JP2004163606A - Polarizing plate and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学異方性層を備えた偏光板及び該偏光板を用いた液晶表示装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＮモードの視野角依存性を改良する手段として、透明支持体上に液晶性化合物からなる光学異方性層を塗設した光学補償フイルムを偏光板と液晶セルの間に挿入する方法が知られている。しかし、この方法では高温及び高温高湿下に液晶表示装置に額縁状光漏れ（透過率の上昇）が生じ、液晶表示装置の表示品位が低下してしまう問題を有している。
これに対してＷＯ ０１／８８５７４号 ［特許文献１］には支持体側フィルムの厚みを薄くすることにより前記額縁状光漏れ改良する方法が開示されているが、未だ改良効果不十分であった。
【０００３】
【特許文献１】
国際公開第０１／８８５７４号パンフレット
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、熱、湿度等の影響を受けることなく安定に液晶セルを光学的に補償することである。
別の本発明の目的は、光学補償機能を有する光学異方性層を偏光子の片側に配置した偏光板を液晶表示装置に用いることで、光漏れなどの問題を生じることなく、表示品位の高い液晶表示装置を提供することである。
さらに別の本発明の目的は、偏光板の構成要素の数を増加することなく、熱、湿度等の影響を受けることなく安定に液晶セルを光学的に補償することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題は以下の手段により解決された。
１） 偏光子の両側に保護フィルムが貼り合わされており、かつ一方の保護フィルム上に液晶性化合物から形成された光学異方性層が備えられてなる偏光板において、該偏光子に対して光学異方性層側の保護フィルム（この明細書では、「支持体フィルム」と称す）の厚みが８０μｍ以下であり、かつ該支持体フィルムと偏光子に対して反対側の面に張り合わされる保護フイルム（この明細書では、「対向フィルム」と称す）の厚みが８５μｍ以上であり、支持体フィルムの厚みに対する対向フィルムの厚みの比が１．２以上５．０以下であることを特徴とする偏光板。
２） 該支持体フイルムおよび該対向フィルムのＲｅレターデーション値（Ｒｅ５５０）を０乃至２０ｎｍ（０以上２０以下ｎｍ、以降「乃至」は前後の数値を含む意味で用いる）の範囲にし、支持体フィルムのＲｔｈレターデーション値（Ｒｔｈ５５０）を７０乃至１５０ｎｍにし、対向フィルムのＲｔｈレターデーション値（Ｒｔｈ５５０）を２５乃至６５ｎｍにすることを特徴とする、１）に記載の偏光板。
３） 該支持体フィルム及び該対向フィルムが、酢化度が５９．０乃至６１．５％の範囲にあるセルロースアセテートフィルムであることを特徴とする、１）または２）に記載の偏光板。
４） 該支持体フィルムがセルロースアセテート１００質量部に対して、少なくともレターデーション上昇剤を０．０１乃至２０質量部含むことを特徴とする１）乃至３）のいずれかに記載の偏光板。
５） 該芳香族化合物が、少なくとも一つの１，３，５−トリアジン環を有することを特徴とする４）に記載の偏光板。
６） 長辺３１０ｎｍ×短辺２３４ｍｍに切り取り、４０℃９０％２４ｈｒ経時及び／もしくは６０℃Ｄｒｙ２４ｈｒ経時後に２枚をクロスニコルに貼り合せたときの透過率の面内分布が下記式を満たすことを特徴とする１）乃至６）のいずれかに記載の偏光板。
長辺方向中央部で短辺方向端から１５ｍｍ部の透過率／長辺方向及び短辺方向ともに中央部の透過率＜２．３
７） 液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板からなり、少なくとも１枚の偏光板が１）乃至６）のいずれかであることを特徴とする液晶表示装置。
８） 該液晶セルがＴＮモードの液晶セルであることを特徴とする、７）に記載の液晶表示装置。
９） 該液晶セルがベンド配向モードの液晶セルであることを特徴とする、７）に記載の液晶表示装置。
１０） 該液晶セルがホモジニアス配向モードの液晶セルであることを特徴とする、７）に記載の液晶表示装置。
【０００６】
額縁状光漏れは次の二つの過程からなると考えられる。
（１） 偏光子中のポリマーが温度／湿度により寸度変化し、この歪みが支持体フィルムに伝わり応力が発生する。
（２） 応力により支持体フィルムにレターデーションの変化がおこる。
したがって、国際公開（ＷＯ）０１／８８５７４号記載のように支持体フィルムの厚みを薄くする方法のみでは、単位応力あたり支持体フィルムに発生するレターデーション変化（（２） の過程）は小さくなるが、一方で偏光子の寸度変化に起因して支持体フィルムに発生する応力（（１） の過程）自体が大きくなるというトレードオフの関係が生じてしまう問題があった。
【０００７】
本発明者は鋭意検討した結果、対向フィルムは２枚の偏光フィルムの外側にあるため、レターデーション変化が生じても実質的に額縁漏れには影響しないという利点があることを見出し、該偏光子の両側に張り合わせる保護フィルムの機能分離がこの問題の解決に有効であるとの結論に達した。すなわち、支持体フィルムはレターデーション変化を小さくするために薄くし、一方、対向フィルムは偏光子の歪みを抑制するために厚くすることにより額縁状光漏れを大きく改良できるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
まず最初に偏光子について説明する。
［偏光子］
偏光子としては、ポリビニルアルコール系フィルムや部分ホルマール化ポリビニルアルコール、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルムの如き親水性高分子フィルムにヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物の如きポリエン系配向フィルム等の偏光フィルムがあげられる。偏光子の厚さは５乃至８０μｍ程度が一般的であるが薄い方が高温及び高温高湿下での光漏れが小さく好ましい。また、塗布型の偏光子を用いても構わない。
フィルムとしてはＰＶＡが好ましく用いられる。ＰＶＡは通常、ポリ酢酸ビニルをケン化したものであるが、例えば不飽和カルボン酸、不飽和スルホン酸、オレフィン類、ビニルエーテル類のように酢酸ビニルと共重合可能な成分を含有しても構わない。また、アセトアセチル基、スルホン酸基、カルボキシル基、オキシアルキレン基等を含有する変性ＰＶＡも用いることができる。
ＰＶＡのケン化度は特に限定されないが、溶解性等の観点から８０乃至１００ｍｏｌ％が好ましく、９０乃至１００ｍｏｌ％が特に好ましい。またＰＶＡの重合度は特に限定されないが、１０００乃至１００００が好ましく、１５００乃至５０００が特に好ましい。
【０００９】
本発明の偏光子は、ＰＶＡを水または有機溶媒に溶解した液を流延製膜し、該ＰＶＡフィルムを延伸してからヨウ素あるいは二色性染料で染色するか、染色してから延伸する。溶媒としては、水の他、アルコール類（メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等）、多価アルコール類（グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリメチロールプロパン等）、アミン類（エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等）、ジメチルスルホキシド、Ｎ・メチルピロリドン等およびこれらの混合物が用いられる。
【００１０】
延伸倍率は２．５乃至３０．０倍が好ましく、３．０乃至１０．０倍がより好ましい。延伸は空気中でのドライ延伸でも、水中に浸漬したウェット延伸でもよく、ドライ延伸の場合は２．５乃至５．０倍程度、ウェット延伸の場合は３．０乃至１０．０倍程度である。延伸方向は長手方向、幅方向の他に、斜め方向におこなってもよい。この際、延伸の方向はＭＤ方向に対して１０乃至８０度が好ましい。この斜め延伸工程は数回に分けて行ってもよく、数回に分けることによって高倍率延伸でもより均一に延伸することができる。また斜め延伸前に横あるいは縦に若干の延伸（幅方向の収縮を防止する程度）を行ってもよい。
【００１１】
染色工程は気相または液相吸着により行われる。液相で行う場合の例としては、ヨウ素を用いる場合には、ヨウ素・ヨウ化カリウム水溶液にＰＶＡフィルムを浸漬させて行われる。ヨウ素は０．１乃至２．０ｇ／ｌ、ヨウ化カリウムは１０乃至５０ｇ／ｌ、ヨウ素とヨウ化カリウムの質量比は２０乃至１００が好ましい。染色時間は３０乃至５０００秒が好ましく、液温度は５乃至５０℃が好ましい。染色方法としては浸漬だけでなく、ヨウ素あるいは染料溶液の塗布あるいは噴霧等、任意の手段が可能である。
【００１２】
二色性染料としては、アゾ系、スチルベン系、キノン系、アントラキノン系、メチン系、アゾメチン系、シアニン系、メロシアニン系、キノフタロン系、テトラジン系等が挙げられる。中でもアゾ系、アントラキノン系の二色性染料が特に好ましい。
【００１３】
染色処理されたＰＶＡフィルムは次いでホウ素化合物、アルデヒド類等により架橋処理される。中でもホウ素化合物が特に好ましい。ホウ素化合物の例としては、ホウ酸、ホウ砂等が挙げられる。例えばホウ素化合物は水溶液又は水と有機溶媒の混合液を溶媒として０．５乃至２．０ｍｏｌ／ｌの溶液で用いられ、染色されたＰＶＡフィルムは浸漬または噴霧、塗布等によって処理される。ホウ素化合物溶液には少量のヨウ素カリウムを添加することが好ましい。処理温度としては４０乃至７０℃が好ましく、処理時間としては５乃至２０分が好ましい。また、処理中に前記方法によって斜め延伸を行ってもよい。
【００１４】
さらにこのＰＶＡフィルムを熱処理してもよい。処理時のフィルムの含水率は１０乃至３０％が好ましい。処理温度は４０乃至１００℃が好ましく、５０乃至９０℃がさらに好ましい。処理時間は０．５乃至１５分が好ましい。
【００１５】
こうして作成された偏光子を形成するＰＶＡフィルムは両面に接着剤を介して透明支持体が保護フィルムとして貼合される。接着剤としては特に限定されないが、ＰＶＡ系樹脂（アセトアセチル基、スルホン酸基、カルボキシル基、オキシアルキレン基等の変性ＰＶＡを含む）やホウ素化合物水溶液等が挙げられ、中でもＰＶＡ系樹脂が好ましい。接着剤層厚みは乾燥後に０．０１乃至１０μｍが好ましく、０．０５乃至５μｍが特に好ましい。
【００１６】
本発明の支持体フィルム及び対向フィルムとしては、非複屈折性光学樹脂材料が好ましく、このような例としては、ゼオネックス、ゼオノア（共に日本ゼオン（株）製）、ＡＲＴＯＮ（ＪＳＲ（株）製）、およびフジタック（富士写真フイルム（株）製：トリアセチルセルロース）のような市販品の他、例えば特開平８−１１０４０２号あるいは特開平１１−２９３１１６号に記載されているような樹脂材料が挙げられる。このうち、トリアセチルセルロースが特に好ましい。
【００１７】
以下に本発明で使用する支持体フィルムおよび対向フィルムについて詳しく説明する。
［フイルムのレターデーション］
フイルムのＲｅレターデーション値およびＲｔｈレターデーション値は、それぞれ、下記式（Ｉ）および（ＩＩ）で定義される。
（Ｉ） Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ
（ＩＩ） Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ
式（Ｉ）および（ＩＩ）において、ｎｘは、フイルム面内の遅相軸方向（屈折率が最大となる方向）の屈折率である。
式（Ｉ）および（ＩＩ）において、ｎｙは、フイルム面内の進相軸方向（屈折率が最小となる方向）の屈折率である。
式（ＩＩ）において、ｎｚは、フイルムの厚み方向の屈折率である。
式（Ｉ）および（ＩＩ）において、ｄは、単位をｎｍとするフイルムの厚さである。
【００１８】
本発明では、波長５５０ｎｍで測定した、支持体フイルムおよび対向フィルムのＲｅレターデーション値を０乃至２０ｎｍの範囲にすることが好ましく、２乃至１０ｎｍの範囲にすることがより好ましい。波長５５０ｎｍで測定した、支持体フイルムおよび対向フィルムのＲｔｈレターデーション値としては、１０乃至４００ｎｍが好ましく、対向フィルムのＲｔｈより支持体フィルムのＲｔｈの方が大きいことが好ましく、具体的には支持体フィルムのＲｔｈレターデーション値を７０乃至１５０ｎｍにすることが好ましく、７５乃至９０ｎｍにすることがより好ましく、そして、対向フィルムのＲｔｈレターデーション値を２５乃至６５ｎｍにすることが好ましく、２８乃至６０ｎｍにすることがより好ましい。
【００１９】
なお、波長５５０ｎｍで測定した、支持体フィルムおよび対向フイルムの複屈折率（Δｎ：ｎｘ−ｎｙ）は、０．００乃至０．００２μｍの範囲にあることが好ましく、特に支持体フィルムの複屈折率は０．００１乃至０．００２５μｍの範囲にあることが好ましい。また、支持体フィルムおよび対向フイルムの厚み方向の複屈折率｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝は、０．００１乃至０．０４の範囲にあることが好ましい。
また、支持体フィルムの厚み（乾燥膜厚）としては、８０μｍ以下であり、２０乃至８０μｍが好ましく、２０乃至７０μｍがより好ましく、３０乃至６０μｍが更に好ましい。対向フィルムの厚みとしては、８５μｍ以上であり、好ましくは８５乃至２００μｍ、より好ましくは９０乃至１６０μｍである。支持体フィルムの厚みに対する対向フィルムの厚みの比が１．２以上５．０以下であり、好ましくは１．２５以上４．０以下である。
【００２０】
［セルロースアセテートおよびセルロースアセテートフイルムの製造］
本発明では、酢化度が５９．０乃至６１．５％の範囲にあるセルロースアセテートを使用することが好ましい。
