(57)【要約】【課題】製造が容易で、求められている程度の面内および面外補償を提供する多層光学補償板を提供する。【解決手段】−０．００５よりもさらに負でない面外複屈折を有する単数または複数の第１層および−０．００５よりもさらに負である面外複屈折を有する単数または複数の第２層を含んで成るＬＣセル用の多層補償板であって、前記層が非晶質であり、補償板の全体的面内リターデーション（Ｒｅ）が＋２０〜−２０ｎｍであり、前記単数または複数の第２の層のうちの少なくとも１層の面外リターデーション（Ｒｔｈ）が−２０ｎｍよりさらに負となるような充分な厚みを有する選択されたポリマー材料を含んでいる、多層補償板。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
−０．００５よりもさらに負でない面外複屈折を有する単数または複数の第１層および−０．００５よりもさらに負である面外複屈折を有する単数または複数の第２層を含んで成るＬＣセル用の多層補償板であって、前記層が非晶質であり、補償板の全体的面内リターデーション（Ｒｅ）が＋２０〜−２０ｎｍであり、前記単数または複数の第２の層のうちの少なくとも１層の面外リターデーション（Ｒｔｈ）が−２０ｎｍよりさらに負となるような充分な厚みを有する選択されたポリマー材料を含んでいる、多層補償板。
【請求項２】
前記単数または複数の第１層の各々が０〜−０．００５の面外複屈折を有する、請求項１に記載の補償板。
【請求項３】
前記単数または複数の第２層の各々が−０．００５よりさらに負である面外複屈折を有する、請求項１に記載の補償板。
【請求項４】
組合せた第２層が３０μｍ未満の厚みを有する、請求項１に記載の補償板。
【請求項５】
組合せた前記第１および第２層の厚みが１４０μｍ未満である、請求項１に記載の補償板。
【請求項６】
少なくとも１つの第２層のＲｔｈが−６０ｎｍまたはそれよりさらに負である、請求項１に記載の補償板。
【請求項７】
前記第２層が、不可視発色団を主鎖内に有するポリマーを含み、１８０℃を上回るＴｇを有する、請求項１に記載補償板。
【請求項８】
前記不可視発色団基が、複素環式または炭素環式芳香族基を含む、請求項７に記載の補償板。
【請求項９】
単数または複数の第１層および単数または複数の第２層を含んで成るＬＣセル用の多層補償板であって、前記層が非晶質でかつ選択されたポリマー材料を含み、前記各第２層が、不可視発色団を主鎖内に有するポリマーを含み１８０℃を上回るＴｇを有し、そして前記各第１層がそのようなポリマーを含まず、前記層が、補償板の全体的面内リターデーション（Ｒｅ）が＋２０〜−２０ｎｍとなり、前記単数または複数の第２の層のうちの少なくとも１層の面外リターデーション（Ｒｔｈ）が−２０ｎｍよりさらに負となるような充分な厚みを有する、多層補償板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定の複屈折特性を示す第１および第２の層を含む液晶表示装置用の多層光学補償板に関する。本発明は同様に、ＬＣ表示装置およびかかる補償板の製造プロセスをも提供している。
【０００２】
【従来の技術】
トリアセチルセルロース（ＴＡＣ、三酢酸セルロースとも呼ばれる）は、その独特の物理的特性および難燃性のため、写真業界によって伝統的に用いられてきた。ＴＡＣフィルムは又、液晶表示装置内に用いられる偏光子用カバーシートとして使用するための好適なポリマーフィルムでもある。この用途にとってそれが好適な材料である理由は、その低い面内複屈折にある。その面外複屈折も同様に小さく（ただしゼロではない）、ＬＣＤに対し幾分かの光学的補償を提供する上で有用である。
【０００３】
固有複屈折とは、分子レベルでの材料の基本配向性を説明するものである。これは、材料の分子構造（結合角、回転自由度、芳香族基の存在など）に直接関係づけされる。固有複屈折は、巨視的物体を作るのに用いられるプロセス条件（温度、応力、圧力）によっては影響されない。
結晶質材料および液晶材料は、それが巨視的製品の形に組立てられた時点で、その固有複屈折がほぼ完全に現われるという便利な特性を有する。結晶および液晶分子層は、製品中の全ての分子が互いに位置合わせされた状態にあり、かくしてそれらの基本配向性を保つような形で製造可能であることが多い。同じことは、非晶質ポリマー材料層を作る場合にはあてはまらない。その固有複屈折は、製造プロセスによって著しく変わる可能性がある。かくして、実際の製品の測定上の複屈折は、その固有の複屈折および製造プロセスの結果として得られるものとなる。我々が扱っているのはこのような非晶質ポリマー材料であることから、以下の定義づけは、固有複屈折ではなくこの測定上の複屈折に関するものである。
【０００４】
面内複屈折というのは、ｘおよびｙが層の平面内に存在する、ｎｘとｎｙの間の差を意味する。ｎｘは、ポリマーの流延方向に対し平行であるものとして定義づけされることになり、ｎｙはポリマーフィルムの流延方向に対し垂直である。使用される符号規約はｎｘ−ｎｙとなる。
【０００５】
面外複屈折というのは、ｘおよびｙが層の平面内にあり、ｚが層に対し垂直な平面内に存在する、ｎｚとｎｘおよびｎｙの平均との間の差を意味する。使用される符号規約は、ｎｚ−〔（ｎｘ＋ｎｙ）／２〕となる。ＴＡＣは一般的に、そのｎｚがそのｎｘおよびｎｙよりも小さいことから、負の面外複屈折を有する。
