晶分子の初期配向の方向の角度は０±２°の範囲内、又は９０±２°の範囲内、アウトセル位相差層３０の遅相軸の角度は＋４５°±２°の範囲内、第一偏光子２０の偏光軸の角度θＡは９０±２°の範囲内である。
本実施形態では、第一基板４０をカラーフィルタ基板とし、第二基板６０を薄膜トランジスタアレイ基板としたが、第一基板４０を薄膜トランジスタアレイ基板とし、第二基板６０をカラーフィルタ基板として用いてもよい。
（実施形態４）
実施形態４の液晶表示装置は、上記実施形態２の位相差基板１０Ｂにカラーフィルタや電極等の各種部材を配置した液晶表示装置である。すなわち、上記実施形態３の位相差基板１０Ａを、位相差基板１０Ｂに変更した液晶表示装置である。そこで、本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、実施形態２及び実施形態３と重複する内容については適宜説明を省略する。
図５は、実施形態４の液晶表示装置を示した断面模式図である。図５に示すように、液晶表示装置１Ｂは、観察面側から背面側に向かって順に、第一偏光子２０、アウトセル位相差層３０、第一基板４０、位相差層１２ａ、無機膜１２ｂ、液晶層５０、第二基板６０、第二偏光子７０及びバックライト８０を有する。位相差層１２ａは、インセル位相差層として用いられる。
第一基板４０は、観察面側から背面側に向かって順に、第一の透明基材４１、カラーフィルタ層４２及びオーバーコート層４３を備える。第一の透明基材４１は、位相差基板１０Ｂの基材１１として機能する。第二基板６０は、観察面側から背面側に向かって順に、薄膜トランジスタ６１及び第二の透明基材６２を備える。液晶層５０と第二基板６０との間には液晶配向用配向膜５１が設けられている。
実施形態４の液晶表示装置１Ｂでは、位相差基板１０Ｂ上に直接液晶層５０を形成することができ、第一基板４０側に更に液晶配向用配向膜を形成する必要がないため、より簡便に液晶表示装置を作製することができる。
また、光学機能層１２の表面を無機膜１２ｂにより構成することにより、液晶表示装置１Ｂにおいて、位相差層１２ａやカラーフィルタ層４２から不純物が液晶層へ浸み出してしまうのを抑制することができる。その結果、液晶表示装置１Ｂは高いＶＨＲを実現することが可能となる。
以下に、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
（実施例１の液晶表示装置の作製）
＜カラーフィルタ／ブラックマトリクス層が設けられた第一基板の作製＞
上記ＦＦＳモードの液晶標準セルに、カラーフィルタ／ブラックマトリクス層を設けて、実施例１の液晶表示装置を作製した。以下に詳細を説明する。
第一の透明基材４１上にカラーフィルタ／ブラックマトリクス層４２及びオーバーコート層４３を設け、超音波・純水洗浄を行い、第一基板４０を作製した。
＜位相差層の作製＞
続いて、特開２０１５－１７２７５６号公報に記載された液晶性ポリマーと類似の構造を有する液晶性ポリマーを、ＮＭＰ及びＢＣＳの混合溶媒に溶解し、液晶性ポリマーの固形分濃度が１０ｗｔ％である位相差層用組成物を調製した。上記位相差層用組成物を、スピンコート法により５００ｒｐｍでオーバーコート層４３上に塗布した。その後、略５秒間の自然乾燥の後、ホットプレート上で６０℃、５分の仮焼成を行い、中心波長３６５ｎｍの直線偏光紫外光０．１Ｊを照射した。更に、ホットプレート上で１２０℃、３０分の本焼成を行い、ラビング処理前位相差層を形成した。
次に、ラビング方向の角度θが４５°となるよう、レーヨン製のラビング布を巻いたローラを用いてラビング処理前位相差層上にラビング処理を施した。ラビングは、ローラ押込量を０．４ｍｍ、ローラ回転数を５００ｒｐｍ、ステージ速度（ラビング処理前位相差層の移動速度）を１５ｍｍ／ｓとして１回（繰り返し回数１回）行った。このようにして、第一基板４０上に光学機能層１２としての位相差層１２ａを形成した。位相差層１２ａの内部は、波長５５０ｎｍにおいて、１３７．５ｎｍ（λ／４）の位相差を有していた。