酢化度とは、セルロース単位質量当たりの結合酢酸量を意味する。酢化度は、ＡＳＴＭ：Ｄ−８１７−９１（セルロースアセテート等の試験法）におけるアセチル化度の測定および計算に従う。
セルロースエステルの粘度平均重合度（ＤＰ）は、２５０以上であることが好ましく、２９０以上（好ましくは３３０以下）であることがさらに好ましい。
また、本発明に使用するセルロースエステルは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるＭｗ／Ｍｎ（Ｍｗは質量平均分子量、Ｍｎは数平均分子量）の分子量分布が狭いことが好ましい。具体的なＭｗ／Ｍｎの値は、１．０乃至１．７の範囲にあることが好ましく、１．３乃至１．６５の範囲にあることがさらに好ましく、１．４乃至１．６の範囲にあることが最も好ましい。
本発明のセルロースアセテートとして、特開平１１−５８５１号公報の段落番号００４３乃至００４４に記載されている合成例１、段落番号００４８乃至００４９に記載されている合成例２、そして段落番号００５１乃至００５２に記載されている合成例３の合成方法により得られたセルロースアセテートを用いることができる。
【００２１】
［セルロースアセテートフイルムの製造］
ソルベントキャスト法によりセルロースアセテートフイルムを製造することが好ましい。ソルベントキャスト法では、セルロースアセテートを有機溶媒に溶解した溶液（ドープ）を用いてフイルムを製造する。
【００２２】
セルロースアセテートフイルムの製造方法については発明協会公開技報（公技２００１−１７４５、２００１年３月１５日発行、発明協会）等に記載されている。
【００２３】
［二軸延伸］
セルロースアセテートフイルムは、仮想歪みを低減させるために、延伸処理しても構わない。延伸することにより、延伸方向の仮想歪みが低減できるので、面内すべての方向で歪みを低減するために二軸延伸をおこなってもよい。
二軸延伸には、同時二軸延伸法と逐次二軸延伸法があるが、連続製造の観点から逐次二軸延伸方法が好ましく、ドープを流延した後、バンドもしくはドラムよりフイルムを剥ぎ取り、幅方向（長手方法）に延伸した後、長手方向（幅方向）に延伸される。
幅方向に延伸する方法は、例えば、特開昭６２−１１５０３５号、特開平４− １５２１２５号、同４−２８４２１１号、同４−２９８３１０号、同１１−４８２７１号などに記載されている。フイルムの延伸は、常温または加熱条件下で実施する。加熱温度は、フイルムのガラス転移温度以下であることが好ましい。フイルムは、乾燥中の処理で延伸することができ、特に溶媒が残存する場合は有効である。長手方向の延伸の場合、例えば、フイルムの搬送ローラーの速度を調節して、フイルムの剥ぎ取り速度よりもフイルムの巻き取り速度の方を速くするとフイルムは延伸される。幅方向の延伸の場合、フイルムの巾をテンターで保持しながら搬送して、テンターの巾を徐々に広げることによってもフイルムを延伸できる。フイルムの乾燥後に、延伸機を用いて延伸すること（好ましくはロング延伸機を用いる一軸延伸）もできる。フイルムの延伸倍率（元の長さに対する延伸による増加分の比率）は、５乃至５０％の範囲にあることが好ましく、１０乃至４０％の範囲にあることがさらに好ましく、１５乃至３５％の範囲にあることが最も好ましい。
【００２４】
これら流延から後乾燥までの工程は、空気雰囲気下でもよいし窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下でもよい。本発明に用いるセルロースアセテートフイルムの製造に用いる巻き取り機は一般的に使用されているものでよく、定テンション法、定トルク法、テーパーテンション法、内部応力一定のプログラムテンションコントロール法などの巻き取り方法で巻き取ることができる。
【００２５】
［吸湿膨張係数］
吸湿膨張係数は、一定温度下において相対湿度を変化させた時の試料の長さの変化量を示す。
額縁状の透過率上昇を防止するために、セルロースアセテートフィルムの吸湿膨張係数は、３０×１０−５／％ＲＨ以下とすることが好ましく、１５×１０−５／％ＲＨ以下とすることが更に好ましく、１０×１０−５／％ＲＨ以下とすることが最も好ましい。また、吸湿膨張係数は小さい方が好ましいが、通常は、１．０×１０−５／％ＲＨ以上の値である。
吸湿膨張係数の測定方法について以下に示す。作製したポリマーフイルム（位相差板）から幅５ｍｍ。長さ２０ｍｍの試料を切り出し、片方の端を固定して２５℃、２０％ＲＨ（Ｒ０）の雰囲気下にぶら下げた。他方の端に０．５ｇの重りをぶら下げて、１０分間放置し長さ（Ｌ０ ）を測定した。次に、温度は２５℃のまま、湿度を８０％ＲＨ（Ｒ１ ）にして、長さ（Ｌ１ ）を測定した。吸湿膨張係数は下式により算出した。測定は同一試料につき１０サンプル行い、平均値を採用した。
吸湿膨張係数［／％ＲＨ］＝｛（Ｌ１ −Ｌ０ ）／Ｌ０ ｝／（Ｒ１ −Ｒ０ ）
【００２６】
上記吸湿による寸度変化を小さくするには、製膜時の残留溶剤量を低くしポリマーフイルム中の自由体積を小さくすることが好ましい。
残留溶剤を減らすための一般的手法は、高温かつ長時間で乾燥することであるが、あまり長時間であると、当然のことながら生産性が落ちる。従ってセルロースアセテートフイルムに対する残留溶剤の量は、０．０１乃至１質量％の範囲にあることが好ましく、０．０２乃至０．０７質量％の範囲にあることがさらに好ましく、０．０３乃至０．０５質量％の範囲にあることが最も好ましい。
上記残留溶剤量を制御することにより、光学補償能を有する偏光板を安価に高い生産性で製造することができる。
【００２７】
残留溶剤量は、一定量の試料をクロロフォルムに溶解し、ガスクロマトグラフ（ＧＣ１８Ａ、島津製作所（株）製）を用いて測定した。
溶液流延法では、ポリマー材料を有機溶媒に溶解した溶液（ドープ）を用いてフイルムを製造する。溶液流延法での乾燥は、後述するように、ドラム（またはバンド）面での乾燥と、フイルム搬送時の乾燥に大きく分かれる。ドラム（またはバンド）面での乾燥時には、使用している溶剤の沸点を越えない温度（沸点を越えると泡となる）でゆっくりと乾燥させることが好ましい。また、フイルム搬送時の乾燥は、ポリマー材料のガラス転移点±３０℃、更に好ましくは±２０℃で行うことが好ましい。
【００２８】
また、上記吸湿による寸度変化を小さくする別な方法として、疎水基を有する化合物を添加することが好ましい。疎水基を有する素材としては、分子中にアルキル基やフェニル基のような疎水基を有する素材であれば特に制限はないが、前記のセルロースアセテートフイルムに添加する可塑剤や劣化防止剤の中で該当する素材が特に好ましく用いられる。これら好ましい素材の例としては、トリフェニルフォスフェート（ＴＰＰ）、トリベンジルアミン（ＴＢＡ）などを挙げることができる。
これらの疎水基を有する化合物の添加量は、調整する溶液（ドープ）に対して０．０１乃至１０質量％の範囲にあることが好ましく、０．１乃至５質量％の範囲にあることがさらに好ましく、１乃至３質量％の範囲にあることが最も好ましい。
【００２９】
［セルロースアセテートフイルムの表面処理］
セルロースアセテートフイルムは、表面処理を施すことが好ましい。具体的方法としては、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理または紫外線照射処理が挙げられる。また、特開平７−３３３４３３号明細書に記載のように、下塗り層を設けることも好ましい。
フイルムの平面性を保持する観点から、これら処理においてセルロースアセテートフイルムの温度をＴｇ（ガラス転移温度）以下、具体的には１５０℃以下（好ましくは１００℃以上）とすることが好ましい。
偏光板の透明保護膜として使用する場合、偏光子との接着性の観点から、酸処理またはアルカリ処理、すなわちセルロースアセテートに対するケン化処理を実施することが特に好ましい。
表面エネルギーは５５ｍＮ／ｍ以上であることが好ましく、６０ｍＮ／ｍ以上７５ｍＮ／ｍ以下であることが更に好ましい。
【００３０】
以下、アルカリ鹸化処理を例に、具体的に説明する。
セルロースアセテートフイルムのアルカリ鹸化処理は、フイルム表面をアルカリ溶液に浸漬した後、酸性溶液で中和し、水洗して乾燥するサイクルで行われることが好ましい。
アルカリ溶液としては、水酸化カリウム溶液、水酸化ナトリウム溶液が挙げられ、水酸化イオンの規定濃度は０．１乃至３．０Ｎの範囲にあることが好ましく、０．５乃至２．０Ｎの範囲にあることがさらに好ましい。アルカリ溶液温度は、室温乃至９０℃の範囲にあることが好ましく、４０乃至７０℃の範囲にあることがさらに好ましい。
【００３１】
固体の表面エネルギーは、「ぬれの基礎と応用」（リアライズ社 １９８９．１２．１０発行）に記載のように接触角法、湿潤熱法、および吸着法により求めることができる。本発明のセルロースアセテートフイルムの場合、接触角法を用いることが好ましい。
具体的には、表面エネルギーが既知である２種の溶液をセルロースアセテートフイルムに滴下し、液滴の表面とフイルム表面との交点において、液滴に引いた接線とフイルム表面のなす角で、液滴を含む方の角を接触角と定義し、計算によりフイルムの表面エネルギーを算出できる。
【００３２】
［レターデーション上昇剤］
支持体フィルム用セルロースアセテートにはレターデーションを調整するため、少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物をレターデーション上昇剤として使用することが好ましい。このレタデーション上昇剤としては、少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物、例えばトリアジン類（好ましくは１，３，５−トリアジン環を有する化合物、例えばトリフェニル−１，３，５−トリアジン、トリ−ｍ−トリル−１，３，５−トリアジンなど）、ｔｒａｎｓ−１，４−シクロヘキサンジカルボン酸のジエステル類（ｐ―ｎ−ヘキシルフェノールのジエステル、ｐ―ｎ−アミルフェノールのジエステル 等）を挙げる事が出来る。
その他の具体例としては、特開２０００−１１１９１４号公報、同２０００−２７５４３４号公報、ＰＣＴ／ＪＰ００／０２６１９号明細書等に記載されている。
二種類以上の芳香族化合物を併用してもよい。芳香族化合物の芳香族環には、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含む。
レタデーション上昇剤の分子量は、３００乃至８００であることが好ましい。
ポリマーフィルムとしてセルロースアセテートフィルムを用いる場合、前記の芳香族化合物は、セルロースアセテート１００質量部に対して、０．０１乃至２０質量部の範囲で使用する。芳香族化合物は、セルロースアセテート１００質量部に対して、０．０５乃至１５質量部の範囲で使用することが好ましく、０．１乃至１０質量部の範囲で使用することがさらに好ましい。
【００３３】
次に支持体フィルム上に設けられる光学異方性層について説明する。
本発明の偏光板はセルロースアセテートフイルムと、その上に設ける光学異方性層との間に、配向膜を設けることが好ましい。配向膜は本発明で用いる液晶性化合物を一定の方向に配向させる働きをする。
従って、配向膜は本発明の光学異方性を有する偏光板を製造する上では必須である。しかし、液晶性化合物を配向後にその配向状態を固定してしまえば、配向膜はその役割を果たしているために、本発明の偏光板の構成要素としては必ずしも必須のものではない。すなわち、配向状態が固定された配向膜上の光学異方性層のみをセルロースアセテートフイルム上に転写して本発明の偏光板を作製することも可能である。
【００３４】
［配向膜］
配向膜は、液晶性化合物の配向方向を規定する機能を有する。配向膜としては、特開平２００２−９０５４１号記載を参照することができる。
【００３５】
［光学異方性層］
本発明において、液晶性化合物から形成される光学異方性層は、セルロースアセテートフイルム上に設けられた配向膜の上に形成される。
光学異方性層に用いる液晶性化合物には、棒状液晶性化合物および円盤状液晶性化合物が含まれる。棒状液晶性化合物および円盤状液晶性化合物は、高分子液晶でも低分子液晶でもよく、さらに、低分子液晶が架橋され液晶性を示さなくなったものも含まれる。
光学異方性層は、液晶性化合物および必要に応じて重合性開始剤や任意の成分を含む塗布液を、配向膜の上に塗布することで形成できる。
【００３６】
光学異方性層の厚さは、０．１乃至２０μｍであることが好ましく、０．５乃至１５μｍであることがさらに好ましく、１乃至１０μｍであることが最も好ましい。
【００３７】
棒状もしくは円盤状液晶性化合物を用いる場合、棒状の軸や円盤状構造単位の面が、セルロースアセテートフイルム表面に対して傾き、且つ棒状の軸や円盤状構造単位の面とセルロースアセテートフイルム表面とのなす角度が、光学異方性層の深さ方向に変化していることが好ましい。
【００３８】
棒状の軸や円盤状構造単位の面の角度（傾斜角）は、一般に、光学異方性層の深さ方向でかつ光学異方性層の底面からの距離の増加と共に増加または減少している。傾斜角は、距離の増加と共に増加することが好ましい。さらに、傾斜角の変化としては、連続的増加、連続的減少、間欠的増加、間欠的減少、連続的増加と連続的減少を含む変化、及び増加及び減少を含む間欠的変化などを挙げることができる。間欠的変化は、厚さ方向の途中で傾斜角が変化しない領域を含んでいる。傾斜角は、傾斜角が変化しない領域を含んでいても、全体として増加または減少していることが好ましい。さらに、傾斜角は全体として増加していることが好ましく、特に連続的に変化することが好ましい。
【００３９】
支持体側の棒状もしくは円盤状単位の傾斜角は、一般に棒状もしくは円盤状液晶性化合物あるいは配向膜の材料を選択することにより、またはラビング処理方法の選択することにより、調整することができる。また、表面側（空気側）の棒状の軸もしくは円盤状単位の傾斜角は、一般に棒状液晶性化合物、円盤状液晶性化合物あるいはこれら液晶性化合物とともに使用する他の化合物を選択することにより調整することができる。棒状液晶性化合物や円盤状液晶性化合物とともに使用する化合物の例としては、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー及びポリマーなどを挙げることができる。更に、傾斜角の変化の程度も、上記と同様の選択により調整できる。