面内リターデーション（Ｒｅ）というのは、面内複屈折と層厚み（ｔ）の積を意味する。かくしてＲｅ＝ｔ（ｎｘ−ｎｙ）である。
【０００６】
面外リターデーション（Ｒｔｈ）というのは、面外複屈折と層厚み（ｔ）の積を意味する。かくしてＲｔｈ＝ｔ（ｎｚ−〔（ｎｘ＋ｎｙ）／２〕である。
合成ポリマーフィルム（例えばポリカーボネートまたはポリスルフォン）は、ＴＡＣが提供する最小最適補償を増強するために使用されることが多い。これらの合成ポリマーフィルムは、接着剤の積層により表示装置の残りの部分に取り付けられる。
【０００７】
一般に光学材料の分野では、合成ポリマーフィルムは、高いリターデーション値をもつ光学異方性フィルムとして使用されており、一方ＴＡＣフィルムは、（低いリターデーション値をもつ）光学等方性フィルムとして用いられる。
欧州特許公開公報第０９１１６５６号Ａ２および特許公開第２０００−２７５４３４号公報は共に、高いリターデーションをもつＴＡＣフィルムを開示している。ＴＡＣは、ＴＡＣ支持体およびディスコチック液晶分子を含有する光学的に異方性の層を含む光学補償板シートのための支持体として用いられる。ＴＡＣフィルムは、１）特定の芳香族小分子（すなわちトリフェニリン）のＴＡＣフィルムへの添加、２）フィルムの流延の前のＴＡＣ溶液の冷却、および　３）ＴＡＣフィルムの延伸という３つの方法（これら３つの方法の組合せを含む）により高いリターデーションを達成する。特定の芳香族分子の添加は、それがＴＡＣフィルムから外へ、これらの分子の「流出（ｂｌｅｅｄｉｎｇ）」を導く可能性があることから問題のあるものとして議論されている。同様に、本発明の例においては、かかるＴＡＣフィルムを乾燥させるために非常に長い時間（１時間以上）が必要とされる。かかる時間は、ロール・トゥー・ロールプロセスを使用可能にするものではない。
【０００８】
ＴＡＣフィルムに加えて、非常に異方性の高いディスコチック液晶層は、この分子層を架橋するために特殊な配向技法と紫外線を必要とする。
米国特許公開公報第２００１−００２６３３８号Ａ１は、高異方性のディスコチック層無しで高いリターデーションをもつ単一のＴＡＣフィルムを開示している。このＴＡＣフィルムは、ＴＡＣフィルム内に２つ以上の芳香族基を伴う分子を取込みその後ＴＡＣフィルムを延伸させることによって、高いリターデーションを達成する。このような延伸を行なわない場合、このＴＡＣフィルムは、通常のＴＡＣに比べ増強したリターデーションを全く示すことがない。この延伸によって、面内および面外の両方のリターデーションが増大する。これら２つの直交するリターデーションは、この方法では独立して制御することができない。
【０００９】
特開平１１−９５２０８号公報は、高重合体フィルムの一軸延伸によって調製される（高いリターデーションを有する）光学補償板をもつ液晶表示装置について記述している。かかるポリマーとしては、ポリエステル、ポリカーボネートまたはポリスルフォンが含まれる。この延伸工程は、望ましい光学特性を得るために不可欠である。この延伸は、面内および面外リターデーションの両方に同時に影響を及ぼす。これら２つの直交するリターデーションは、この方法によっては独立して制御できない。同様に、この方法により均質な光学補償板を製造することは、困難なこととして記述されている。
【００１０】
この出願は又、発明者がＴＡＣ支持体の上面にコーティングされたポリマー結合剤の中で、剥離性無機粘土材料を使用している補償板についても記述している。この層中の剥離性無機粘土材料は、光学的に活性な材料であって、ポリマー結合剤ではない。
特許公開第２００１−１９４６６８号公報は、延伸されたポリカーボネートフィルムを積層することによって作られた補償板について記述している。この方法では、積層が必要とされる（それに付随した問題点が伴う）のみならず、これには２つの異なるタイプのポリカーボネートの２回の独立した延伸が必要である。積層工程は同様に、２つのフィルムが互いに位置合せされ、その光学軸が互いに直交していることをも必要とする。
【００１１】
【特許文献１】
米国特許公開第２００１−００２６３３８号明細書
【特許文献２】
欧州特許公開公報第０９１１６５６号明細書
【特許文献３】
特開平１１−０９５２０８号公報
【特許文献４】
特開２０００−２７５４３４公報
【特許文献５】
特開平１３−１９４６６８号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
製造が容易で、求められている程度の面内および面外補償を提供する多層光学補償板を提供することが解決すべき問題である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は−０．００５よりもさらに負でない面外複屈折を有する単数または複数の第１層および−０．００５よりもさらに負である面外複屈折を有する単数または複数の第２層を含んで成るＬＣセル用の多層補償板であって、前記層が非晶質であり、補償板の全体的面内リターデーション（Ｒｅ）が＋２０〜−２０ｎｍであり、前記単数または複数の第２の層のうちの少なくとも１層の面外リターデーション（Ｒｔｈ）が−２０ｎｍよりさらに負となるような充分な厚みを有する選択されたポリマー材料を含んでいる、多層補償板を提供する。
