JP2004226838A - Optical film, elliptically polarizing plate, and image display device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical film which can suppress coloration when the film is viewed diagonally in a broad-band wavelength region of visible light. <P>SOLUTION: The optical film is formed by laminating a homeotropically aligned liquid crystal layer (1) and a phase retardation plate (2) consisting of one layer of a polymer alignment film satisfying R(400)<R(500)<R(600)<R(700)<R(800) when the in-plane phase differences at wavelengths 400, 500, 600, 700, and 800 nm which are in the visible light region are respectively defined as R(400), R(500), R(600), R(700) and R(800). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

（ただし、Ｒ^１ は水素原子またはメチル基を、ａは１〜６の正の整数を、Ｘ^１ は−ＣＯ_２ −基または−ＯＣＯ−基を、Ｒ^２ はシアノ基、炭素数１〜６のアルコキシ基、フルオロ基または炭素数１〜６のアルキル基を、ｂおよびｃは１または２の整数を示す。）で表されるモノマーユニットがあげられる。
【００２８】
またモノマーユニット（ｂ）は、直鎖状側鎖を有するものであり、たとえば、一般式（ｂ）：
【化２】

（ただし、Ｒ^３ は水素原子またはメチル基を、Ｒ^４ は炭素数１〜２２のアルキル基、炭素数１〜２２のフルオロアルキル基、または一般式（ｂ１）：
【化３】

ただし、ｄは１〜６の正の整数を、Ｒ^５ は炭素数１〜６のアルキル基を示す。）で表されるモノマーユニットがあげられる。
【００２９】
また、モノマーユニット（ａ）とモノマーユニット（ｂ）の割合は、特に制限されるものではなく、モノマーユニットの種類によっても異なるが、モノマーユニット（ｂ）の割合が多くなると側鎖型液晶ポリマーが液晶モノドメイン配向性を示さなくなるため、（ｂ）／｛（ａ）＋（ｂ）｝＝０．０１〜０．８（モル比）とするのが好ましい。特に０．１〜０．５とするのがより好ましい。
【００３０】
またホメオトロピック配向液晶フィルムを形成しうる液晶ポリマーとしては、前記液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ａ）と脂環族環状構造を有する液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ｃ）を含有する側鎖型液晶ポリマーがあげられる。
【００３１】
前記モノマーユニット（ｃ）はネマチック液晶性を有する側鎖を有するものであり、たとえば、一般式（ｃ）：
【化４】

（ただし、Ｒ^６ 水素原子またはメチル基を、ｈは１〜６の正の整数を、Ｘ^２ は−ＣＯ_２ −基または−ＯＣＯ−基を、ｅとｇは１または２の整数を、ｆは０〜２の整数を、Ｒ^７ はシアノ基、炭素数１〜１２のアルキル基を示す。）で表されるモノマーユニットがあげられる。
【００３２】
また、モノマーユニット（ａ）とモノマーユニット（ｃ）の割合は、特に制限されるものではなく、モノマーユニットの種類によっても異なるが、モノマーユニット（ｃ）の割合が多くなると側鎖型液晶ポリマーが液晶モノドメイン配向性を示さなくなるため、（ｃ）／｛（ａ）＋（ｃ）｝＝０．０１〜０．８（モル比）とするのが好ましい。特に０．１〜０．６とするのがより好ましい。
【００３３】
ホメオトロピック配向液晶層（１）を形成しうる液晶ポリマーは、前記例示のモノマーユニットを有するものに限られず、また前記例示モノマーユニットは適宜に組み合わせることができる。
【００３４】
前記側鎖型液晶ポリマーの重量平均分子量（ＧＰＣ）は、２千〜１０万であるのが好ましい。重量平均分子量をかかる範囲に調整することにより液晶ポリマーとしての性能を発揮する。側鎖型液晶ポリマーの重量平均分子量が過少では配向層の成膜性に乏しくなる傾向があるため、重量平均分子量は２．５千以上とするのがより好ましい。一方、重量平均分子量が過多では液晶としての配向性に乏しくなって均一な配向状態を形成しにくくなる傾向があるため、重量平均分子量は５万以下とするのがより好ましい。