【００４０】
液晶性化合物とともに使用する可塑剤、界面活性剤及び重合性モノマーとしては、液晶性化合物と相溶性を有し、液晶性化合物の傾斜角の変化を与えられるか、あるいは配向を阻害しない限り、どのような化合物も使用することができる。これらの中で、重合性モノマー（例、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基及びメタクリロイル基を有する化合物）が好ましい。上記化合物の添加量は、液晶性化合物に対して一般に１乃至５０質量％の範囲にあり、５乃至３０質量％の範囲にあることが好ましい。
【００４１】
液晶性化合物とともに使用するポリマーとしては、液晶性化合物と相溶性を有し、液晶性化合物に傾斜角の変化を与えられる限り、どのようなポリマーでも使用することができる。ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロース及びセルロースアセテートブチレートを挙げることができる。液晶性化合物の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、液晶性化合物に対して一般に０．１乃至１０質量％の範囲にあり、０．１乃至８質量％の範囲にあることがより好ましく、０．１乃至５質量％の範囲にあることがさらに好ましい。
【００４２】
光学異方性層は、一般に液晶性化合物および他の化合物を溶剤に溶解した溶液を配向膜上に塗布し、乾燥し、次いでディスコティックネマチック相形成温度まで加熱し、その後配向状態（ディスコティックネマチック相）を維持して冷却することにより得られる。あるいは、上記光学異方性層は、液晶性化合物及び他の化合物（更に、例えば重合性モノマー、光重合開始剤）を溶剤に溶解した溶液を配向膜上に塗布し、乾燥し、次いでディスコティックネマチック相形成温度まで加熱したのち重合させ（ＵＶ光の照射等により）、さらに冷却することにより得られる。本発明に用いる液晶性化合物のネマティック液晶相−固相転移温度としては、７０乃至３００℃が好ましく、特に７０乃至１７０℃が好ましい。
【００４３】
［液晶性化合物の配向状態の固定］
配向させた液晶性化合物を、配向状態を維持して固定することができる。固定化は、重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３５４９３６７号明細書記載）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許４２３９８５０号明細書記載）およびオキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号明細書記載）が含まれる。
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１乃至２０質量％の範囲にあることが好ましく、０．５乃至５質量％の範囲にあることがさらに好ましい。
液晶性化合物の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。
照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ２ 乃至５０Ｊ／ｃｍ２ の範囲にあることが好ましく、２０乃至５０００ｍＪ／ｃｍ２ の範囲にあることがより好ましく、１００乃至８００ｍＪ／ｃｍ２ の範囲にあることがさらに好ましい。また、光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。保護層を、光学異方性層の上に設けてもよい。
以上のように、セルロースアセテートフイルム上に光学異方性層を設けることにより本発明の支持体フィルムを作製することができる。
【００４４】
［液晶表示装置］
上記の光学異方性層を有する偏光板は、液晶表示装置、特に透過型液晶表示装置に有利に用いられる。
透過型液晶表示装置は、液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板からなる。液晶セルは、二枚の電極基板の間に液晶を担持している。
本発明の偏光板は、液晶セルの両側に配置された二枚の偏光板のうちの少なくとも一方として用いればよい。この際には、光学異方性層が液晶セル側となるように本発明の偏光板を配置する。
本発明の偏光板はＴＮ配向モード、ホモジニアス配向モードなど電圧印加状態でハイブリッド配向をとる液晶セル、及びベンド配向モードの液晶セルと組み合わせて用いることができる。
ＴＮモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に水平配向し、さらに６０乃至１２０゜にねじれ配向している。ＴＮモードの液晶セルは、カラーＴＦＴ液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。
ベンド配向モードの液晶セルは、セル中央部の液晶分子がねじれ配向していてもよい。
ベンド配向モードの液晶セルでは、液晶性化合物の屈折率異方性Δｎと、液晶セルの液晶層の厚みｄとの積（Δｎ×ｄ）は、輝度と視野角を両立させるために、１００乃至２０００ｎｍの範囲であることが好ましく、１５０乃至１７００ｎｍの範囲であることがさらに好ましく、５００乃至１５００ｎｍの範囲であることが最も好ましい。
応答時間を短くするためにセルギャップは小さくすることが好ましい。具体的には１０μｍ以下が好ましく、６μｍ以下がさらに好ましい。セルギャップを小さくするためには液晶化合物のΔｎを大きくすることが好ましい。ただし、Δｎを大きくしすぎるとΔｎの波長分散が大きくなりすぎ、表示色に影響を与えるため適切な範囲内で大きくすることが好ましい。具体的には０．０５乃至０．５が好ましく、０．１乃至０．３がさらに好ましい。
駆動電圧の上限（ノーマリーホワイトモードでは黒表示電圧）は消費出力を抑えるために低くすることが好ましい。またドライバＩＣのコストの観点で、低コストのＴＮモード用ドライバＩＣで対応できる電圧範囲で駆動できることが好ましい。具体的には６Ｖ以下で駆動できることが好ましく、５Ｖ以下で駆動できることがさらに好ましい。
アクティブ駆動するために、アモルフャスシリコンＴＦＴ、高温ポリシリコンＴＦＴ、低温ポリシリコンＴＦＴのいずれを用いることもできる。開口率向上、高精細化、ドライバＩＣ、メモリ回路等をガラス基板上に形成するためには低温ポリシリコンＴＦＴを用いるのが好ましい。
動画表示においてブラー（尾引き）を抑えるために、ＡＭ−ＬＣＤ０１の６３頁に記載の白表示時に黒表示を挿入する駆動を行うことが好ましい。また、ＡＭ−ＬＣＤ０１の６７頁に記載のバックライトを間欠表示させる表示方法も好ましい。 ベンド配向モードの液晶セルは、ノーマリーホワイトモード（ＮＷモード）またはノーマリーブラックモード（ＮＢモード）で用いることができる。
【００４５】
［光漏れ］
熱及び湿度による光漏れは、偏光子中に使用されるポリマーの歪みが光学補償フィルムに伝わり、これに起因する応力の発生により光学補償フィルムの光学特性が変化することが原因である。この応力は、例えば日東技法３３巻２号に開示されているように面内分布を有している。すなわち、重心部が最も小さく、端部中央が最も大きい。このため、熱及び湿度による光漏れも、重心部ではほとんどおこらず、端部中央が最も大きい。したがって、通常液晶表示装置用に用いられる長方形の偏光板においても、長辺方向中央部で短辺方向端部の透過率と長辺方向及び短辺方向ともに中央部（端部中央）の透過率の比をとることにより、熱及び湿度による光漏れの変化の度合いを相対的に評価することができる。
【００４６】
【実施例】
以下、実施例を挙げて説明するが、勿論本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［実施例１］偏光板（Ｅ−１乃至Ｅ−１０）の作製
（支持体セルロースアセテートフイルムの作製）
［実験例１］
（フイルムＡ−１の作製）
（セルロースエステルフイルムの作製）
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースエステル溶液Ａを調製した。
【００４７】
＜セルロースエステル溶液Ａ組成＞
酢化度６０．９％のセルロースアセテート １００質量部
トリフェニルホスフェート（可塑剤） ７．８質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート（可塑剤） ３．９質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ３００質量部
メタノール（第２溶媒） ５４質量部
１−ブタノール １１質量部
【００４８】
別のミキシングタンクに、下記の組成物を投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、レターデーション上昇剤溶液Ｃを調製した。
【００４９】
＜レターデーション上昇剤溶液Ｃ組成＞
特開２００２−９０５４１の「化３３」のレターデーション上昇剤（Ｉ） ３質量部
メチレンクロライド ８０質量部
メタノール ２０質量部
【００５０】
セルロースエステル溶液Ａを４７４質量部に、レターデーション上昇剤溶液Ｃを２２質量部、添加し、充分に攪拌して、ドープを調製した。二種類のレターデーション上昇剤の合計添加量は、セルロースアセテート１００質量部に対して、３質量部である。
ドープを流延口から０℃に冷却したドラム上に流延した。溶媒含有率７０質量％の場外で剥ぎ取り、フイルムの巾方向の両端をピンテンター（特開平４−１００９号の図３に記載のピンテンター）で固定し、溶媒含有率が３乃至５質量％の状態で、横方向（機械方向に垂直な方向）の延伸率が３％となる間隔を保ちつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、表１に示す厚み及びレタデーションのセルロースアセテートフイルムＡ−１を作製した。
【００５１】
［実験例２］
（フイルムＡ−２の作製）
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液Ｂを調製した。
【００５２】
＜セルロースアセテート溶液Ｂ組成＞
酢化度６０．９％のセルロースアセテート １００．０質量部
トリフェニルホスフェート（可塑剤） ７．０質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート（可塑剤） ４．０質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ４０２．０質量部
メタノール（第２溶媒） ６０．０質量部
【００５３】
別のミキシングタンクに、レターデーション上昇剤（Ｉ）１６質量部、メチレンクロライド８０質量部およびメタノール２０質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液Ｄを調製した。
セルロースアセテート溶液Ｂを４７４質量部にレターデーション上昇剤溶液Ｄを１１質量部、混合し、充分に攪拌してドープを調製した。レターデーション上昇剤の添加量は、セルロースアセテート１００質量部に対して、１．６質量部であった。
得られたドープを、バンド流延機を用いて流延した。バンド上での膜面温度が４０℃となってから、７０℃の温風で１分乾燥し、バンドからフイルムを剥ぎ取った。次いでフイルムを１４０℃の乾燥風で１０分乾燥し、残留溶剤量が０．３質量％で表１に示す厚みのセルロースアセテートフイルムＡ−２を作製した。
【００５４】
［実験例３］
（フイルムＡ−３、Ａ−４の作製）
実験例２において、レターデーション上昇剤の添加量を表１の量にした以外は実験例２と同様にして表１に示す厚みのセルロースアセテートフイルムＡ−３、Ａ−４を作製した。
【００５５】
［実験例４］
（フイルムＡ−５、Ａ−６の作製）
実験例１において、レターデーション上昇剤の添加量を表１の量にした以外は実験例１と同様にして表１に示す厚みのセルロースアセテートフイルムＡ−５、Ａ−６を作製した。
【００５６】
［実験例５］
（対向フィルムの作成）
レターデーション上昇剤溶液を添加しなかった以外は実験例１と同様にして表１に示す厚みの対向フィルム用セルロースアセテートフイルムＣ−１乃至Ｃ−４を作製した。
実験例１乃至５で作製したセルロースアセテートフイルムについて、光学特性を測定した。結果は表１に示す。
尚、光学特性は、エリプソメーター（Ｍ−１５０、日本分光（株）製）を用いて、波長５５０ｎｍにおけるＲｅレターデーション値およびＲｔｈレターデーション値を測定した。
作製したセルロースアセテートフイルムを２．０Ｎの水酸化カリウム溶液（２５℃）に２分間浸漬した後、硫酸で中和し、純水で水洗、乾燥した。このセルロースアセテートフイルムの表面エネルギーを接触角法により求めたところ、６３ｍＮ／ｍであった。
【００５７】
【表１】
［実験例６］
（鹸化処理）
実験例１乃至４で作製したセルロースアセテートフイルムＡ−１乃至６上に下記組成の液を５．２ｍｌ／ｍ２ 塗布し、６０℃で１０秒間乾燥させた。フイルムの表面を流水で１０秒洗浄し、２５℃の空気を吹き付けることでフイルム表面を乾燥させた。
＜鹸化液組成＞
イソプロピルアルコール ８１８質量部
水 １６７質量部
プロピレングリコール １８７質量部
水酸化カリウム ７７７質量部
【００５９】
［実験例７：光学補償シート（Ｄ−１）の作製］
（配向膜の形成）
鹸化処理した支持体フイルムＡ−１上に、下記の組成の塗布液を＃１６のワイヤーバーコーターで２８ｍｌ／ｍ２ 塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに９０℃の温風で１５０秒乾燥した。