本発明は同様に、本発明の補償板を調製するための液晶表示装置およびプロセスをも提供している。
【００１４】
本発明の多層光学補償板は、製造が容易で、求められている程度の面内および面外補償を提供する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明は、上記のように要約される。
本発明は、ほとんどまたは全く面外複屈折をもたない第１の複屈折材料を含有する第１層および高い負の複屈折をもつ第２の複屈折材料を含有する第２層（一般的に第１層に隣接している）を含む、液晶表示装置のための多層補償板を提供する。
【００１６】
第１層は、層２について規定されているように、１８０℃未満のＴｇを有し主鎖内に発色団を含有するもの以外の非晶質ポリマーを含むことができる。発色団は、光吸着における１単位としてはたらく１つの原子または原子群として定義づけされる（「近代分子光化学」、Ｎｉｃｈｏｌａｓ　Ｊ．　Ｔｕｒｖｏ編、Ｂｅｎｊａｍｉｎ／Ｃｕｍｍｉｎｇｓ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　Ｃｏ．，　Ｍｅｎｌｏ　Ｐａｒｋ，　ＣＡ（１９７８）Ｐｇ７７）。一般的な発色団としては、ビニル、カルボニル、アミド、イミド、エステル、カーボネート、芳香族（すなわちフェニル、ナフチル、ビフェニル、チオフェニン、ビスフェノールといったような複素環式芳香族または炭素環式芳香族）、スルフォンおよびアゾまたはこれらの発色団の組合せが含まれる。不可視発色団は、４００〜７００ｎｍの範囲外に吸光最大を有する発色団である。
【００１７】
この光学補償板のためには、非晶質ポリマー材料が用いられる。この場合、非晶質という語は、光学補償板が、Ｘ線回折分析にかけたときに鋭い回折ピークを全く生成しないことを意味する。結晶質ポリマー、液晶分子および結晶質無機材料は、Ｘ線回折分析に付した場合にそのような鋭いピークを生成するであろう。そのような非晶質材料は望ましくはＴＡＣ、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン、ポリエステルおよびポリイミドといったように、溶液流延またはコーティングされるのに適したものである。
【００１８】
一般的な積層には、厚みが４μｍより厚い感圧式接着剤層が用いられる。本明細書で使用する「隣接する」という語は、介在するいかなる積層接着剤層も使用しないことを意味し、従って、非常に薄い（０．２μｍ以下）接着促進層またはコロナ放電、プラズマグロー放電または火炎処理といったような接着促進表面処理のみの使用の可能性を企図している。当業者にとって公知のような、その他の接着性増強方法も利用可能である。
【００１９】
ＴＡＣフィルムの製造は、周知であり、以下のプロセスを内含する。ＴＡＣ溶液（ドープ）が以下の従来の方法に従って調製可能である。従来の方法では、該手順は、０℃以上の温度（室温以上の温度）で行なわれる。溶液は、通常の溶液流延方法において用いられる装置で、既知のドープ調製プロセスによって調製可能である。溶剤としては、ハロゲン化炭化水素（特に塩化メチレン）がこの方法において一般的に用いられる。ＴＡＣの量は、調製された溶液中の酢酸セルロースの含有量が、１０〜４０質量％、一般的には１０〜３０質量％の範囲内にあるよう調整される。有機（主）溶剤には、添加物（以下に記述する通り）を添加することができる。
【００２０】
ドープは、ドラムまたはバンド上で流延され、溶剤はフィルムを形成するために蒸発させられる。ドープを流延させる前に、ドープの濃度は一般的に、ドープの固体含有量が１８〜３５質量％の範囲内になるように調整される。ドラムまたはバンドの表面は一般的に、鏡面を提供するべく研磨される。溶液流延方法の流延および乾燥工程については、米国特許第２，３３６，３１０号、同２，３６７，６０３号、同２，４９２，０７８号、同２，４９２，９７７号、同２，４９２，９７８号、同２，６０７，７０４号、同２，７３９，０６９号、同２，７３９，０７０号明細書、英国特許第６４０，７３１号、同７３６，８９２号、特開昭４５−４５５４号公報、特開昭４９−５６１４号公報、特開昭６０−１７６８３４号公報、特開昭６０−２０３４３０号公報および特開昭６２−１１５０３５号公報の中に記述されている。
【００２１】
フィルムの機械的強度を改善するべく、酢酸セルロースフィルムに対し、可塑化剤を添加することができる。可塑化剤は、乾燥プロセスのための時間を短縮するというもう１つの機能をもつ。可塑化剤としては、リン酸エステルおよびカルボン酸エステル（例えばフタル酸エステルおよびクエン酸エステル）が通常用いられる。リン酸エステルの例としては、リン酸トリフェニル（ＴＰＰ）、およびリン酸トリクレシル（ＴＣＲ）が含まれる。フタル酸エステルの例としては、フタル酸ジメチル（ＤＭＰ）、フタル酸ジエチル（ＤＥＰ）、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）、フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）、フタル酸ジフェニル（ＤＰＰ）およびフタル酸ジエチルヘキシル（ＤＥＨＰ）が含まれる。クエン酸エステルの例としては、クエン酸Ｏ−アセチルトリエチル（ＯＡＣＴＥ）およびクエン酸Ｏ−アセチルトリブチル（ＯＡＣＴＢ）が含まれる。