＜ＦＦＳモードの薄膜トランジスタを有する第二基板の作製＞
第二の透明基材６２上に、薄膜トランジスタ６１、ベタ状のＩＴＯ電極である画素電極、ＳｉＮからなる絶縁膜、及び、櫛歯状のＩＴＯ電極である共通電極を設け、超音波・純水洗浄を行い、第二基板６０を作製した。
＜液晶配向用配向膜の作製＞
続いて、第二基板６０上に、ポリイミドを含む配向膜材料を塗布し、ラビング処理を施すことにより、液晶配向用配向膜５１を形成した。
＜液晶表示装置の作製＞
位相差層１２ａが形成された第一基板４０と、液晶配向用配向膜５１が形成された第二基板６０とを、位相差層１２ａ及び液晶配向用配向膜５１とが向かい合うように貼り合わせることにより、空セルを作成した。続いて、上記の空セルにポジ型液晶分子を注入した。
更に、第一基板４０における第一の基材４１のカラーフィルタ層４２とは反対側の面に、アウトセル位相差層３０を、粘着剤層（図示せず）を用いて接着した。ここで、アウトセル位相差層３０には、波長５５０ｎｍにおいて、位相差が１３７．５ｎｍであるλ／４板を用いた。またアウトセル位相差層の遅相軸の角度は４５°とした。
次に、アウトセル位相差層３０上に第一偏光子２０を、第二の透明基材上に第二偏光子７０を配置した。更に、第二偏光子７０側に、バックライト８０して白色光源を配置し、実施例１の液晶表示装置１Ａを作製した。なお、第一偏光子２０及び第二偏光子７０を貼り合わせる際は、位相差層１２ａの内部の遅相軸の角度θ２が－４５°となるように配置した上で、第二偏光子７０に対して第一偏光子２０を回転させ、最も黒輝度が小さくなるように第一偏光子２０を配置した。実施例１の液晶表示装置１Ａは、位相差がλ／４である位相差層１２ａ（インセル位相差層）、及び、位相差がλ／４であるアウトセル位相差層３０を有しており、位相差層１２ａの内部の遅相軸の角度が－４５°、アウトセル位相差層３０の遅相軸の角度が４５°であった。すなわち、実施例１の液晶表示装置１Ａは、屋外における視認性を向上させることができる低反射液晶表示装置の構成を有していた。
（実施例２～７の液晶表示装置の作製）
ラビング方向の角度θを下記表１に示す角度に変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例２～７の液晶表示装置１Ａを作製した。
（実施例８の液晶表示装置の作製）
ラビング処理におけるローラ押込量を０．２ｍｍに変更した以外は、実施例１と同様にして実施例８の液晶表示装置１Ａを作製した。
（実施例９及び１０の液晶表示装置の作製）
ラビング方向の角度θを下記表１に示す角度に変更した以外は、実施例８と同様にして、実施例９及び１０の液晶表示装置１Ａを作製した。
実施例１～１０における、第一偏光子２０の偏光軸の角度θＡ、光学機能層１２の表面の遅相軸の角度θ１、位相差層１２ａの内部の遅相軸の角度θ２、及び、角度θ１と角度θ２との差の絶対値｜θ１－θ２｜を下記表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
（実施例１～１０の液晶表示装置の評価）
以上のように、実施例１～１０では、位相差層１２ａにラビング処理を施し、光学機能層１２の表面の遅相軸の角度θ１を、位相差層１２ａの内部の遅相軸の角度θ２と異なるものとすることにより、光学機能層１２上に液晶配向用配向膜を形成することなく、液晶表示装置１Ａを作製することができた。
また、ラビング方向の角度θは、実施例１及び実施例８で互いに同じであるが、ラビング処理におけるローラ押込量を変化させることにより、光学機能層１２の表面の遅相軸θ１を変化させることができた。実施例２及び実施例９、並びに、実施例４及び実施例１０についても同様に、ラビング処理におけるローラ押込量を変化させることにより、光学機能層１２の表面の遅相軸θ１を変化させることができた。
（暗室コントラスト及び黒輝度の評価）