【００３５】
なお、前記例示の側鎖型液晶ポリマーは、前記モノマーユニット（ａ）、モノマーユニット（ｂ）、モノマーユニット（ｃ）に対応するアクリル系モノマーまたはメタクリル系モノマーを共重合することにより調製できる。なお、モノマーユニット（ａ）、モノマーユニット（ｂ）、モノマーユニット（ｃ）に対応するモノマーは公知の方法により合成できる。共重合体の調製は、例えばラジカル重合方式、カチオン重合方式、アニオン重合方式などの通例のアクリル系モノマー等の重合方式に準じて行うことができる。なお、ラジカル重合方式を適用する場合、各種の重合開始剤を用いうるが、そのうちアゾビスイソブチロニトリルや過酸化ベンゾイルなどの分解温度が高くもなく、かつ低くもない中間的温度で分解するものが好ましく用いられる。
【００３６】
前記側鎖型液晶ポリマーには、光重合性液晶化合物を配合して液晶性組成物として用いることができる。光重合性液晶化合物は、光重合性官能基として、たとえば、アクリロイル基またはメタクリロイル基等の不飽和二重結合を少なくとも１つ有する液晶性化合物であり、ネマチック液晶性のものが賞用される。かかる光重合性液晶化合物としては、前記モノマーユニット（ａ）となるアクリレートやメタクリレートを例示できる。光重合性液晶化合物として、耐久性を向上させるには、光重合性官能基を２つ以上有するものが好ましい。このような光重合性液晶化合物として、たとえば、下記化５：
【化５】

（式中、Ｒは水素原子またはメチル基を、ＡおよびＤはそれぞれ独立して１，４−フェニレン基または１，４−シクロヘキシレン基を、Ｘはそれぞれ独立して−ＣＯＯ−基、−ＯＣＯ−基または−Ｏ−基を、Ｂは１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、４，４’−ビフェニレン基または４，４’−ビシクロヘキシレン基を、ｍおよびｎはそれぞれ独立して２〜６の整数を示す。）で表される架橋型ネマチック性液晶モノマー等を例示できる。また、光重合性液晶化合物としては、前記化５における末端の「Ｈ_２ Ｃ＝ＣＲ−ＣＯ_２ −」を、ビニルエーテル基またはエポキシ基に置換した化合物や、「−（ＣＨ_２ ）_ｍ −」および／または「−（ＣＨ_２ ）_ｎ −」を「−（ＣＨ_２ ）_３ −Ｃ^＊ Ｈ（ＣＨ_３ ）−（ＣＨ_２ ）_２ −」または「−（ＣＨ_２ ）_２ −Ｃ^＊ Ｈ（ＣＨ_３ ）−（ＣＨ_２ ）_３ −」に置換した化合物を例示できる。
【００３７】
上記光重合性液晶化合物は、熱処理により液晶状態として、たとえば、ネマチック液晶層を発現させて側鎖型液晶ポリマーとともにホメオトロピック配向させることができ、その後に光重合性液晶化合物を重合または架橋させることによりホメオトロピック配向液晶フィルムの耐久性を向上させることができる。
【００３８】
液晶性組成物中の光重合性液晶化合物と側鎖型液晶ポリマーの比率は、特に制限されず、得られるホメオトロピック配向液晶フィルムの耐久性等を考慮して適宜に決定されるが、通常、光重合性液晶化合物：側鎖型液晶ポリマー（重量比）＝０．１：１〜３０：１程度が好ましく、特に０．５：１〜２０：１が好ましく、さらには１：１〜１０：１が好ましい。
【００３９】
前記液晶性組成物中には、通常、光重合開始剤を含有する。光重合開始剤は各種のものを特に制限なく使用できる。光重合開始剤としては、たとえば、チバスペシャルティケミカルズ社製のイルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）９０７，同１８４、同６５１、同３６９などを例示できる。光重合開始剤の添加量は、光重合液晶化合物の種類、液晶性組成物の配合比等を考慮して、液晶性組成物のホメオトロピック配向性を乱さない程度に加えられる。通常、光重合性液晶化合物１００重量部に対して、０．５〜３０重量部程度が好ましい。特に３重量部以上が好ましい。
【００４０】
ホメオトロピック配向液晶層（１）の作製は、基板上に、ホメオトロピック配向性側鎖型液晶ポリマーを塗工し、次いで当該側鎖型液晶ポリマーを液晶状態においてホメオトロピック配向させ、その配向状態を維持した状態で固定化することにより行う。また前記側鎖型液晶ポリマーと光重合性液晶化合物を含有してなるホメオトロピック配向液晶性組成物を用いる場合には、これを基板に塗工後、次いで当該液晶性組成物を液晶状態においてホメオトロピック配向させ、その配向状態を維持した状態で光照射することにより行う。