【００２２】
その他のカルボン酸エステルの例としては、オレイン酸ブチル、メチルアセチルリシンオレエート、セバシン酸ジブチルおよびさまざまなトリメリット酸エステルが含まれる。フタル酸エステル（ＤＭＰ、ＤＥＰ、ＤＢＰ、ＤＯＰ、ＤＰＰ、ＤＥＨＰ）の可塑化剤が好ましく、ＤＥＰおよびＤＰＰが特に好ましい。可塑化剤の量は、酢酸セルロースの量に基づいて一般的に０．１〜２５質量％、好適には１〜２０質量％、望ましくは３〜１５質量％の範囲内にある。
【００２３】
安定剤（例えば酸化抑制剤、過酸化物分解剤、ラジカル抑制剤、金属不活性化剤、酸素掃去剤、アミン）も、酢酸セルロースフィルム内に取込むことができる。安定化剤は、特開平３−１９９２０１号公報、特開平５−１９０７０７３号公報、特開平５−１９４７８９号公報、特開平５−２７１４７１号公報、および特開平６−１０７８５４号公報、の中で記述されている。劣化抑制剤の量は、溶液（ドープ）の量に基づいて０．０１〜１質量％、一般的には０．０１〜０．２質量％の範囲内にある。この量が０．０１質量％未満である場合、劣化抑制剤は、ほとんど効果を示さない。一方、量が１質量％を超える場合、劣化抑制剤は往々にして、フィルム表面上にブリードアウトする。特に好ましい劣化抑制剤の例には、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）およびトリベンジルアミン（ＴＢＡ）が含まれる。
【００２４】
ＴＡＣフィルムの厚みは、１４０ｎｍ未満、一般的には、７０〜１１５μｍ、望ましくは７０〜１００μｍの範囲内にある。
酢酸セルロースフィルムが、偏光板の透明保護フィルムとして使用される場合、フィルム表面は一般的に、表面処理を受ける。表面処理の例としては、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理および紫外線照射処理が含まれる。酸処理またはアルカリ処理が好ましい。酸処理またはアルカリ処理は、酢酸セルロースフィルムに対するケン化処理として機能することができる。
【００２５】
アルカリ処理が特に好ましい。アルカリ処理は、アルカリ水溶液を用いる。アルカリは一般的に、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムといったようなアルカリ金属の水酸化物である。アルカリ水溶液は、一般的に１０を超えるｐＨ値を有する。酢酸セルロースフィルムの少なくとも１つの表面が、一般的に１〜３００秒、望ましくは５〜２４０秒間、アルカリ水溶液中に浸漬される。アルカリ処理は、一般的に２５〜７０℃、望ましくは３５〜６０℃で行なわれる。アルカリ処理の後、酢酸セルロースフィルムは、一般的に水で洗浄される。
【００２６】
第２層は一般的に、第１層上に溶剤コーティングされることになる。この溶剤コーティングは、スピンコーティング、ホッパーコーティング、グラビアコーティング、ワイヤーバーコーティングまたは当業者にとって既知の他のコーティングによって達成できる。
【００２７】
第２層は、溶剤コーティングすると高い負の複屈折を生み出すポリマーを含有する溶液からコーティングされる。負の面外複屈折（負のリターデーション）を生成するために、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルイミドおよびポリチオフェンといったような、ポリマー主鎖内にビニル、カルボニル、アミド、イミド、エステル、カーボネート、スルフォン、アゾおよび芳香族複素環および炭素環基（例えばフェニル、ナフチル、ビフェニル、ビスフェニルＡ、チオフェン）といったような不可視発色団を含有するポリマーが使用されることになる。
【００２８】
第２層の中で使用するための好適なポリマーの例としては、１）ポリ（４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデン−ビスフェノール）テレフタレート−コ−イソフタレート、２）ポリ（４，４’−ヘキサヒドロ−４，７−メタノインダン−５−イリデンビスフェノール）テレフタレート、３）ポリ（４，４’−イソプロピリデン−２，２’６，６’−テトラクロロビスフェノール）テレフタレート−コ−イソフタレート、４）ポリ（４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデン）−ビスフェノール−コ−（２−ノルボルニリデン）−ビスフェノールテレフタレート、５）ポリ（４，４’−ヘキサヒドロ−４，７−メタノインダン−５−イリデン）−ビスフェノール−コ−（４，４’−イソプロピリデン−２，２’，６，６’−テトラブロモ）−ビスフェノールテレフタレート、および６）ポリ（４，４’−イソプロピリデン−ビスフェノル−コ−４，４’−（２−ノルボルニリデン）ビスフェノール）テレフタレート−コ−イソフタレートまたは前述のもののいずれかのコポリマーがある。
【００２９】