次に、セルロースアセテートフイルムの長手方向と平行な方向に、形成した膜にラビング処理を実施した。
【００６０】
＜配向膜塗布液組成＞
特開２００２−９０５４１の「化３４」の変性ポリビニルアルコール １０質量部
水 ３７１質量部
メタノール １１９質量部
グルタルアルデヒド（架橋剤） ０．５質量部
【００６１】
（光学異方性層の形成）
配向膜上に、特開２００２−９０５４１の「化３５」の円盤状（液晶性）化合物４ １．０１ｇ、エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート（Ｖ＃３６０、大阪有機化学（株）製）４．０６ｇ、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５５１−０．２、イーストマンケミカル社製）０．９０ｇ、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５３１−１、イーストマンケミカル社製）０．２３ｇ、光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）１．３５ｇ、増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）０．４５ｇを、１０２ｇのメチルエチルケトンに溶解した塗布液を、＃３．６のワイヤーバーで塗布した。これを１３０℃の恒温ゾーンで２分間加熱し、円盤状化合物を配向させた。次に、６０℃の雰囲気下で１２０Ｗ／ｃｍ高圧水銀灯を用いて、１分間ＵＶ照射し円盤状化合物を重合させた。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学異方性層を形成し、光学補償シート（Ｄ−１）を作製した。
波長５４６ｎｍで測定した光学異方性層のＲｅレターデーション値は４３ｎｍであった。また、円盤面と第１透明支持体面との間の角度（傾斜角）は平均で４２゜であった。
【００６２】
［実験例８：光学補償シート（Ｄ−２乃至Ｄ−６）の作製］
支持体フイルムＡ−２乃至Ａ−６のそれぞれについて、実験例６及び７と同様にして鹸化処理、配向膜形成及び光学異方性層の形成を行い、光学異方性層つき支持体フィルム（Ｄ−２乃至Ｄ−６）を作製した。
［偏光板（Ｅ−１）の作製］
【００６３】
延伸したポリビニルアルコールフイルムにヨウ素を吸着させて偏光子を作製し、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、実験例７で作製した光学異方性つき支持体フィルム（Ｄ−１）をセルロースアセテートフイルム（Ａ−１）が偏光子側となるように偏光子の片側に貼り付けた。偏光子の透過軸と光学異方性つき支持体フィルム（Ｄ−１）の遅相軸とは平行になるように配置した。
さらに対向フイルム（Ｃ−１）をポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光子の反対側に貼り付けた。このようにして偏光板（Ｅ−１）を作製した。
【００６４】
［偏光板（Ｅ−２乃至Ｅ−１０）の作製］
偏光板（Ｅ−１）と同様にして表２に示す支持体フィルムと対向フィルムを組み合わせて偏光板（Ｅ−２乃至Ｅ−１０）を作製した。
【００６５】
【表２】
［透過率の測定］
このようにして作製した偏光板フィルム２枚を長辺３１０ｍｍ×短辺２３４ｍｍの長方形に切り取り、ソーダガラスの両側に互いにクロスニコルの方向で、光学補償シートがソーダガラス側となるように粘着剤を介して貼り付けた。４０℃９０％ＲＨ及び６０℃Ｄｒｙ条件下にそれぞれ２４ｈｒ経時させた後、偏光板の保護フィルムをはがし、短辺方向端から１５ｍｍ及び中央部の２点について大塚電子（株）製ＭＣＰＤ−７０００により透過率を測定し、その比率を求めた。結果を表３に示す。
【００６７】
【表３】
この結果から、本発明の偏光板は熱、湿度による光漏れが小さいことがわかる。
【００６９】
［実施例２］
ＴＮ型液晶セルを使用した２０インチの液晶表示装置（ＬＣ−２０Ｖ１、シャープ（株）製）に設けられている一対の偏光板を剥がし、代わりに実施例１で作製した偏光板Ｅ−１乃至Ｅ−１０を、光学補償シートが液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側およびバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。観察者側の偏光板の透過軸とバックライト側の偏光板の透過軸が直交するように配置した。温度２５℃、相対湿度６０％の環境条件において、バックライトを５時間連続点灯し、全面黒表示状態を暗室にて目視で観察して光漏れを評価した。その結果、比較例（Ｅ−９、Ｅ−１０）の偏光板では液晶表示装置の表示画面において額縁状の光漏れが観測されたのに対して、本発明の偏光板では観測されなかった。
【００７０】
［実施例３］
（マット剤溶液の調製）
下記の組成物を分散機に投入し、攪拌して各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
【００７１】
＜マット剤溶液組成＞
平均粒径１６ｎｍのシリカ粒子
ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ９７２（日本アエロジル（株）製） ２．０質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ７６．３質量部
メタノール（第２溶媒） １１．４質量部
セルロースアセテート溶液Ａ １０．３質量部
【００７２】
（レターデーション上昇剤溶液の調製）
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
【００７３】
＜レターデーション上昇剤溶液組成＞
レターデーション上昇剤（Ｉ） １５．０質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ８．４質量部
メタノール（第２溶媒） ８．７質量部
実験例２のセルロースアセテート溶液Ｂ １２．８質量部
【００７４】
（セルロースアセテートフイルムの作製）
実験例２のセルロースアセテート溶液Ｂを９４．６質量部、マット剤溶液を１．３質量部、レターデーション上昇剤溶液４．１質量部それぞれを濾過後にインラインで混合し、その後バンド流延機を用いて流延した。レターデーション上昇剤のセルロースアセテートに対する質量比は４．６％であった。残留溶剤量が３０質量％のフイルムをバンドから剥離し、１３０℃の条件で、残留溶剤量が１３質量％のフイルムをテンターを用いて２８％の延伸倍率で横延伸し、延伸後の幅のまま１４０℃で３０秒間保持した。その後、クリップを外して１４０℃で４０分間乾燥させセルロースアセテートフイルムを製造した。出来あがったセルロースアセテートフィルムの残留溶剤量は０．２％であり、膜厚は６０μｍであった。
【００７５】
（光学特性の測定）
作製したセルロースアセテートフイルムについて、エリプソメーター（Ｍ−１５０、日本分光（株）製）を用い、面内レターデーションＲｅ（０）を測定したところ、３５ｎｍであった。また面内の遅相軸をあおり軸として４０°および−４０°あおってレターデーションＲｅ（４０）およびＲｅ（−４０）を測った。膜厚および遅相軸方向の屈折率ｎｘをパラメータとし、これらの測定値Ｒｅ（０）、Ｒｅ（４０）、Ｒｅ（‐４０）にフィッティングするように進相軸方向の屈折率ｎｙおよび厚み方向の屈折率ｎｚを計算で求め、Ｒｔｈレターデーション値を決定したところ、１７３ｎｍであった。
【００７６】
（セルロースアセテートフイルムのケン化処理）
セルロースアセテートフイルムを、１．５規定の水酸化ナトリウム水溶液に、５５℃で２分間浸漬した。室温の水洗浴槽中で洗浄し、３０℃で０．１規定の硫酸を用いて中和した。再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、さらに１００℃の温風で乾燥した。このようにして、セルロースアセテートフイルムの表面をケン化した。
【００７７】
（配向膜の形成）
ケン化処理したセルロースアセテートフイルム（透明支持体）の一方の面に、下記の組成の塗布液を＃１４のワイヤーバーコーターで２４ｍｌ／ｍ２ 塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに９０℃の温風で１５０秒乾燥した。
次に、セルロースアセテートフイルム（透明支持体）の延伸方向（遅相軸とほぼ一致）と４５゜の方向に、形成した膜にラビング処理を実施した。
【００７８】
＜配向膜塗布液組成＞
特開２００２−９０５４１の「化３４」の変性ポリビニルアルコール ２０質量部
水 ３６０質量部
メタノール １２０質量部
グルタルアルデヒド（架橋剤） １．０質量部
【００７９】
（光学異方性層の形成）
配向膜上に、特開２００２−９０５４１の「化４」のディスコティック化合物９ １質量部、エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート（Ｖ＃３６０、大阪有機化学（株）製）９質量部、セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５３１−１、イーストマンケミカル社製）１．５質量部、光重合開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー社製）３質量部、増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）１質量部を、２１４．２質量部のメチルエチルケトンに溶解した塗布液を濾過後、＃３のワイヤーバーコーターで５．２ｍｌ／ｍ２塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、１３０℃の恒温槽中で２分間加熱し、ディスコティック化合物を配向させた。次に、９０℃で１２０Ｗ／ｃｍ高圧水銀灯を用いて、１分間ＵＶ照射しディスコティック化合物を重合させた。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学異方性層を形成した。
透明支持体をガラス板に変えた以外は上記のとおりとして光学異方性層を形成し、エリプソメーター（Ｍ−１５０、日本分光（株）製）を用い、面内レターデーションＲｅ（０）を測定したところ、３１ｎｍだった。
【００８０】
（偏光板の作製）
上記光学異方性層付支持体と実験例５で作製した対向フィルムＣ−１を用いて、実施例１と同様にして偏光板を作製した。
【００８１】
（ベンド配向モードの液晶セルの作製）
ＩＴＯ電極付きのガラス基板に、ポリイミド膜を配向膜として設け、配向膜にラビング処理を行った。得られた二枚のガラス基板をラビング方向が平行となる配置で向かい合わせ、セルギャップを５．７μｍに設定した。セルギャップにΔｎが０．１３９６の液晶性化合物（ＺＬＩ１１３２、メルク社製）を注入し、ベンド配向モードの液晶セルを作製した。
【００８２】
（液晶表示装置の作製）
作製したベンド配向モードの液晶セルを挟むように、作製した偏光板を二枚貼り付けた。偏光板の光学異方性層がセル基板に対面し、液晶セルのラビング方向とそれに対面する光学異方性層のラビング方向とが反平行となるように配置した。
このようにして作製した液晶表示装置を用いて、実施例２と同様の実験を行い、本発明の組み合わせは額縁状の光漏れが小さいことを確認した。
【００８３】
［実施例４］
光学異方性層のラビング方向をセルロースアセテートフィルムの長手方向に対して４５°とし、バーコーターを＃３とした以外は実験例７と同様にして光学補償シートを作製した。
上記光学補償シートと実験例５の対向フィルムを使用し、実施例１と同様にして偏光板を作製した。
【００８４】
（ホモジニアス配向モードの液晶セルの作製）
ＩＴＯ電極付きのガラス基板に、ポリイミド膜を配向膜として設け、配向膜にラビング処理を行い上側基板を作製した。ＴＦＴ基板上の金属反射電極にフォトレジストにより、電極面積に対して３０％の開口率の開口部を設けた。さらに金属反射電極上にポリイミド膜を配向膜として形成し、ラビング処理を行ない下側基板を作製した。得られた二枚のガラス基板をラビング方向が反平行となる配置で向かい合わせ、セルギャップを４．０μｍに設定した。セルギャップにΔｎが０．０９８８の液晶性化合物（ＺＬＩ４７９２、メルク社製）を注入し、ホモジニアス配向モードの液晶セルを作製した。
【００８５】
作製したホモジニアス配向モードの液晶セルを挟むように、作製した偏光板を二枚貼り付けた。偏光板の光学異方性層がセル基板に対面し、液晶セルのラビング方向とそれに対面する光学異方性層のラビング方向とが反平行となるように配置した。
このようにして作製した液晶表示装置を用いて、実施例２と同様の実験を行い、本発明の組み合わせが額縁状の光漏れが小さいことを確認した。
【００８６】
【発明の効果】
本発明者は、偏光板の構成要素の数を増加することなく、熱、湿度等の影響を受けることなく安定に液晶セルを光学的に補償することに成功した。
上記の光学補償機能を有する偏光板は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型、ＯＣＢ（ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ ｂｅｎｄ）型、ＥＣＢ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）型の液晶表示装置に有利に用いることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polarizing plate provided with an optically anisotropic layer and a liquid crystal display device using the polarizing plate.