【００４１】
前記側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組成物を塗工する基板は、ガラス基板、金属箔、プラスチックシートまたはプラスチックフィルムのいずれの形状でもよい。プラスチックフィルムは配向させる温度で変化しないものであれば特に制限はなく，たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリカーポネート系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィルムがあげられる。基板上に垂直配向膜は設けられていなくてもよい。基板の厚さは、通常、１０〜１０００μｍ程度である。
【００４２】
前記側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組成物を基板に塗工する方法は、当該側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組成物を溶媒に溶解した溶液を用いる溶液塗工方法または当該液晶ポリマーまたは液晶性組成物を溶融して溶融塗工する方法が挙げられるが、この中でも溶液塗工方法にて支持基板上に側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組成物の溶液を塗工する方法が好ましい。
【００４３】
上記の溶媒を用いて所望の濃度に調整した側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組成物の溶液を、基板上に塗工する方法としては、例えば、ロールコート法、グラビアコート法、スピンコート法、バーコート法などを採用することができる。塗工後、溶媒を除去し、基板上に液晶ポリマー層または液晶性組成物層を形成させる。溶媒の除去条件は、特に限定されず、溶媒をおおむね除去でき、液晶ポリマー層または液晶性組成物層が流動したり、流れ落ちたりさえしなければ良い。通常、室温での乾燥、乾燥炉での乾燥、ホットプレート上での加熱などを利用して溶媒を除去する。これらの塗工方法のなかでも本発明ではグラビアコート法を採用するのが、大面積を均一に塗工しやすい点で好ましい。
【００４４】
次いで、支持基板上に形成された側鎖型液晶ポリマー層または液晶性組成物層を液晶状態とし、ホメオトロピック配向させる。たとえば、側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組成物が液晶温度範囲になるように熱処理を行い、液晶状態においてホメオトロピック配向させる。熱処理方法としては、上記の乾燥方法と同様の方法で行うことができる。熱処理温度は、使用する側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組成物と支持基板の種類により異なるため一概には言えないが、通常６０〜３００℃、好ましくは７０〜２００℃の範囲において行う。また熱処理時間は、熱処理温度および使用する側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組成物や基板の種類によって異なるため一概には言えないが、通常１０秒〜２時間、好ましくは２０秒〜３０分の範囲で選択される。１０秒より短い場合、ホメオトロピック配向形成が十分に進行しないおそれがある。これらの配向温度、その処理時間のなかでも本発明では、配向温度８０〜１５０℃で、その処理時間を３０秒〜１０分間程度行うのが、作業性、量産性の点で好ましい。
【００４５】
熱処理終了後、冷却操作を行う。冷却操作としては、熱処理後のホメオトロピック配向液晶フィルムを、熱処理操作における加熱雰囲気中から、室温中に出すことによって行うことができる。また空冷、水冷などの強制冷却を行ってもよい。前記側鎖型液晶ポリマーのホメオトロピック配向層は、側鎖型液晶ポリマーのガラス転移温度以下に冷却することにより配向が固定化される。
【００４６】
液晶性組成物の場合には、このように固定化されたホメオトロピック液晶配向層に対して、光照射を行い光重合性液晶化合物を重合または架橋させて光重合性液晶化合物を固定化して、耐久性を向上したホメオトロピック配向液晶層を得る。光照射は、たとえば、紫外線照射により行う。紫外線照射条件は、十分に反応を促進するために、不活性気体雰囲気中とすることが好ましい。通常、約８０〜１６０ｍＷ／ｃｍ^２ の照度を有する高圧水銀紫外ランプが代表的に用いられる。メタハライドＵＶランプや白熱管などの別種ランプを使用することもできる。なお、紫外線照射時の液晶層表面温度が液晶温度範囲内になるように、コールドミラー、水冷その他の冷却処理あるいはライン速度を速くするなどして適宜に調整する。