望ましくは、第２層中で使用するポリマーは、主鎖から外れて発色団をもつことはない。主鎖内および主鎖外に発色団を伴うこのような望ましくないポリマーの例としては、フルオレン基を有意な比率で有するポリアリーレートがある。
第２層で使用されるポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）は、重要である。好ましい結果を達成するためには１８０℃より高いＴｇ値が望ましい。
【００３０】
第２層の中で使用されるポリマーは、さまざまな技法によって合成することができる。すなわち、縮合、付加、アニオン、カチオンまたはその他の一般的合成方法を利用することができる。
この第２の望ましくは隣接する層の厚みは、一般的に３０μｍ未満である。一般的には、それは０．１μｍ〜２０μｍである。好適にはそれは１．０μｍ〜１０μｍ、より好ましくは２μｍ〜８μｍである。
【００３１】
補償板の組合わされた厚みは一般的に１１５μｍ未満である。一般的にこれは４０μｍ〜１０５μｍである。望ましくはそれは８０μｍ〜１００μｍである。
第２層は、好適にはその面外リターデーションが−２０ｍｍよりもさらに負となるように充分な厚みをもつ。一般的には、それは−６００〜−６０ｎｍである。好適にはそれは−５００〜−１００ｎｍであり、望ましくは−４００〜−１５０である。
【００３２】
本発明を、以下のように、図面を参照して、より詳細に記述する。
図１は、本発明に従う多層補償板５の断面概略図である。該補償板は、低い複屈折をもつ第１のポリマー層１０と高い複屈折をもつ第２の隣接するポリマー層２０を含み、層１０および２０の組合せた面内リターデーション（Ｒｅ）は＋２０〜−２０ｎｍであり層２０の面外リターデーション（Ｒｔｈ）は−２０ｎｍよりもさらに負である。
【００３３】
図２は、本発明に従うもう１つの多層補償板６の断面概略図を示す。補償板は、低い複屈折をもつ第１のポリマー層１０、高い複屈折をもつ第２のポリマー層２０および低い複屈折をもつ第３のポリマー層３０を含み、ここで層２０は層１０および３０に隣接しており、層１０、２０および３０の組合せた面内リターデーション（Ｒｅ）は＋２０〜−２０ｎｍであり、層２０の面外リターデーション（Ｒｔｈ）は、２０ｎｍよりもさらに負である。層１０および３０の組成は同一であっても異なっていてもよい。
【００３４】
図３は、本発明に従うもう１つの多層補償板７の断面概略図を示す。補償板は、低い複屈折をもつ第１のポリマー層１０、高い複屈折をもつ第２のポリマー層２０、および高い複屈折をもつ第３のポリマー層４０を含み、ここで層１０は層２０および４０に隣接し、層１０、２０および４０の組合せた面内リターデーション（Ｒｅ）は、＋２０〜−２０ｎｍであり、層２０および４０の組合せた面外リターデーション（Ｒｔｈ）は−２０ｎｍよりもさらに負である。層２０および４０の組成は同一であっても異なっていてもよい。好適には、カール制御をもつ対称な多層補償板を提供するべく、層２０および４０は同じ組成および厚みを有する。当業者であれば、より複雑な構造を考えつくことができるだろう。
【００３５】
図４は、３００が液晶セル６００の１つの面上に置かれた単一の補償フィルムである概略的な液晶表示装置７００を示している。５００は偏向子であり５５０は第２の偏光子である。偏光子５００および５５０のための透過軸は、互いに９０°±１０°の角度を成す。その透過軸の角度は、液晶セル６００との関係において４５°および１３５°として示されている。しかしながら、液晶表示装置７００の種類に応じて、その他の角度も可能であり、これは、当業者にとって明白である。６００が２つのガラス板の間に閉込められた液晶を伴う電気的に切替え可能な液晶セルであるという点に留意されたい。
【００３６】
図５は、液晶セル（６００）の両側に置かれた２つの補償フィルム３００が存在するもう１つの概略的な液晶表示装置７００を示している。５００は偏光子であり５５０は第２の偏光子である。偏光子５００および５５０のための透過軸は、互いに９０°±１０°の角度を成す。その透過軸の角度は、液晶セル６００との関係において４５°および１３５°として示されている。しかしながら、液晶表示装置７００の種類に応じて、その他の角度も可能であり、これは、当業者にとって明白である。６００が２つのガラス板の間に閉込められた液晶を伴う電気的に切替え可能な液晶セルであるという点に留意されたい。
【００３７】
本発明で有用な液晶セル配置としては、垂直配向（ＶＡ）および面内切替（ＩＰＳ）セルがある。垂直配向配置においては、液晶表示装置は、セル平面に対し垂直または直角方向に電界が印加されるものであり、液晶光学軸の方向は、印加された電界の無い場合の液晶セル平面に対し実質的に垂直または直角である。従って、入射光は基本的に、液晶セルを通して複屈折を見ない。この状態は、「暗状態」と呼ばれる。面内切替配置では、電界は、液晶平面の方向に印加され、液晶光学軸の方向は、実質的にセルの平面内にとどまりながら電界の印加時点で変化する。
【００３８】