[0002]
[Prior art]
As a means for improving the viewing angle dependency of the TN mode, a method is known in which an optical compensation film in which an optically anisotropic layer made of a liquid crystal compound is coated on a transparent support is inserted between a polarizing plate and a liquid crystal cell. ing. However, this method has a problem that frame-shaped light leakage (increased transmittance) occurs in the liquid crystal display device under high temperature and high temperature and high humidity, and the display quality of the liquid crystal display device is deteriorated.
On the other hand, WO 01/88574 [Patent Document 1] discloses a method of improving the frame-like light leakage by reducing the thickness of the support-side film, but the improvement effect is still insufficient.
[0003]
[Patent Document 1]
International Publication No. 01/88574 Pamphlet
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to optically compensate a liquid crystal cell stably without being affected by heat, humidity and the like.
Another object of the present invention is to use a polarizing plate in which an optically anisotropic layer having an optical compensation function is arranged on one side of a polarizer in a liquid crystal display device, thereby preventing display quality without causing problems such as light leakage. It is to provide a high liquid crystal display device.
Still another object of the present invention is to optically compensate the liquid crystal cell stably without increasing the number of components of the polarizing plate and without being affected by heat, humidity and the like.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The above problems have been solved by the following means.
1) In a polarizing plate in which a protective film is bonded to both sides of a polarizer and an optically anisotropic layer formed of a liquid crystalline compound is provided on one protective film, the polarizer is optical. A protective film (hereinafter referred to as “support film”) on the anisotropic layer side has a thickness of 80 μm or less and is bonded to the opposite surface of the support film and the polarizer The thickness of the film (referred to as “opposing film” in this specification) is 85 μm or more, and the ratio of the thickness of the opposing film to the thickness of the support film is from 1.2 to 5.0. Polarizer.
2) The Re retardation value (Re550) of the support film and the counter film is in the range of 0 to 20 nm (0 to 20 nm, hereinafter “to” is used to include the preceding and following numerical values), and the support film 1. The polarizing plate according to 1), wherein the Rth retardation value (Rth550) is 70 to 150 nm and the Rth retardation value (Rth550) of the counter film is 25 to 65 nm.
3) The polarizing plate according to 1) or 2), wherein the support film and the counter film are cellulose acetate films having an acetylation degree in the range of 59.0 to 61.5%.
4) The polarizing plate according to any one of 1) to 3), wherein the support film contains at least 0.01 to 20 parts by mass of a retardation increasing agent with respect to 100 parts by mass of cellulose acetate.
5) The polarizing plate according to 4), wherein the aromatic compound has at least one 1,3,5-triazine ring.
6) The in-plane distribution of transmittance when the long side is 310 nm × the short side is 234 mm and the two sheets are bonded to crossed Nicols after 40 ° C. 90% for 24 hours and / or 60 ° C. Dry for 24 hours satisfies the following formula. The polarizing plate according to any one of 1) to 6).
Transmittance of 15 mm from the edge in the short side direction at the central part in the long side direction / transmittance of the central part in the long side direction and the short side direction <2.3
7) A liquid crystal display device comprising a liquid crystal cell and two polarizing plates disposed on both sides thereof, wherein at least one polarizing plate is any one of 1) to 6).
8) The liquid crystal display device according to 7), wherein the liquid crystal cell is a TN mode liquid crystal cell.
9) The liquid crystal display device according to 7), wherein the liquid crystal cell is a bend alignment mode liquid crystal cell.
10) The liquid crystal display device according to 7), wherein the liquid crystal cell is a homogeneous alignment mode liquid crystal cell.
[0006]
The frame-like light leakage is considered to consist of the following two processes.
(1) The polymer in the polarizer changes in size with temperature / humidity, and this strain is transmitted to the support film to generate stress.
(2) Retardation changes in the support film due to stress.
Therefore, only by the method of reducing the thickness of the support film as described in International Publication (WO) 01/88574, the retardation change (process (2)) generated in the support film per unit stress is reduced. On the other hand, there is a problem that a trade-off relationship occurs in which the stress (process (1)) itself generated in the support film due to the change in the size of the polarizer increases.
[0007]
As a result of intensive studies, the present inventor has found that since the opposing film is outside the two polarizing films, there is an advantage that even if a retardation change occurs, the frame leakage is not substantially affected. It was concluded that the functional separation of the protective film laminated on both sides of the film was effective in solving this problem. In other words, the frame-like light leakage can be greatly improved by making the support film thin in order to reduce the retardation change, while making the counter film thick in order to suppress the distortion of the polarizer.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, the polarizer will be described.
[Polarizer]
As a polarizer, a dichroic substance such as iodine or a dichroic dye is adsorbed on a hydrophilic polymer film such as a polyvinyl alcohol film, a partially formalized polyvinyl alcohol, or an ethylene / vinyl acetate copolymer partially saponified film. And a polarizing film such as a polyene-based oriented film such as a dehydrated product of polyvinyl alcohol and a dehydrochlorinated product of polyvinyl chloride. The thickness of the polarizer is generally about 5 to 80 μm, but a thinner one is preferable because light leakage at high temperature and high temperature and high humidity is small. Further, a coating type polarizer may be used.
PVA is preferably used as the film. PVA is usually a saponified polyvinyl acetate, but may contain components copolymerizable with vinyl acetate, such as unsaturated carboxylic acids, unsaturated sulfonic acids, olefins, and vinyl ethers. . In addition, modified PVA containing an acetoacetyl group, a sulfonic acid group, a carboxyl group, an oxyalkylene group, or the like can also be used.
The degree of saponification of PVA is not particularly limited, but is preferably from 80 to 100 mol%, particularly preferably from 90 to 100 mol%, from the viewpoint of solubility and the like. The degree of polymerization of PVA is not particularly limited, but is preferably 1000 to 10,000, and particularly preferably 1500 to 5000.
[0009]
The polarizer of the present invention is formed by casting a solution obtained by dissolving PVA in water or an organic solvent, and stretching the PVA film and then staining with iodine or a dichroic dye, or stretching and then stretching. Solvents include water, alcohols (methanol, ethanol, propanol, butanol, etc.), polyhydric alcohols (glycerin, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, trimethylolpropane, etc.), Amines (ethylenediamine, diethylenetriamine, etc.), dimethyl sulfoxide, N.methylpyrrolidone, etc., and mixtures thereof are used.
[0010]
The draw ratio is preferably 2.5 to 30.0 times, more preferably 3.0 to 10.0 times. Stretching may be dry stretching in air or wet stretching immersed in water. In the case of dry stretching, it is about 2.5 to 5.0 times, and in the case of wet stretching, it is about 3.0 to 10.0 times. . The stretching direction may be performed in an oblique direction in addition to the longitudinal direction and the width direction. At this time, the direction of stretching is preferably 10 to 80 degrees with respect to the MD direction. This oblique stretching step may be carried out in several times, and by being divided into several times, it can be stretched more uniformly even at high magnification. Moreover, you may perform some extending | stretching (a grade which prevents the shrinkage | contraction of the width direction) horizontally or vertically before diagonal extending | stretching.
[0011]
The dyeing process is performed by gas phase or liquid phase adsorption. As an example in the case of using a liquid phase, when iodine is used, it is performed by immersing a PVA film in an iodine / potassium iodide aqueous solution. It is preferable that iodine is 0.1 to 2.0 g / l, potassium iodide is 10 to 50 g / l, and the mass ratio of iodine and potassium iodide is 20 to 100. The dyeing time is preferably 30 to 5000 seconds, and the liquid temperature is preferably 5 to 50 ° C. As a dyeing method, not only immersion but any means such as application or spraying of iodine or a dye solution can be used.
[0012]
Examples of dichroic dyes include azo series, stilbene series, quinone series, anthraquinone series, methine series, azomethine series, cyanine series, merocyanine series, quinophthalone series, and tetrazine series. Of these, azo and anthraquinone dichroic dyes are particularly preferred.
[0013]
The dyed PVA film is then crosslinked with a boron compound, aldehydes or the like. Of these, boron compounds are particularly preferred. Examples of the boron compound include boric acid and borax. For example, the boron compound is used in a 0.5 to 2.0 mol / l solution using an aqueous solution or a mixture of water and an organic solvent as a solvent, and the dyed PVA film is treated by dipping, spraying, coating, or the like. It is preferable to add a small amount of potassium iodine to the boron compound solution. The treatment temperature is preferably 40 to 70 ° C., and the treatment time is preferably 5 to 20 minutes. Further, oblique stretching may be performed by the above method during the treatment.
[0014]
Further, this PVA film may be heat-treated. The moisture content of the film during the treatment is preferably 10 to 30%. The treatment temperature is preferably 40 to 100 ° C, more preferably 50 to 90 ° C. The treatment time is preferably 0.5 to 15 minutes.
[0015]
The PVA film forming the polarizer thus produced has a transparent support bonded as a protective film on both sides with an adhesive. Although it does not specifically limit as an adhesive agent, PVA-type resin (Including modified PVA, such as an acetoacetyl group, a sulfonic acid group, a carboxyl group, an oxyalkylene group), a boron compound aqueous solution, etc. are mentioned, PVA-type resin is especially preferable. The thickness of the adhesive layer is preferably 0.01 to 10 μm after drying, and particularly preferably 0.05 to 5 μm.
[0016]
As the support film and the counter film of the present invention, a non-birefringent optical resin material is preferable, and examples thereof include ZEONEX, ZEONOR (both manufactured by ZEON Corporation), and ARTON (manufactured by JSR Corporation). In addition to commercially available products such as FUJITAC (Fuji Photo Film Co., Ltd .: triacetyl cellulose), for example, resin materials described in JP-A-8-110402 or JP-A-11-293116 can be mentioned. . Of these, triacetyl cellulose is particularly preferable.
[0017]
The support film and counter film used in the present invention will be described in detail below.
[Film retardation]
The Re retardation value and Rth retardation value of the film are defined by the following formulas (I) and (II), respectively.
(I) Re = (nx−ny) × d
(II) Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d
In the formulas (I) and (II), nx is the refractive index in the slow axis direction (direction in which the refractive index is maximum) in the film plane.
In formulas (I) and (II), ny is the refractive index in the fast axis direction (the direction in which the refractive index is minimized) in the film plane.
In the formula (II), nz is a refractive index in the thickness direction of the film.
In the formulas (I) and (II), d is the thickness of the film whose unit is nm.
[0018]
In the present invention, the Re retardation value of the support film and the counter film measured at a wavelength of 550 nm is preferably in the range of 0 to 20 nm, and more preferably in the range of 2 to 10 nm. The Rth retardation value of the support film and the counter film measured at a wavelength of 550 nm is preferably 10 to 400 nm, and the Rth of the support film is preferably larger than the Rth of the counter film. The Rth retardation value of the film is preferably 70 to 150 nm, more preferably 75 to 90 nm, and the Rth retardation value of the counter film is preferably 25 to 65 nm, and preferably 28 to 60 nm. It is more preferable.
[0019]
The birefringence (Δn: nx-ny) of the support film and the counter film measured at a wavelength of 550 nm is preferably in the range of 0.00 to 0.002 μm, and particularly the birefringence of the support film. Is preferably in the range of 0.001 to 0.0025 μm. The birefringence {(nx + ny) / 2−nz} in the thickness direction of the support film and the opposing film is preferably in the range of 0.001 to 0.04.
The thickness (dry film thickness) of the support film is 80 μm or less, preferably 20 to 80 μm, more preferably 20 to 70 μm, and still more preferably 30 to 60 μm. The thickness of the counter film is 85 μm or more, preferably 85 to 200 μm, more preferably 90 to 160 μm. The ratio of the thickness of the counter film to the thickness of the support film is 1.2 or more and 5.0 or less, preferably 1.25 or more and 4.0 or less.
[0020]
[Production of cellulose acetate and cellulose acetate film]
In the present invention, it is preferable to use cellulose acetate having an acetylation degree in the range of 59.0 to 61.5%.