【００４７】
このようにして、側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組成物の薄膜が生成され、配向性を維持したまま固定化することにより、ホメオトロピック配向液晶層（１）が得られる。本発明のホメオトロピック配向液晶フィルムの厚みは、特に制限されないが、塗工された前記側鎖型液晶ポリマーからなるホメオトロピック配向液晶フィルム層の厚みは０．５〜２００μｍ程度とするのが好ましい。０．５μｍ以下では膜圧が薄すぎるため厚み制御が困難である。ホメオトロピック配向液晶層（１）は、基板から剥離して、または剥離することなく用いることができる。
【００４８】
位相差板（２）としては、Ｒ（４００）＜Ｒ（５００）＜Ｒ（６００）＜Ｒ（７００）＜Ｒ（８００）、を満足するものを用いる。なお、前記Ｒ（４５０）、Ｒ（５５０）、Ｒ（６５０）、Ｒ（７５０）はそれぞれの波長における位相差板の面内位相差である。また、位相差板（２）は、好ましくは、０．６＜｛Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）｝＜０．９５、１．０＜｛Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）｝＜１．３、を満足するものである。
【００４９】
面内位相差は、面内屈折率が最大となる方向をＸ軸、Ｘ軸に垂直な方向をＹ軸とし、それぞれの軸方向の屈折率をｎｘ、ｎｙ、フィルムの厚さｄ（ｎｍ）とした場合に、面内位相差：Ｒ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄにより求められる。これら屈折率は自動複屈折率測定装置（王子計測機器株式会社製，自動複屈折計ＫＯＢＲＡ２１ＡＤＨ）により測定した。
【００５０】
前記１層の高分子配向フィルムからなる位相差板（２）は、位相差が短波長ほど小さく、可視光波長域において波長に依存しないλ／４板を得ることができる。かかる広帯域λ／４板としては、たとえば、前記特許文献４、特許文献５に記載のものを用いることができる。
【００５１】
高分子配向フィルムを構成する高分子材料は特に限定されず、耐熱性に優れ、光学性能が良好で、溶液製膜ができる材料、例えばポリアリレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリエーテル、ポリスルフィン系共重合体、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなどの熱可塑性ポリマーが好適である。前記熱可塑性ポリマーを用いた場合には、正の屈折率異方性を有する高分子と負の屈折率異方性を有する高分子とからなるブレンド高分子、正の屈折率異方性を有する高分子のモノマー単位と負の屈折率異方性を有する高分子のモノマー単位とからなる共重合体がより好適である。これらは２種類以上組合せてもよく、また１種類以上のブレンド高分子と１種類以上の共重合体とを組合せて用いてもよい。本発明に用いられる高分子配向フィルムは、ブレンド高分子からなるものでも共重合体からなるものでもよい。
【００５２】
ブレンド高分子であれば、光学的に透明である必要があることから相溶ブレンドまたは、各々の高分子の屈折率が略等しいことが好ましい。ブレンド高分子の具体的な組み合わせとしては、例えば負の光学異方性を有する高分子としてポリ（メチルメタクリレート）と、正の光学異方性を有する高分子としてポリ（ビニリデンフロライド）、ポリ（エチレンオキサイド）及びポリ（ビニリデンフロライド−コ−トリフルオロエチレン）からなる群から選ばれる少なくとも一種のポリマーとの組み合わせ、正の光学異方性を有する高分子としてポリ（フェニレンオキサイド）と、負の光学異方性を有する高分子としてポリスチレン、ポリ（スチレン−コ−ラウロイルマレイミド）、ポリ（スチレン−コ−シクロヘキシルマレイミド）及びポリ（スチレン−コ−フェニルマレイミド）からなる群から選ばれる少なくとも一種のポリマーとの組み合わせ、負の光学異方性を有するポリ（スチレン−コ−マレイン酸無水物）と正の光学異方性を有するポリカーボネートとの組み合わせ、正の光学異方性を有するポリ（アクリロニトリル−コ−ブタジエン）と負の光学異方性を有するポリ（アクリロニトリル−コ−スチレン）との組み合わせ、正の光学異方性を有するポリカーボネートと負の光学異方性を有するポリカーボネートとの組み合わせを好適に挙げることができるが、これらに限定されるものではない。特に透明性の観点から、ポリスチレンと、ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンオキサイド）等のポリ（フェニレンオキサイド）とを組み合わたブレンドポリマー、正の光学異方性を有するポリカーボネートと負の光学異方性を有するポリカーボネートとを組み合わせたブレンド体が好ましい。前者の場合、該ポリスチレンの比率が全体の６７重量％以上７５重量％以下を占めることが好ましい。後者の場合、正の光学異方性を有するビスフェノールＡをジオール成分とするポリカーボネートと、ビスフェノールフルオレンをジオール成分とする、フルオレン骨格を主として有するポリカーボネートとを配合してなるものが好ましい。該ビスフェノールフルオレン成分のブレンド体全体における含有率は、３０〜９０モル％が好適である。