従来の技法に比べ、本発明の実施形態は、フィルムを延伸する必要性を回避し、高価な液晶分子の使用を必要とせず、フィルム積層を必要とせず（かくして積層用接着剤に由来する望ましくない光学リターデーションまたは汚れの導入の可能性を低減する）、比較的薄い（＜１４０μｍ）構造内で光学的補償を増強させ、かつ製造が容易である。さらなる属性として、実施形態は、主として第１層の責務であるＲｅの制御を可能にする。Ｒｔｈの制御は第２層の責務である。先行技術においては、ＲｅおよびＲｔｈは対に成っていることが多く、独立して制御されない。
【００３９】
【実施例】
本発明をさらに、以下の例によって具体的に説明するが、これらに制限するものではない。
ここで使用される芳香族ポリエステルは、任意の好適なまたは従来の手順を用いて調製可能である。本明細書で使用する手順は、Ｐ．Ｗ．　Ｍｏｒｇａｎが「縮合ポリマー：界面および溶液方法による」、Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ，　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　Ｃｉｔｙ，　Ｎ．Ｙ．（１９６５）の中で概略的に示した手順に従っている。
【００４０】
例１
ポリマーＩ（合成）：
１０℃で塩化メチレン（２００ｍＬ）中の４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェノール（３３．６２ｇ、０．１モル）とトリエチルアミン（２２．３ｇ、０．２２モル）との撹拌混合物に、塩化メチレン（１００ｍＬ）中の塩化テレフタロイル（１０．１５ｇ、０．０５モル）と塩化イソフタロイル（１０．１５ｇ、０．０５モル）との溶液を添加した。添加後に、温度を室温まで上昇させ、溶液を４時間窒素下で撹拌し、その間に塩酸トリエチルアミンがゼラチン形態で沈降し、溶液は粘性をもつようになった。その後、溶液をろ過し、希塩酸で洗浄し（２％の酸１００ｍＬ）その後水（２００ｍＬ）で３回洗浄した。その後この溶液を勢いよく撹拌してメタノール中に注ぎ込み、白色繊維上ポリマーが沈殿した。このポリマーのガラス転移温度を示差走査熱量測定法で測定すると１９９℃であった。
【００４１】
【化１】
2004070332.tif 000002
【００４２】
ポリエステル溶液（ポリマーＩ、固体１０％、メチルエチルケトン４５％、トルエン４５％）をＴＡＣウェブ上にコーティングした。これには、ＴＡＣウェブを巻出す工程、ポリマー溶液をコーティングする工程（スロットホッパを用いて）、および充分な乾燥（８５℃）を適用して大部分の溶剤を除去する工程が含まれていた。これらの工程は、ロール・トゥー・ロール連続プロセスで行なわれた。スピンコーティングおよびその他のコーティング方法も同様に使用することができた。以下の光学特性をもつＴＡＣ／ポリエステル構造の光学的に透明なフィルムが生成された。Ｒｅ、Ｒｔｈおよび第２層の厚みを、波長５５０ｎｍの楕円偏光計（Ｍ２０００Ｖ型、Ｊ．Ａ．　Ｗｏｏｌｌａｍ　Ｃｏ．）で測定した。
【００４３】
【表１】
2004070332.tif 000003
【００４４】
例２：
ポリマーＩＩを、塩化テレフタロイルと４，４’−（ヘキサヒドロ−４，７−メタノインダン−５−イリデン）ビスフェノールとを用いて、同様の要領で調製した。このポリマーのガラス転移温度を示差走査熱量測定法で測定すると２８９℃であった。
【００４５】
【化２】
2004070332.tif 000004
【００４６】
ポリマーＩＩを透明な基板（ジクロロエタン中１０％の固体）上でスピンキャストし次にそれをこの基板から除去すると、それは以下のような光学リターデーションを示す。Ｒｅ、ＲｔｈおよびポリマーＩＩ層の厚みを、波長５５０ｎｍの楕円偏光計（Ｍ２０００Ｖ型、Ｊ．Ａ．　Ｗｏｏｌｌａｍ　Ｃｏ．）で測定した。
【００４７】
【表２】
2004070332.tif 000005
【００４８】
例３：
ポリマーＩＩＩを、塩化テレフタロイル、塩化イソフタロイルおよび４，４’−イソプロピリデン−２，２’，６，６’−テトラクロロビスフェノールを用いて、同様の要領で調製した。このポリマーのガラス転移温度を示差走査熱量測定法で測定すると２５０℃であった。
【００４９】
【化３】
2004070332.tif 000006
【００５０】
ポリマーＩＩＩをガラス（ジクロロエタン中１０％の固体）上でスピンキャストし次にそれをこの基板から除去すると、それは以下のような光学リターデーションを示す。Ｒｅ、ＲｔｈおよびポリマーＩＩＩ層の厚みを、波長５５０ｎｍの楕円偏光計（Ｍ２０００Ｖ型、Ｊ．Ａ．　Ｗｏｏｌｌａｍ　Ｃｏ．）で測定した。
【００５１】
【表３】
2004070332.tif 000007
【００５２】
例４：
ポリマーＩＶ（合成）：
１０℃でメチルエチルケトン（１００ｍＬ）中の４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフェノール（２３．５３ｇ、０．０７モル）と、４，４’−（２−ノルボルニリデン）ビスフェノール（８．４ｇ、０．０３モル）と、トリエチルアミン（２２．３ｇ、０．２２モル）との撹拌混合物に、メチルエチルケトン（６０ｍＬ）中の塩化テレフタロイル（１９．２９ｇ、０．０９５モル）と塩化イソフタロイル（１．０２ｇ、０．００５モル）との溶液を添加した。添加後に、温度を室温まで上昇させ、溶液を４時間窒素下で撹拌し、その間に塩酸トリエチルアミンがゼラチン形態で沈降し、溶液は粘性をもつようになった。その後、溶液をトルエン（１６０ｍＬ）で希釈し、希塩酸で洗浄し（２％の酸２００ｍＬ）その後水（２００ｍＬ）で３回洗浄した。その後溶液を勢いよく撹拌してエタノール中に注ぎ込み、ビーズ様のポリマーを沈殿させ、これを収集して５０℃で乾燥した。このポリマーのガラス転移温度を示差走査熱量測定法で測定すると２７０℃であった。