The degree of acetylation means the amount of bound acetic acid per unit mass of cellulose. The degree of acetylation follows the measurement and calculation of the degree of acetylation in ASTM: D-817-91 (test method for cellulose acetate and the like).
The viscosity average polymerization degree (DP) of the cellulose ester is preferably 250 or more, and more preferably 290 or more (preferably 330 or less).
The cellulose ester used in the present invention preferably has a narrow molecular weight distribution of Mw / Mn (Mw is a mass average molecular weight, Mn is a number average molecular weight) by gel permeation chromatography. The specific value of Mw / Mn is preferably in the range of 1.0 to 1.7, more preferably in the range of 1.3 to 1.65, and in the range of 1.4 to 1.6. Most preferably.
Examples of cellulose acetate of the present invention include Synthesis Example 1 described in paragraph Nos. 0043 to 0044 of JP-A No. 11-5851, Synthesis Example 2 described in paragraph Nos. 0048 to 0049, and Paragraph Nos. 0051 to 0052. The cellulose acetate obtained by the synthesis method of Synthesis Example 3 described can be used.
[0021]
[Manufacture of cellulose acetate film]
It is preferable to produce a cellulose acetate film by a solvent cast method. In the solvent cast method, a film is produced using a solution (dope) in which cellulose acetate is dissolved in an organic solvent.
[0022]
A method for producing a cellulose acetate film is described in, for example, the Japan Institute of Invention Disclosure Technical Bulletin (Kokai 2001-1745, published on March 15, 2001, Japan Institute of Invention).
[0023]
[Biaxial stretching]
The cellulose acetate film may be stretched to reduce virtual strain. Since stretching can reduce virtual strain in the stretching direction, biaxial stretching may be performed in order to reduce strain in all directions in the plane.
Biaxial stretching includes simultaneous biaxial stretching and sequential biaxial stretching, but sequential biaxial stretching is preferred from the viewpoint of continuous production, and after casting the dope, the film is peeled off from the band or drum, After stretching in the width direction (longitudinal method), the film is stretched in the longitudinal direction (width direction).
Methods for stretching in the width direction are described in, for example, JP-A-62-115035, JP-A-4-152125, JP-A-4284221, JP-A-4-298310, and JP-A-11-48271. The film is stretched at room temperature or under heating conditions. The heating temperature is preferably not higher than the glass transition temperature of the film. The film can be stretched by a treatment during drying, and is particularly effective when the solvent remains. In the case of stretching in the longitudinal direction, for example, the film is stretched by adjusting the speed of the film transport roller so that the film winding speed is higher than the film peeling speed. In the case of stretching in the width direction, the film can also be stretched by conveying the film while holding it with a tenter and gradually widening the width of the tenter. After the film is dried, it can be stretched using a stretching machine (preferably uniaxial stretching using a long stretching machine). The stretch ratio of the film (the ratio of the increase due to stretching relative to the original length) is preferably in the range of 5 to 50%, more preferably in the range of 10 to 40%, and in the range of 15 to 35%. Most preferably.
[0024]
These steps from casting to post-drying may be performed in an air atmosphere or an inert gas atmosphere such as nitrogen gas. The winder used for producing the cellulose acetate film used in the present invention may be a commonly used winder such as a constant tension method, a constant torque method, a taper tension method, a program tension control method with a constant internal stress, or the like. It can be wound up by the method.
[0025]
[Hygroscopic expansion coefficient]
The hygroscopic expansion coefficient indicates the amount of change in the length of the sample when the relative humidity is changed at a constant temperature.
In order to prevent a frame-like transmittance increase, the hygroscopic expansion coefficient of the cellulose acetate film is 30 × 10 -5 /% RH or less, preferably 15 × 10 -5 /% RH or less is more preferable, 10 × 10 -5 /% RH or less is most preferable. The hygroscopic expansion coefficient is preferably small, but usually 1.0 × 10 -5 /% RH or more.
The method for measuring the hygroscopic expansion coefficient is shown below. 5 mm wide from the produced polymer film (retardation plate). A sample having a length of 20 mm was cut out, one end was fixed, and the sample was hung in an atmosphere of 25 ° C. and 20% RH (R0). A weight of 0.5 g was hung from the other end and left for 10 minutes to measure the length (L0). Next, the temperature was kept at 25 ° C., the humidity was 80% RH (R1), and the length (L1) was measured. The hygroscopic expansion coefficient was calculated by the following equation. The measurement was performed 10 samples for the same sample, and an average value was adopted.
Hygroscopic expansion coefficient [/% RH] = {(L1-L0) / L0} / (R1-R0)
[0026]
In order to reduce the dimensional change due to moisture absorption, it is preferable to reduce the amount of residual solvent during film formation and to reduce the free volume in the polymer film.
A general method for reducing the residual solvent is to dry at a high temperature for a long time. However, if the time is too long, the productivity is naturally lowered. Therefore, the amount of the residual solvent with respect to the cellulose acetate film is preferably in the range of 0.01 to 1% by mass, more preferably in the range of 0.02 to 0.07% by mass, and 0.03 to 0.03%. Most preferably, it is in the range of 05 mass%.
By controlling the amount of the residual solvent, a polarizing plate having optical compensation ability can be produced at low cost with high productivity.
[0027]
The amount of residual solvent was measured using a gas chromatograph (GC18A, manufactured by Shimadzu Corporation) after dissolving a certain amount of sample in chloroform.
In the solution casting method, a film is produced using a solution (dope) obtained by dissolving a polymer material in an organic solvent. As will be described later, drying by the solution casting method is largely divided into drying on the drum (or band) surface and drying during film conveyance. When drying on the drum (or band) surface, it is preferable to dry slowly at a temperature that does not exceed the boiling point of the solvent being used (when the boiling point is exceeded, bubbles are formed). Further, it is preferable that the drying during film transportation is performed at a glass transition point of the polymer material ± 30 ° C., more preferably ± 20 ° C.
[0028]
Moreover, it is preferable to add the compound which has a hydrophobic group as another method of making the dimensional change by the said moisture absorption small. The material having a hydrophobic group is not particularly limited as long as the material has a hydrophobic group such as an alkyl group or a phenyl group in the molecule, but among the plasticizers and deterioration inhibitors added to the cellulose acetate film, The corresponding material is particularly preferably used. Examples of these preferable materials include triphenyl phosphate (TPP) and tribenzylamine (TBA).
The addition amount of the compound having a hydrophobic group is preferably in the range of 0.01 to 10% by mass, more preferably in the range of 0.1 to 5% by mass with respect to the solution (dope) to be adjusted. It is preferably in the range of 1 to 3% by mass.
[0029]
[Surface treatment of cellulose acetate film]
The cellulose acetate film is preferably subjected to a surface treatment. Specific examples include corona discharge treatment, glow discharge treatment, flame treatment, acid treatment, alkali treatment, and ultraviolet irradiation treatment. It is also preferable to provide an undercoat layer as described in JP-A-7-333433.
From the viewpoint of maintaining the flatness of the film, the temperature of the cellulose acetate film in these treatments is preferably Tg (glass transition temperature) or lower, specifically 150 ° C. or lower (preferably 100 ° C. or higher).
When used as a transparent protective film of a polarizing plate, it is particularly preferable to carry out acid treatment or alkali treatment, that is, saponification treatment on cellulose acetate, from the viewpoint of adhesiveness with a polarizer.
The surface energy is preferably 55 mN / m or more, and more preferably 60 mN / m or more and 75 mN / m or less.
[0030]
Hereinafter, the alkali saponification treatment will be specifically described as an example.
The alkali saponification treatment of the cellulose acetate film is preferably performed in a cycle in which the film surface is immersed in an alkali solution, neutralized with an acidic solution, washed with water and dried.
Examples of the alkaline solution include potassium hydroxide solution and sodium hydroxide solution, and the prescribed concentration of hydroxide ions is preferably in the range of 0.1 to 3.0N, and in the range of 0.5 to 2.0N. More preferably it is. The alkaline solution temperature is preferably in the range of room temperature to 90 ° C, and more preferably in the range of 40 to 70 ° C.
[0031]
The surface energy of a solid can be determined by a contact angle method, a wet heat method, and an adsorption method as described in “Basics and Applications of Wetting” (issued by Realize 1989.12.10). In the case of the cellulose acetate film of the present invention, the contact angle method is preferably used.
Specifically, two types of solutions having known surface energies are dropped on a cellulose acetate film, and at the intersection of the surface of the droplet and the surface of the film, the angle between the tangent line drawn on the droplet and the surface of the film The surface angle of the film can be calculated by defining the angle containing the droplet as the contact angle.
[0032]
[Retardation raising agent]
In order to adjust the retardation of the cellulose acetate for a support film, an aromatic compound having at least two aromatic rings is preferably used as a retardation increasing agent. Examples of the retardation increasing agent include aromatic compounds having at least two aromatic rings such as triazines (preferably compounds having 1,3,5-triazine rings such as triphenyl-1,3,5-triazine, -M-tolyl-1,3,5-triazine, etc.), trans-1,4-cyclohexanedicarboxylic acid diesters (p-n-hexylphenol diester, pn-amylphenol diester, etc.) I can do it.
Other specific examples are described in JP-A Nos. 2000-1111914, 2000-275434, PCT / JP00 / 02619, and the like.
Two or more aromatic compounds may be used in combination. The aromatic ring of the aromatic compound includes an aromatic hetero ring in addition to the aromatic hydrocarbon ring.
The molecular weight of the retardation increasing agent is preferably 300 to 800.
When a cellulose acetate film is used as the polymer film, the aromatic compound is used in the range of 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cellulose acetate. The aromatic compound is preferably used in the range of 0.05 to 15 parts by mass, more preferably in the range of 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cellulose acetate.
[0033]
Next, the optically anisotropic layer provided on the support film will be described.
In the polarizing plate of the present invention, an alignment film is preferably provided between the cellulose acetate film and the optically anisotropic layer provided on the cellulose acetate film. The alignment film functions to align the liquid crystalline compound used in the present invention in a certain direction.
Therefore, the alignment film is essential for producing the polarizing plate having optical anisotropy of the present invention. However, if the alignment state is fixed after aligning the liquid crystalline compound, the alignment film plays the role, and thus is not necessarily an essential component of the polarizing plate of the present invention. That is, it is possible to produce the polarizing plate of the present invention by transferring only the optically anisotropic layer on the alignment film in which the alignment state is fixed onto the cellulose acetate film.
[0034]
[Alignment film]
The alignment film has a function of defining the alignment direction of the liquid crystalline compound. As the alignment film, reference can be made to JP-A-2002-90541.
[0035]
[Optically anisotropic layer]
In the present invention, the optically anisotropic layer formed from a liquid crystalline compound is formed on an alignment film provided on a cellulose acetate film.
The liquid crystalline compound used for the optically anisotropic layer includes a rod-like liquid crystalline compound and a discotic liquid crystalline compound. The rod-like liquid crystal compound and the discotic liquid crystal compound may be a polymer liquid crystal or a low-molecular liquid crystal, and further include those in which the low-molecular liquid crystal is cross-linked and no longer exhibits liquid crystallinity.
The optically anisotropic layer can be formed by applying a liquid crystal compound and, if necessary, a coating liquid containing a polymerizable initiator and optional components on the alignment film.
[0036]
The thickness of the optically anisotropic layer is preferably 0.1 to 20 μm, more preferably 0.5 to 15 μm, and most preferably 1 to 10 μm.
[0037]
When a rod-like or discotic liquid crystalline compound is used, the surface of the rod-like shaft or disc-like structural unit is inclined with respect to the cellulose acetate film surface, and the surface of the rod-like shaft or disc-like structural unit and the surface of the cellulose acetate film The angle formed is preferably changed in the depth direction of the optically anisotropic layer.
[0038]
In general, the angle (tilt angle) of the surface of a rod-shaped shaft or disk-shaped structural unit increases or decreases in the depth direction of the optically anisotropic layer and with increasing distance from the bottom surface of the optically anisotropic layer. . The angle of inclination preferably increases with increasing distance. Furthermore, changes in the inclination angle include continuous increase, continuous decrease, intermittent increase, intermittent decrease, change including continuous increase and continuous decrease, and intermittent change including increase and decrease. it can. The intermittent change includes a region where the inclination angle does not change in the middle of the thickness direction. Even if the tilt angle includes a region where the tilt angle does not change, the tilt angle preferably increases or decreases as a whole. Further, the inclination angle is preferably increased as a whole, and particularly preferably continuously changed.