実施例１～１０の液晶表示装置１Ａについて、以下の方法により暗室コントラスト（以下、暗室ＣＲともいう。）及び黒輝度を測定した。結果を上記表１に示す。暗室コントラストは、暗室ＣＲ＝（白輝度／黒輝度）として定義される。白輝度は、点灯したバックライト上に配置した液晶表示装置１Ａの駆動電圧を略５Ｖ（Ｖ－Ｔ特性（駆動電圧に対する光の透過率特性）で透過率が最大になる電圧）に設定して、液晶表示装置１Ａからの正面輝度を、輝度計（トプコン社製、ＳＲ－ＵＬ１）を用いて測定した。一方、黒輝度は、点灯したバックライト上に配置した液晶表示装置１Ａの駆動電圧を０Ｖに設定して、液晶表示装置１Ａからの正面輝度を、上記輝度計（ＳＲ－ＵＬ１）を用いて測定した。なお、各輝度を測定する際は、暗室の中で測定した。なお、上記表１には、一般的な（低反射型ではない）ＦＦＳモードの液晶表示装置及び比較形態１の低反射液晶表示装置の暗室コントラスト及び黒輝度についても参考データを記載した。
表１より、低反射液晶表示装置である実施例１～１０の液晶表示装置１Ａ及び比較形態１低反射液晶表示装置は、一般的なＦＦＳモードの液晶表示装置に比べて、暗室ＣＲが低かった。低反射液晶表示装置は、一般的なＦＦＳモードの液晶表示装置の構成に加えて、インセル位相差層及びアウトセル位相差層を有する。インセル位相差層とアウトセル位相差層とは、互いに位相差をキャンセルするよう配置されているが、位相差を完全にキャンセルすることができない場合、黒表示時に光漏れを起こして黒輝度が上昇し、暗室ＣＲが低下することがある。このような理由から、低反射液晶表示装置の暗室ＣＲは、一般的なＦＦＳモードの液晶表示装置の暗室ＣＲに比べて低くなってしまったと考えられる。
しかしながら、一般的なＦＦＳモードの液晶表示装置では内部反射率が１．５％程度であるのに対して、低反射液晶表示装置では内部反射率を０．３％程度まで抑制することができ、低反射液晶表示装置は、一般的なＦＦＳモードの液晶表示装置に比べて、屋外における視認性を向上させることができる。
また、表１より、実施例４の液晶表示装置１Ａの暗室ＣＲは４００台、実施例３及び５の液晶表示装置１Ａの暗室ＣＲは３００台であり、実施例３～５の液晶表示装置１Ａは、いずれも比較形態１の低反射液晶表示装置と同程度の暗室ＣＲを有していた。以上の結果より、光学機能層１２の表面の遅相軸の角度θ１及び位相差層１２ａの内部の遅相軸の角度θ２は、下記（式１）を満たすことが好ましく、下記（式２）を満たすことがより好ましいことが分かった。
４３°＜｜θ１－θ２｜≦４７°　　　（式１）
４４≦｜θ１－θ２｜≦４６．５°　　　（式２）
図６は、実施例１、２、４及び８～１０の液晶表示装置の黒表示時の顕微鏡写真である。図６には、第一偏光子２０の偏光軸Ａ、第二偏光子７０の偏光軸Ｐ及びラビング処理におけるラビング方向が示されている。図６に示すように、実施例４の液晶表示装置１Ａは、黒表示時において、実施例１、２及び８～１０の液晶表示装置１Ａと比べて充分に暗く、黒輝度に優れていた。
図７は、実施例１～７のラビング方向の角度に対する暗室コントラストの関係をプロットしたグラフである。ラビング処理におけるローラ押込量が０．４ｍｍである場合、図７に示すように、ラビング方向の角度θを７７°≦θ≦１０３°とすれば、比較形態１の低反射液晶表示装置と同程度の暗室コントラスト（３００以上）を得ることができると考えられる。
［付記］
本発明の一態様は、基材１１と、基材１１の一方の面に設けられた光学機能層１２と、を有し、光学機能層１２は、位相差層１２ａを含み、光学機能層１２の表面の遅相軸の方向は、位相差層１２ａの内部の遅相軸の方向と異なる位相差基板１０Ａ、１０Ｂであってもよい。
位相差基板１０Ａ、１０Ｂは、光学機能層１２の表面の遅相軸の方向が、位相差層１２ａの内部の遅相軸の方向と異なるため、位相差基板１０Ａを用いて所望の位相差を付与すると同時に、光学機能層１２上に液晶配向用配向膜を形成することなく、光学機能層１２の表面の遅相軸を利用して液晶層５０の液晶分子を所望の角度に配向させることが可能である。その結果、液晶表示装置１Ａ、１Ｂをより簡便に作製することができる。
光学機能層１２の表面の遅相軸の方向と位相差層１２ａの内部の遅相軸の方向とのなす角度は、４３°を超え、４７°以下であってもよい。