【００５３】
【化４】
2004070332.tif 000008
【００５４】
ポリマーＩＶをガラス（５０％のプロピルアセテート、５０％のトルエン中、１０％の固体）上でスピンキャストし、次にそれをこの基板から除去すると、それは以下のような光学リターデーションを示す。Ｒｅ、ＲｔｈおよびポリマーＩＩＩ層の厚みを、波長５５０ｎｍの楕円偏光計（Ｍ２０００Ｖ型、Ｊ．Ａ．　Ｗｏｏｌｌａｍ
Ｃｏ．）で測定した。
【００５５】
【表４】
2004070332.tif 000009
【００５６】
使用可能なその他の特定的ポリマーとしては、以下のものが含まれる：
【００５７】
【化５】
2004070332.tif 000010
【００５８】
そのガラス転移温度および面外複屈折値について一連のポリマーを分析した。本発明のためのさらに望ましいポリマーは１８０℃を超えるガラス転移温度を有することがわかった。さらに低いガラス転移温度をもつものは、一般に−０．００５よりもさらに負でない複屈折値をもつことがわかった。
【００５９】
本発明の好ましい態様を次に記載する。
［態様１］　−０．００５よりもさらに負でない面外複屈折を有する単数または複数の第１層および−０．００５よりもさらに負である面外複屈折を有する単数または複数の第２層を含んで成るＬＣセル用の多層補償板であって、前記層が非晶質であり、補償板の全体的面内リターデーション（Ｒｅ）が＋２０〜−２０ｎｍとなり、前記単数または複数の第２の層のうちの少なくとも１層の面外リターデーション（Ｒｔｈ）が−２０ｎｍよりさらに負となるような充分な厚みを有する選択されたポリマー材料を含んでいる、多層補償板。
【００６０】
［態様２］　前記単数または複数の第１層の各々が０〜−０．００５の面外複屈折を有する、態様１に記載の補償板。
［態様３］　前記単数または複数の第２層の各々が−０．００５よりもさらに負である面外複屈折を有する、態様１に記載の補償板。
［態様４］　前記層のうちの少なくとも２つが隣接している、態様１に記載の補償板。
【００６１】
［態様５］　前記第１および第２層の全てが隣接している態様１に記載の補償板。
［態様６］　組合せた第２層が３０μｍ未満の厚みを有する、態様１に記載の補償板。
［態様７］　組合せた第２層が０．１〜２０μｍの厚みを有する、態様１に記載の補償板。
【００６２】
［態様８］　組合せた第２層が１．０〜１０μｍの厚みを有する、態様１に記載の補償板。
［態様９］　組合せた第２層が２〜８μｍの厚みを有する、態様１に記載の補償板。
［態様１０］　組合せた第１および第２層の厚みが１４０μｍ未満である、態様１に記載の補償板。
【００６３】
［態様１１］　組合せた第１および第２層の厚みが４０〜１１５μｍである、態様１に記載の補償板。
［態様１２］　組合せた第１および第２層の厚みが７０〜１００μｍである、態様１に記載の補償板。
［態様１３］　少なくとも１つの第２層のＲｔｈが−６０ｎｍまたはそれよりさらに負である、態様１に記載の補償板。
【００６４】
［態様１４］　少なくとも１つの第２層のＲｔｈが−６０〜−６００ｎｍである態様１に記載の補償板。
［態様１５］　少なくとも１つの第２層のＲｔｈが−１５０〜−５００ｎｍである、態様１に記載の補償板。
［態様１６］　前記第２層が、不可視発色団を主鎖内に含有するポリマーを含み、１８０℃を上回るＴｇを有する、態様１に記載補償板。
【００６５】
［態様１７］　前記ポリマーのＴｇが１８０℃を上回る、態様２に記載の補償板。
［態様１８］　前記第２層が、ビニル基、カルボニル基、アミド基、イミド基、エステル基、カーボネート基、芳香族基、スルフォン基またはアゾ基を主鎖内に含有するポリマーを含んで成る、態様１６に記載の補償板。
【００６６】
［態様１９］　前記不可視発色団基が、カルボニル基、アミド基、イミド基、エステル基、カーボネート基、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ビスフェノール基またはチオフェン基を含む、態様１６に記載の補償板。
［態様２０］　前記不可視発色団基が、複素環式または炭素環式芳香族基を含む、態様１６に記載の補償板。
【００６７】
［態様２１］　前記第２層が、１）ポリ（４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデン−ビスフェノール）テレフタレート−コ−イソフタレート、２）ポリ（４，４’−ヘキサヒドロ−４，７−メタノインダン−５−イリデンビスフェノール）テレフタレート、３）ポリ（４，４’−イソプロピリデン−２，２’６，６’−テトラクロロビスフェノール）テレフタレート−コ−イソフタレート、４）ポリ（４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデン）−ビスフェノール−コ−（２−ノルボルニリデン）−ビスフェノールテレフタレート、５）ポリ（４，４’−ヘキサヒドロ−４，７−メタノインダン−５−イリデン）−ビスフェノール−コ−（４，４’−イソプロピリデン−２，２’，６，６’−テトラブロモ）−ビスフェノールテレフタレート、または６）ポリ（４，４’−イソプロピリデン−ビスフェノル−コ−４，４’−（２−ノルボルニリデン）ビスフェノール）テレフタレート−コ−イソフタレートまたは前述のもののいずれかのコポリマーを含んで成る、態様１に記載の補償板。