[0039]
The inclination angle of the rod-like or disk-like unit on the support side can be generally adjusted by selecting a rod-like or discotic liquid crystalline compound or an alignment film material, or by selecting a rubbing treatment method. Further, the tilt angle of the surface-side (air-side) rod-shaped shaft or disk-shaped unit is generally adjusted by selecting a rod-shaped liquid crystalline compound, a disk-shaped liquid crystalline compound, or another compound used together with these liquid crystalline compounds. be able to. Examples of the compound used together with the rod-like liquid crystal compound and the disk-like liquid crystal compound include a plasticizer, a surfactant, a polymerizable monomer, and a polymer. Furthermore, the degree of change in the tilt angle can be adjusted by the same selection as described above.
[0040]
As the plasticizer, surfactant and polymerizable monomer used together with the liquid crystal compound, which is compatible with the liquid crystal compound and which can change the tilt angle of the liquid crystal compound or does not inhibit the alignment, Such compounds can also be used. Among these, polymerizable monomers (eg, compounds having a vinyl group, a vinyloxy group, an acryloyl group, and a methacryloyl group) are preferable. The amount of the compound added is generally in the range of 1 to 50% by mass and preferably in the range of 5 to 30% by mass with respect to the liquid crystalline compound.
[0041]
As the polymer used together with the liquid crystal compound, any polymer can be used as long as it is compatible with the liquid crystal compound and can change the tilt angle of the liquid crystal compound. A cellulose ester can be mentioned as an example of a polymer. Preferred examples of the cellulose ester include cellulose acetate, cellulose acetate propionate, hydroxypropyl cellulose, and cellulose acetate butyrate. The addition amount of the polymer is generally in the range of 0.1 to 10% by mass and may be in the range of 0.1 to 8% by mass with respect to the liquid crystal compound so as not to disturb the alignment of the liquid crystal compound. More preferably, it is in the range of 0.1 to 5% by mass.
[0042]
The optically anisotropic layer is generally formed by applying a solution obtained by dissolving a liquid crystalline compound and other compounds in a solvent onto an alignment film, drying, and then heating to a discotic nematic phase formation temperature, and then aligning the state (discotic nematic). Obtained by maintaining the phase) and cooling. Alternatively, the optically anisotropic layer may be formed by applying a solution prepared by dissolving a liquid crystal compound and other compounds (for example, a polymerizable monomer, a photopolymerization initiator) in a solvent onto the alignment film, drying, and then discotic It is obtained by heating to the nematic phase formation temperature, polymerizing (by irradiation with UV light or the like), and further cooling. The nematic liquid crystal phase-solid phase transition temperature of the liquid crystal compound used in the present invention is preferably 70 to 300 ° C, particularly preferably 70 to 170 ° C.
[0043]
[Fixation of alignment state of liquid crystalline compound]
The aligned liquid crystalline compound can be fixed while maintaining the alignment state. The immobilization is preferably performed by a polymerization reaction. The polymerization reaction includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator. A photopolymerization reaction is preferred. Examples of the photopolymerization initiator include α-carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in US Pat. No. 2,448,828), α-hydrocarbon substituted aromatic acyloin. Compound (described in US Pat. No. 2,722,512), polynuclear quinone compound (described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758), a combination of triarylimidazole dimer and p-aminophenyl ketone (US Pat. No. 3,549,367) Acridine and phenazine compounds (JP-A-60-105667, U.S. Pat. No. 4,239,850) and oxadiazole compounds (U.S. Pat. No. 4,212,970).
The amount of the photopolymerization initiator used is preferably in the range of 0.01 to 20% by mass, more preferably in the range of 0.5 to 5% by mass, based on the solid content of the coating solution.
Light irradiation for the polymerization of the liquid crystalline compound is preferably performed using ultraviolet rays.
Irradiation energy is 20mJ / cm 2 ~ 50J / cm 2 Is preferably in the range of 20 to 5000 mJ / cm. 2 More preferably, it is in the range of 100 to 800 mJ / cm. 2 More preferably, it is in the range. In order to accelerate the photopolymerization reaction, light irradiation may be performed under heating conditions. A protective layer may be provided on the optically anisotropic layer.
As described above, the support film of the present invention can be produced by providing an optically anisotropic layer on a cellulose acetate film.
[0044]
[Liquid Crystal Display]
The polarizing plate having the optically anisotropic layer is advantageously used for a liquid crystal display device, particularly a transmissive liquid crystal display device.
The transmissive liquid crystal display device includes a liquid crystal cell and two polarizing plates disposed on both sides thereof. The liquid crystal cell carries a liquid crystal between two electrode substrates.
The polarizing plate of the present invention may be used as at least one of the two polarizing plates disposed on both sides of the liquid crystal cell. In this case, the polarizing plate of the present invention is arranged so that the optically anisotropic layer is on the liquid crystal cell side.
The polarizing plate of the present invention can be used in combination with a liquid crystal cell that adopts a hybrid alignment under a voltage application state such as a TN alignment mode or a homogeneous alignment mode, and a liquid crystal cell in a bend alignment mode.
In a TN mode liquid crystal cell, rod-like liquid crystal molecules are substantially horizontally aligned when no voltage is applied, and are twisted and aligned at 60 to 120 °. The TN mode liquid crystal cell is most frequently used as a color TFT liquid crystal display device, and is described in many documents.
In the liquid crystal cell in the bend alignment mode, the liquid crystal molecules at the center of the cell may be twisted.
In a bend alignment mode liquid crystal cell, the product (Δn × d) of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal compound and the thickness d of the liquid crystal layer of the liquid crystal cell is 100 to It is preferably in the range of 2000 nm, more preferably in the range of 150 to 1700 nm, and most preferably in the range of 500 to 1500 nm.
In order to shorten the response time, it is preferable to reduce the cell gap. Specifically, it is preferably 10 μm or less, more preferably 6 μm or less. In order to reduce the cell gap, it is preferable to increase Δn of the liquid crystal compound. However, if Δn is excessively increased, the wavelength dispersion of Δn becomes excessively large and affects the display color. Therefore, it is preferable to increase Δn within an appropriate range. Specifically, 0.05 to 0.5 is preferable, and 0.1 to 0.3 is more preferable.
The upper limit of the drive voltage (black display voltage in the normally white mode) is preferably lowered in order to suppress the consumed output. From the viewpoint of the cost of the driver IC, it is preferable that the driver IC can be driven in a voltage range that can be handled by a low-cost TN mode driver IC. Specifically, it can be driven at 6 V or less, more preferably 5 V or less.
In order to perform active driving, any of amorphous silicon TFT, high-temperature polysilicon TFT, and low-temperature polysilicon TFT can be used. In order to form an aperture ratio improvement, high definition, driver IC, memory circuit, etc. on a glass substrate, it is preferable to use a low-temperature polysilicon TFT.
In order to suppress blur (tailing) in moving image display, it is preferable to perform driving for inserting black display during white display described on page 63 of AM-LCD01. A display method for intermittently displaying the backlight described on page 67 of AM-LCD01 is also preferable. The liquid crystal cell in the bend alignment mode can be used in a normally white mode (NW mode) or a normally black mode (NB mode).
[0045]
[Light leakage]
The light leakage due to heat and humidity is caused by the distortion of the polymer used in the polarizer being transmitted to the optical compensation film, and the optical characteristics of the optical compensation film being changed due to the generation of stress resulting therefrom. This stress has an in-plane distribution as disclosed in, for example, Nitto Technique 33, No. 2. That is, the center of gravity is the smallest and the center of the end is the largest. For this reason, light leakage due to heat and humidity hardly occurs at the center of gravity, and the center of the end is the largest. Therefore, also in the rectangular polarizing plate usually used for a liquid crystal display device, the transmittance at the center in the long side direction and the transmittance at the center (end center) in the long side direction and the short side direction at the center in the long side direction. By taking the ratio, it is possible to relatively evaluate the degree of change in light leakage due to heat and humidity.
[0046]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an example is given and demonstrated, of course, this invention is not limited to these Examples.
[Example 1] Production of polarizing plates (E-1 to E-10)
(Preparation of support cellulose acetate film)
[Experimental Example 1]
(Preparation of film A-1)
(Preparation of cellulose ester film)
The following composition was put into a mixing tank and stirred while heating to dissolve each component to prepare a cellulose ester solution A.
[0047]
<Cellulose ester solution A composition>
100 parts by mass of cellulose acetate having an acetylation degree of 60.9%
7.8 parts by mass of triphenyl phosphate (plasticizer)
Biphenyl diphenyl phosphate (plasticizer) 3.9 parts by mass
300 parts by mass of methylene chloride (first solvent)
Methanol (second solvent) 54 parts by mass
11 parts by weight of 1-butanol
[0048]
The following composition was put into another mixing tank, stirred while heating to dissolve each component, and a retardation increasing agent solution C was prepared.
[0049]
<Retardation raising agent solution C composition>
Retardation increasing agent (I) of “Chemical Formula 33” of JP-A-2002-90541 3 parts by mass
80 parts by mass of methylene chloride
20 parts by mass of methanol
[0050]
The dope was prepared by adding cellulose ester solution A to 474 parts by mass and 22 parts by mass of retardation increasing agent solution C and stirring sufficiently. The total amount of the two types of retardation increasing agents is 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cellulose acetate.
The dope was cast from a casting port onto a drum cooled to 0 ° C. The film is peeled off at a solvent content of 70% by mass, and both ends in the width direction of the film are fixed with a pin tenter (a pin tenter described in FIG. 3 of JP-A-4-1009), and the solvent content is 3 to 5% by mass. Then, it was dried while maintaining an interval at which the stretching ratio in the transverse direction (direction perpendicular to the machine direction) was 3%. Then, it dried further by conveying between the rolls of a heat processing apparatus, and produced the cellulose acetate film A-1 of the thickness and retardation shown in Table 1.
[0051]
[Experiment 2]
(Preparation of film A-2)
The following composition was put into a mixing tank and stirred while heating to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution B.
[0052]
<Cellulose acetate solution B composition>
100.0 parts by mass of cellulose acetate having an acetylation degree of 60.9%
Triphenyl phosphate (plasticizer) 7.0 parts by mass
Biphenyl diphenyl phosphate (plasticizer) 4.0 parts by mass
Methylene chloride (first solvent) 402.0 parts by mass
Methanol (second solvent) 60.0 parts by mass
[0053]
In another mixing tank, 16 parts by mass of retardation increasing agent (I), 80 parts by mass of methylene chloride and 20 parts by mass of methanol were added and stirred while heating to prepare retardation increasing agent solution D.
The dope was prepared by mixing 474 parts by mass of the cellulose acetate solution B and 11 parts by mass of the retardation increasing agent solution D, and stirring sufficiently. The addition amount of the retardation increasing agent was 1.6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cellulose acetate.
The obtained dope was cast using a band casting machine. After the film surface temperature on the band reached 40 ° C., the film was dried with warm air of 70 ° C. for 1 minute, and the film was peeled off from the band. Next, the film was dried with a drying air at 140 ° C. for 10 minutes to prepare a cellulose acetate film A-2 having a residual solvent amount of 0.3 mass% and a thickness shown in Table 1.
[0054]
[Experiment 3]
(Preparation of films A-3 and A-4)
Cellulose acetate films A-3 and A-4 having the thicknesses shown in Table 1 were prepared in the same manner as in Experimental Example 2 except that the addition amount of the retardation increasing agent was changed to the amount shown in Table 1.
[0055]
[Experimental Example 4]
(Production of films A-5 and A-6)
Cellulose acetate films A-5 and A-6 having the thicknesses shown in Table 1 were prepared in the same manner as in Experimental Example 1 except that the amount of addition of the retardation increasing agent was changed to the amount shown in Table 1.
[0056]
[Experimental Example 5]
(Creating a counter film)
Cellulose acetate films C-1 to C-4 for opposing films having the thicknesses shown in Table 1 were prepared in the same manner as in Experimental Example 1 except that the retardation increasing agent solution was not added.
The optical properties of the cellulose acetate films prepared in Experimental Examples 1 to 5 were measured. The results are shown in Table 1.
In addition, the optical property measured the Re retardation value and Rth retardation value in wavelength 550nm using the ellipsometer (M-150, JASCO Corporation make).
The produced cellulose acetate film was immersed in a 2.0N potassium hydroxide solution (25 ° C.) for 2 minutes, neutralized with sulfuric acid, washed with pure water and dried. The surface energy of this cellulose acetate film was determined by a contact angle method and found to be 63 mN / m.
[0057]
[Table 1]
[Experimental Example 6]
(Saponification treatment)
On the cellulose acetate films A-1 to A-6 prepared in Experimental Examples 1 to 4, a liquid having the following composition was 5.2 ml / m. 2 It was applied and dried at 60 ° C. for 10 seconds. The surface of the film was washed with running water for 10 seconds, and air at 25 ° C. was blown to dry the film surface.