【００５３】
また、共重合体としては例えばポリ（ブタジエン−コ−ポリスチレン）、ポリ（エチレン−コ−ポリスチレン）、ポリ（アクリロニトリル−コ−ブタジエン）、ポリ（アクリロニトリル−コ−ブタジエン−コ−スチレン）、ポリカーボネート共重合体、ポリエステル共重合体、ポリエステルカーボネート共重合体、ポリアリレート共重合体等を用いることが出来る。特に、フルオレン骨格を有するセグメントは負の光学異方性となり得るため、フルオレン骨格を有するポリカーボネート共重合体、ポリエステル共重合体、ポリエステルカーボネート共重合体、ポリアリレート共重合体等はより好ましく用いられる。
【００５４】
上記高分子材料は、２種類以上の共重合体のブレンド体でもよく、１種以上の共重合体と上記ブレンド体または他のポリマーとからなるブレンド体であってもよく、２種類以上のブレンド体または共重合体または他のポリマーのブレンド体でもよい。これらの場合、該ビスフェノールフルオレン成分の全体における含有率は、３０〜９０モル％とすることが好適である。
【００５５】
ビスフェノール類とホスゲンあるいは炭酸ジフェニルなどの炭酸エステル形成性化合物と反応させて製造されるポリカーボネート共重合体は透明性、耐熱性、生産性に優れており特に好ましく用いることが出来る。ポリカーボネート共重合体としては、フルオレン骨格を有する構造を含む共重合体であることが好ましい。フルオレン骨格を有する成分、繰返し単位全体の１〜９９モル％含まれていることが好ましい。また、前記高分子材料には、ビスフェノール骨格を有するポリカーボネートが好ましく用いられる。前記高分子材料には、フルオレン骨格を有するポリカーボネートとビスフェノール骨格を有するポリカーボネートを同時に含むことができる。
【００５６】
前記高分子材料には、さらに、フェニルサリチル酸、２−ヒドロキシベンゾフェノン、トリフェニルフォスフェート等の紫外線吸収剤や、色味を変えるためのブルーイング剤、酸化防止剤等を添加してもよい。
【００５７】
広帯域位相差板は上記ポリカーボネートなどの未延伸フィルムを延伸等を行い高分子鎖を配向させた高分子配向フィルムからなるものである。かかるフィルムの製造方法としては、公知の溶融押し出し法、溶液キャスト法等が用いられるが、膜厚むら、外観等の観点から溶液キャスト法がより好ましく用いられる。溶液キャスト法における溶剤としては、メチレンクロライド、ジオキソラン等が好適が用いられる。また、延伸方法も公知の延伸方法を使用し得るが、好ましくは縦一軸延伸である。フィルム中には延伸性を向上させる目的で、公知の可塑剤であるジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート等のフタル酸エステル、トリブチルフォスフェート等のりん酸エステル、脂肪族二塩基エステル、グリセリン誘導体、グリコール誘導体等が含有してもよい。
【００５８】
また、上記可塑剤や液晶等の添加剤は、広帯域位相差板の位相差波長分散を変化させ得るが、添加量は、ポリマー固形分対比１０重量％以下が好ましく、３重量％以下がより好ましい。特に添加剤として液晶は位相差波長分散を大きく変え得る。液晶としては、例えば、デイスコチック液晶、ネマチック液晶、コレステリック液晶、スメクチック液晶、重合性液晶、ライオトロピック液晶等を挙げることができる。
【００５９】
広帯域位相差板の膜厚は特に制限されないが、１〜４００μｍ程度であることが好ましい。
【００６０】
また、位相差板（２）としては、ウレタンポリマーおよびビニル系ポリマーを含有する複合フィルムにより形成することができる。
【００６１】
ウレタンポリマーは、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られる。イソシアネートと水酸基の反応には、触媒を用いてもよい。たとえば、ジブチルすずジラウレート、オクトエ酸すず、１，４−ジアザビシクロ（２，２，２）オクタン等のウレタン反応において一般的に使用される触媒を用いることができる。
【００６２】