【００６８】
［態様２２］　前記第２層が、ポリ（４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデン−ビスフェノル−コ−４，４’−（２−ノルボルニリデン）ビスフェノール）テレフタレート−コ−イソフタレートまたはそのポリマーを含んで成る、態様１に記載の補償板。
［態様２３］　前記第１層が、１８０℃より高いＴｇをもつ不可視発色団を主鎖内に有するポリマー以外のポリマーを含んで成る、態様１に記載の補償板。
【００６９】
［態様２４］　前記第２層が、主鎖から外れて発色団を有しない不可視発色団を主鎖内に有するポリマーを含んで成る、態様１６に記載の補償板。
［態様２５］　前記第１のポリマーが、フルオレン基を含有するトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリカーボネート、環状ポリオレフィンまたはポリアリーレートを含んで成る、態様１に記載の補償板。
【００７０】
［態様２６］　第１のポリマーがトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）である、態様１に記載の補償板。
［態様２７］　単数または複数の第１層および単数または複数の第２層を含んで成るＬＣセル用の多層補償板であって、前記層が非晶質でかつ選択されたポリマー材料を含み、前記各第２層が、不可視発色団を主鎖内に有するポリマーを含み１８０℃を上回るＴｇを有し、そして前記各第１層がそのようなポリマーを含まず、前記層が、補償板の全体的面内リターデーション（Ｒｅ）が＋２０〜−２０ｎｍとなり、前記単数または複数の第２の層のうちの少なくとも１層の面外リターデーション（Ｒｔｈ）が−２０ｎｍよりさらに負となるような充分な厚みを有する、多層補償板。
【００７１】
［態様２８］　液晶セル、前記セルの各面に１つずつ位置設定された一対の交差偏光子および少なくとも１つの態様１に記載の補償板を含んで成る液晶（ＬＣ）表示装置。
［態様２９］　液晶セル、前記セルの各面に１つずつ位置設定された一対の交差偏光子および少なくとも１つの態様４に記載の補償板を含んで成る液晶（ＬＣ）表示装置。
【００７２】
［態様３０］　液晶セル、前記セルの各面に１つずつ位置設定された一対の交差偏光子および少なくとも１つの態様１６に記載の補償板を含んで成る液晶（ＬＣ）表示装置。
［態様３１］　前記液晶セルが、垂直配向セルまたはツイストネマチックセルである、態様２９に記載の表示装置。
【００７３】
［態様３２］　前記液晶セルが面内切替型で配置されている、態様２８に記載の表示装置。
［態様３３］　溶剤中の第２の層を第１層にコーティングする工程を含んで成る、ＬＣ表示装置用の補償板を形成するための方法であって、単数または複数の第１層が−０．００５よりもさらに負でない面外複屈折を有し、単数または複数の第２層が０．００５よりもさらに負である面外複屈折を有し、前記層が非晶質であり、補償板の全体的面内リターデーション（Ｒｅ）が＋２０〜−２０となり前記単数または複数の第２の層のうちの少なくとも１層の面外リターデーション（Ｒｔｈ）が−２０ｎｍよりさらに負となるように充分な厚みを有する選択されたポリマー材料を含んでいる、補償板形成方法。
【００７４】
本発明を、その一定の好ましい実施形態を特に参照して詳述したが、本発明の範囲内で変更および修正を加えることが可能であるということも理解されよう。本明細書で言及した特許およびその他の刊行物の内容は、引用することにより本明細書の内容とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の２層実施形態の断面図である。
【図２】図２は、本発明の３層実施形態の断面図である。
【図３】図３は、本発明のもう１つの３層実施形態の断面図である。
【図４】図４は、本発明の１実施形態としての１つの補償用フィルムを伴う液晶表示装置の分解組み立て図である。
【図５】図５は、本発明の１実施形態としての２つの補償用フィルムを伴う液晶表示装置の分解組み立て図である。
【符号の説明】
５…本発明に従う補償板
６…本発明に従う補償板
７…本発明に従う補償板
１０…低い複屈折をもつ第１のポリマー層
２０…高い複屈折をもつ第２のポリマー層
３０…低い複屈折をもつ第３のポリマー層
４０…高い複屈折をもつ第３のポリマー層
３００…本発明に従う補償板
５００…偏光子
５５０…偏光子
６００…液晶セル
７００…液晶表示装置
【図１】
2004070332.tif 000011
【図２】
2004070332.tif 000012
【図３】
2004070332.tif 000013
【図４】
2004070332.tif 000014
【図５】
2004070332.tif 000015