このような態様とすることにより、液晶表示装置１Ａ、１Ｂの暗室コントラストを向上させることができる。
光学機能層１２の上記表面は、位相差層１２ａから構成されてもよい。
このような態様とすることにより、液晶表示装置１Ａを構成する部材を減らすことが可能となり、より簡便に液晶表示装置を作製することができる。
光学機能層１２は、更に、無機膜１２ｂを備え、光学機能層１２の上記表面は、無機膜１２ｂから構成されてもよい。
このような態様とすることにより、液晶表示装置１ＢのＶＨＲを高めることが可能となる。
光学機能層１２は、λ／４の位相差を有してもよい。
このような態様とすることにより、位相差層１２ａをインセル位相差層として用いた液晶表示装置１Ａ、１Ｂにおいて、外光の反射を効果的に抑制することができる。
本発明の別の一態様は、位相差基板１０Ａ、１０Ｂを備える液晶表示装置１Ａ、１Ｂであってもよい。
位相差基板１０Ａ、１０Ｂに対向する基板６０と、位相差基板１０Ａ、１０Ｂと対向する基板６０との間に設けられた液晶層５０と、を更に備え、位相差基板１０Ａ、１０Ｂは、光学機能層１２が液晶層５０に接するように配置されてもよい。
このような態様とすることにより、インセル位相差層を有する液晶表示装置１Ａ、１Ｂを、より簡便に作製することができる。
１Ａ、１Ｂ：液晶表示装置
１０Ａ、１０Ｂ：位相差基板
１１：基材
１２：光学機能層
１２ａ：位相差層
１２ｂ：無機膜
２０：第一偏光子（アナライザ）
３０、１２０：アウトセル位相差層
４０、１３０：第一基板
４１、１３１：第一の透明基材
４２、１３２：カラーフィルタ／ブラックマトリクス層
４３、１３３：オーバーコート層
５０、１５０：液晶層
５１：液晶配向用配向膜
６０：第二基板（対向する基板）
６１、１６１：薄膜トランジスタ層
６２、１６２：第二の透明基材
７０：第二偏光子（ポラライザ）
８０、１８０：バックライト
１００：比較形態１の低反射液晶表示装置
１１０：第一偏光子
１４０：インセル位相差層
１４１：位相差発現層用配向膜
１４２：位相差発現層
１５１：第一の液晶配向用配向膜
１５２：第二の液晶配向用配向膜
１６０：第二基板
１７０：第二偏光子
Ａ：アナライザの偏光軸
Ｐ：ポラライザの偏光軸
θ：ラビング方向の角度
θ１：光学機能層の表面の遅相軸の角度
θ２：位相差層の内部の遅相軸の角度
θＡ：アナライザの偏光軸の角度
θＰ：ポラライザの偏光軸の角度

Claims (7)

  1. 基材と、前記基材の一方の面に設けられた光学機能層と、を有し、
    前記光学機能層は、位相差層を含み、
    前記光学機能層の表面の遅相軸の方向は、前記位相差層の内部の遅相軸の方向と異なることを特徴とする位相差基板。
  2. 前記光学機能層の表面の遅相軸の方向と前記位相差層の内部の遅相軸の方向とのなす角度は、４３°を超え、４７°以下であることを特徴とする請求項１に記載の位相差基板。
  3. 前記光学機能層の前記表面は、前記位相差層から構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の位相差基板。
  4. 前記光学機能層は、更に、無機膜を備え、
    前記光学機能層の前記表面は、前記無機膜から構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の位相差基板。
  5. 前記光学機能層は、λ／４の位相差を有することを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の位相差基板。
  6. 請求項１～５のいずれかに記載の位相差基板を備えることを特徴とする液晶表示装置。
  7. 前記位相差基板に対向する基板と、
    前記位相差基板と前記対向する基板との間に設けられた液晶層と、を更に備え、
    前記位相差基板は、前記光学機能層が前記液晶層に接するように配置されることを特徴とする液晶表示装置。
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