ポリオールとしては、１分子中に２個またはそれ以上の水酸基を有するものが用いられる。低分子のポリオールとしてはエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロ（５，２，１，０^２，６ ）デカンジオールなどの２価アルコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトールなどの３価または４価のアルコールなどがあげられる。
【００６３】
また、高分子のポリオールとしてはポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、エポキシポリオールなどがあげられる。これらのなかでもポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールが好ましい。ポリエーテルポリオールとしてはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどがあげられる。ポリエステルポリオールとしては前記の２価アルコール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−へキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどのアルコールとアジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸などの２塩基酸との重縮合物があげられる。その他、ポリカプロラクトンなどのラクトン系関環重合体ポリオール、ポリカーボネートジオールなどがあげられる。アクリルポリオールとしてはヒドロキシルエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシルプロピル（メタ）アクリレートなどの水酸基含有モノマーの共重合体の他、水酸基含有モノマーとアクリル系モノマーとの共重合体などがあげられる。エポキシポリオールとしてはアミン変性エポキシ樹脂などがあげられる。
【００６４】
これらのポリオール類は単独で、または併用して使用することができる。強度を必要とする場合には、トリオールにより架橋構造を導入したり、低分子ジオールによりウレタンハードセグメント量を増加させると効果的である。伸びを重視する場合には分子量の大きなジオールを単独で使用するのが好ましい。またポリエーテルポリオールは、一般的に安価で耐水性が良好であり、ポリエステルポリオールは強度が強い。本発明では、用途に応じてポリオールの種類や量を自由に選択することができる。また、ウレタン反応性、ビニル系ポリマーとの相溶性などの観点からもポリオールの種類、分子量を適宜に選択することができる。
【００６５】
ポリイソシアネートとしては芳香族、脂肪族、脂環族のジイソシアネート、これらのジイソシアネートの二量体、三量体などがあげられる。芳香族、脂肪族、脂環族のジイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、１，５−ナフチレンジイソシアネート、１，３−フェニレンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、ブタン−１，４−ジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−４，４−ジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、ｍ−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ビスイソシアネートメチルノルボルナンなどがあげられる。また、これらの二量体、三量体や、ポリフェニルメタンポリイソシアネートがあげられる。三量体としては、イソシアヌレート型、ビューレット型、アロファネート型等があげられる。
【００６６】
これらのポリイソシアネート類は単独で、または併用して使用することができる。ウレタン化反応性、ビニル系ポリマーとの相溶性などの観点から、ポリイソシアネートの種類、組み合わせは適宜に選択することができる。
【００６７】
ポリイソシアネートとポリオールの使用量は特に制限されないが、ＮＣＯ／ＯＨ比（当量比）が０．８程度以上、好ましくは０．８〜３．０程度に調整することことが好ましい。ＮＣＯ／ＯＨ比（当量比）が０．８未満では、ウレタンポリマーの分子鎖長を充分に延ばすことができず、フィルム強度や伸びが低下しやすい。一方、３．０以下であれば柔軟性を確保できる。
【００６８】