<Saponification solution composition>
818 parts by mass of isopropyl alcohol
167 parts by weight of water
187 parts by mass of propylene glycol
777 parts by mass of potassium hydroxide
[0059]
[Experimental Example 7: Production of optical compensation sheet (D-1)]
(Formation of alignment film)
On a saponified support film A-1, a coating solution having the following composition was applied with a # 16 wire bar coater to 28 ml / m2. 2 Applied. Drying was performed with warm air of 60 ° C. for 60 seconds, and further with warm air of 90 ° C. for 150 seconds.
Next, the formed film was rubbed in a direction parallel to the longitudinal direction of the cellulose acetate film.
[0060]
<Alignment film coating solution composition>
10 parts by mass of modified polyvinyl alcohol according to “Chemical Formula 34” of JP-A-2002-90541
371 parts by weight of water
119 parts by mass of methanol
Glutaraldehyde (crosslinking agent) 0.5 parts by mass
[0061]
(Formation of optically anisotropic layer)
On the alignment film, 1.01 g of “Chemical 35” disk-shaped (liquid crystalline) compound 4 of JP-A-2002-90541, ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.) 4 0.06 g, cellulose acetate butyrate (CAB551-0.2, Eastman Chemical Co.) 0.90 g, cellulose acetate butyrate (CAB531-1, Eastman Chemical Co.) 0.23 g, photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.) 1.35 g and a sensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.45 g dissolved in 102 g of methyl ethyl ketone were applied with a wire bar # 3.6. . This was heated in a constant temperature zone of 130 ° C. for 2 minutes to orient the discotic compound. Next, UV irradiation was performed for 1 minute using a 120 W / cm high pressure mercury lamp in an atmosphere of 60 ° C. to polymerize the discotic compound. Then, it stood to cool to room temperature. Thus, an optically anisotropic layer was formed, and an optical compensation sheet (D-1) was produced.
The Re retardation value of the optically anisotropic layer measured at a wavelength of 546 nm was 43 nm. The angle (tilt angle) between the disk surface and the first transparent support surface was 42 ° on average.
[0062]
[Experimental Example 8: Production of optical compensation sheet (D-2 to D-6)]
For each of the support films A-2 to A-6, saponification treatment, alignment film formation and optical anisotropic layer formation were performed in the same manner as in Experimental Examples 6 and 7, and a support film with an optical anisotropic layer ( D-2 to D-6) were produced.
[Production of Polarizing Plate (E-1)]
[0063]
A polarizer is prepared by adsorbing iodine to a stretched polyvinyl alcohol film, and the support film (D-1) with optical anisotropy prepared in Experimental Example 7 is formed on a cellulose acetate film (using a polyvinyl alcohol adhesive). A-1) was attached to one side of the polarizer so that it was on the polarizer side. The transmission axis of the polarizer and the slow axis of the support film with optical anisotropy (D-1) were arranged in parallel.
Furthermore, the opposing film (C-1) was affixed on the opposite side of the polarizer using a polyvinyl alcohol-based adhesive. Thus, a polarizing plate (E-1) was produced.
[0064]
[Preparation of Polarizing Plate (E-2 to E-10)]
Polarizing plates (E-2 to E-10) were produced in the same manner as the polarizing plate (E-1) by combining the support film and the counter film shown in Table 2.
[0065]
[Table 2]
[Measurement of transmittance]
The two polarizing film films thus prepared were cut into a rectangle having a long side of 310 mm and a short side of 234 mm, and an adhesive was applied to both sides of the soda glass so that the optical compensation sheet was on the soda glass side in a crossed Nicol direction. Pasted through. After 24 hours of aging under conditions of 40 ° C., 90% RH and 60 ° C. Dry, respectively, the protective film of the polarizing plate was peeled off, and 15 points from the short side direction end and two points of the central part by MCPD-7000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. The transmittance was measured and the ratio was determined. The results are shown in Table 3.
[0067]
[Table 3]
From this result, it can be seen that the polarizing plate of the present invention has little light leakage due to heat and humidity.
[0069]
[Example 2]
A pair of polarizing plates provided on a 20-inch liquid crystal display device (LC-20V1, manufactured by Sharp Corporation) using a TN type liquid crystal cell is peeled off, and polarizing plates E-1 to E-1 produced in Example 1 are used instead. E-10 was attached to the observer side and the backlight side one by one through an adhesive so that the optical compensation sheet was on the liquid crystal cell side. The transmission axis of the polarizing plate on the observer side and the transmission axis of the polarizing plate on the backlight side were arranged so as to be orthogonal to each other. Under the environmental conditions of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 60%, the backlight was lit continuously for 5 hours, and the entire black display state was visually observed in a dark room to evaluate light leakage. As a result, frame-shaped light leakage was observed on the display screen of the liquid crystal display device in the polarizing plates of Comparative Examples (E-9 and E-10), but not in the polarizing plate of the present invention.
[0070]
[Example 3]
(Preparation of matting agent solution)
The following composition was put into a disperser and stirred to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution.
[0071]
<Matting agent solution composition>
Silica particles with an average particle size of 16 nm
AEROSIL R972 (made by Nippon Aerosil Co., Ltd.) 2.0 parts by mass
Methylene chloride (first solvent) 76.3 parts by mass
Methanol (second solvent) 11.4 parts by mass
Cellulose acetate solution A 10.3 parts by mass
[0072]
(Preparation of retardation increasing agent solution)
The following composition was put into a mixing tank and stirred while heating to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution.
[0073]
<Retardation raising agent solution composition>
Retardation increasing agent (I) 15.0 parts by mass
8.4 parts by mass of methylene chloride (first solvent)
8.7 parts by mass of methanol (second solvent)
Cellulose acetate solution B of Experimental Example 2 12.8 parts by mass
[0074]
(Production of cellulose acetate film)
94.6 parts by mass of the cellulose acetate solution B of Experimental Example 2, 1.3 parts by mass of the matting agent solution, and 4.1 parts by mass of the retardation increasing agent solution were mixed in-line after filtration, and then a band casting machine was used. Used to cast. The mass ratio of the retardation increasing agent to cellulose acetate was 4.6%. A film having a residual solvent amount of 30% by mass was peeled from the band, and a film having a residual solvent amount of 13% by mass was stretched at a stretching ratio of 28% using a tenter under the condition of 130 ° C. It was kept at 140 ° C. for 30 seconds. Thereafter, the clip was removed and dried at 140 ° C. for 40 minutes to produce a cellulose acetate film. The resulting cellulose acetate film had a residual solvent amount of 0.2% and a film thickness of 60 μm.
[0075]
(Measurement of optical properties)
The produced cellulose acetate film was measured for in-plane retardation Re (0) using an ellipsometer (M-150, manufactured by JASCO Corporation), and it was 35 nm. Retardation Re (40) and Re (-40) were measured with the in-plane slow axis as the tilt axis at 40 ° and -40 °. Using the film thickness and the refractive index nx in the slow axis direction as parameters, the refractive index ny and the thickness direction in the fast axis direction are fitted to these measured values Re (0), Re (40), Re (−40). The refractive index nz was determined by calculation, and the Rth retardation value was determined to be 173 nm.
[0076]
(Saponification treatment of cellulose acetate film)
The cellulose acetate film was immersed in an aqueous 1.5N sodium hydroxide solution at 55 ° C. for 2 minutes. It wash | cleaned in the room temperature water-washing tub, and neutralized using 0.1 N sulfuric acid at 30 degreeC. Again, it was washed in a water bath at room temperature and further dried with hot air at 100 ° C. In this way, the surface of the cellulose acetate film was saponified.
[0077]
(Formation of alignment film)
On one side of a saponified cellulose acetate film (transparent support), a coating solution having the following composition was applied to a surface of 24 ml / m using a # 14 wire bar coater. 2 Applied. Drying was performed with warm air of 60 ° C. for 60 seconds, and further with warm air of 90 ° C. for 150 seconds.
Next, the formed film was rubbed in the direction of 45 ° with the stretching direction of the cellulose acetate film (transparent support) (substantially coincident with the slow axis).
[0078]
<Alignment film coating solution composition>
20 parts by mass of modified polyvinyl alcohol according to “Chemical Formula 34” of JP-A-2002-90541
360 parts by weight of water
120 parts by mass of methanol
Glutaraldehyde (crosslinking agent) 1.0 part by mass
[0079]
(Formation of optically anisotropic layer)
On the alignment film, 1 part by mass of “Chemical Formula 4” discotic compound 9 of JP-A-2002-90541, 9 parts by mass of ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.), cellulose Acetate butyrate (CAB531-1, Eastman Chemical) 1.5 parts by mass, photopolymerization initiator (Irgacure 907, Ciba Geigy) 3 parts by mass, sensitizer (Kayacure DETX, Nippon Kayaku Co., Ltd.) (Manufactured) After filtering a coating solution in which 1 part by mass was dissolved in 214.2 parts by mass of methyl ethyl ketone, it was 5.2 ml / m with a # 3 wire bar coater 2 Applied. This was affixed to a metal frame and heated in a thermostatic bath at 130 ° C. for 2 minutes to orient the discotic compound. Next, using a 120 W / cm high-pressure mercury lamp at 90 ° C., UV irradiation was performed for 1 minute to polymerize the discotic compound. Then, it stood to cool to room temperature. In this way, an optically anisotropic layer was formed.
An optically anisotropic layer was formed as described above except that the transparent support was changed to a glass plate, and an in-plane retardation Re (0) was determined using an ellipsometer (M-150, manufactured by JASCO Corporation). It was 31 nm when measured.
[0080]
(Preparation of polarizing plate)
A polarizing plate was produced in the same manner as in Example 1 using the above support with an optically anisotropic layer and the counter film C-1 produced in Experimental Example 5.
[0081]
(Preparation of liquid crystal cell in bend alignment mode)
A polyimide film was provided as an alignment film on a glass substrate with an ITO electrode, and the alignment film was rubbed. The obtained two glass substrates were faced to each other so that the rubbing directions were parallel to each other, and the cell gap was set to 5.7 μm. A liquid crystal compound having a Δn of 0.1396 (ZLI1132, manufactured by Merck & Co., Inc.) was injected into the cell gap to produce a bend alignment mode liquid crystal cell.
[0082]
(Production of liquid crystal display device)
Two produced polarizing plates were attached so as to sandwich the produced bend alignment mode liquid crystal cell. The optically anisotropic layer of the polarizing plate faced the cell substrate, and the rubbing direction of the liquid crystal cell and the rubbing direction of the optically anisotropic layer facing it were antiparallel.
An experiment similar to that of Example 2 was performed using the liquid crystal display device thus manufactured, and it was confirmed that the combination of the present invention had a small frame-shaped light leakage.
[0083]
[Example 4]
An optical compensation sheet was prepared in the same manner as in Experimental Example 7, except that the rubbing direction of the optically anisotropic layer was 45 ° with respect to the longitudinal direction of the cellulose acetate film and the bar coater was # 3.
A polarizing plate was produced in the same manner as in Example 1 using the optical compensation sheet and the counter film of Experimental Example 5.
[0084]
(Production of homogeneous alignment mode liquid crystal cell)
A polyimide film was provided as an alignment film on a glass substrate with an ITO electrode, and the alignment film was rubbed to produce an upper substrate. An opening having an aperture ratio of 30% with respect to the electrode area was provided in the metal reflective electrode on the TFT substrate by a photoresist. Further, a polyimide film was formed as an alignment film on the metal reflective electrode, and a rubbing process was performed to produce a lower substrate. The obtained two glass substrates were opposed to each other so that the rubbing directions were antiparallel, and the cell gap was set to 4.0 μm. A liquid crystal compound having a Δn of 0.0988 (ZLI4792, manufactured by Merck & Co., Inc.) was injected into the cell gap to produce a homogeneous alignment mode liquid crystal cell.
[0085]
Two produced polarizing plates were attached so as to sandwich the produced homogeneous alignment mode liquid crystal cell. The optically anisotropic layer of the polarizing plate faced the cell substrate, and the rubbing direction of the liquid crystal cell and the rubbing direction of the optically anisotropic layer facing it were antiparallel.
Using the liquid crystal display device thus manufactured, an experiment similar to that of Example 2 was performed, and it was confirmed that the combination of the present invention had a small frame-shaped light leakage.
[0086]
【The invention's effect】
The inventor succeeded in optically compensating the liquid crystal cell stably without increasing the number of components of the polarizing plate and without being affected by heat, humidity and the like.
The polarizing plate having the optical compensation function can be advantageously used for a TN (Twisted Nematic) type, OCB (Optically Compensated Bend) type, or ECB (Electrically Controlled Birefringence) type liquid crystal display device.
Claims (2)
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| JP2002328474A JP2004163606A (en) | 2002-11-12 | 2002-11-12 | Polarizing plate and liquid crystal display device |
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