次いで、前記ウレタンポリマーと複合化するビニル系ポリマーについて説明する。ビニル系ポリマーはビニル系モノマーの重合により得られる。ビニル系モノマーは、ラジカル重合可能な不飽和二重結合を有するものを特に制限なく使用できる。また、ビニル系モノマーは、ウレタンポリマーとの相溶性、放射線等による硬化時の重合性、ビニル系ポリマーの特性を考慮して、その種類、組み合わせ、使用量等が適宜に決定される。ビニル系ポリマーは、Ｔｇが３６３Ｋ以上、さらには３７３Ｋ以上となるように、ビニル系モノマーの種類、配合比等を調整するのが好ましい。一方、ビニル系ポリマーのＴｇは、フィルムの延伸の点から４７３Ｋ以下、さらには４２３Ｋ以下とするのが好ましい。ビニル系モノマーとしては、反応性の点から、アクリル系モノマーが好ましい。
【００６９】
アクリル系モノマーは、アクリロイル基またはメタクリロイル基を有するモノマーであれば特に制限はない。アクリル系モノマーとしては、たとえば、（メタ）アクリル酸；（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソボルニル、（メタ）アクリル酸ペンチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、（メタ）アクリル酸ノニル、（メタ）アクリル酸イソノニル等の（メタ）アクリル酸エステル；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリレート等のヒドロキシル基を有するモノマーがあげられる。また（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、グリシジル（メタ）アクリレート、Ｎ−アクリロイルモルホリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド、イミドアクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、オリゴエステル（メタ）アクリレート、ε−カプロラクトン（メタ）アクリレート、モルホリンアクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、メトキシ化シクロドデカトリエン（メタ）アクリレート、メトキシエチル（メタ）アクリレート等があげられる。
【００７０】
前記アクリル系モノマーとしては、たとえば、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソボルニル、Ｎ−アクリロイルモルホリン等を主体として用いるのが好ましい。これら主体となるアクリル系モノマーは、ビニル系モノマーの２５重量％以上、さらには５０重量％以上用いるのが好ましい。
【００７１】
アクリル系モノマー以外のビニル系モノマーとしては、マレイン酸、イタコン酸等のカルボキシル基を有するモノマー；マレイン酸のモノまたはジエステル；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のカルボン酸ビニル；スチレンおよびその誘導体等があげられる。
【００７２】
またビニル系モノマーとして、必要に応じて、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の多官能モノマーを架橋剤として用いることができる。
【００７３】
本発明の位相差板（２）として用いる複合フィルムは、前記ウレタンポリマーおよびビニル系ポリマーを含有する複合物をフィルム化することにより形成される。複合フィルム中のビニル系ポリマーの割合は、複合物全体（ウレタンポリマーおよびビニル系ポリマーの合計）に対して、５〜９０重量％、さらには３０〜８０重量％となるように調整するのが好ましい。ビニル系ポリマーの割合が少なくなると得られる複合フィルムの引張り弾性率や応力の低下率が悪くなり、多過ぎると伸び特性に影響を及ぼすことがある。
【００７４】
ウレタンポリマーとビニル系ポリマーの複合化は特に制限されない。前記複合物の製造方法としては、たとえば、ウレタンポリマーの存在下で、ビニル系モノマーを溶液重合、エマルジョン重合等によりビニル系ポリマーとする方法があげられる。また別途調製したウレタンポリマーとビニル系ポリマーを加熱溶融させたり、適宜に溶剤で溶解させて複合化する方法があげられる。これら複合物のフィルム化は常法にて行うことができる。
【００７５】
複合フィルムの製造方法としては、フィルム化のし易い等の点から、ウレタンポリマーおよびビニル系モノマーを含有する混合物に、放射線を照射しビニル系モノマーを硬化させて、複合化し、フィルム形成する方法が好ましい。以下に、この方法に方法を詳しく説明する。
【００７６】
ウレタンポリマーおよびビニル系モノマーを含有する混合物の調製法としてはは、たとえば、（ａ）ポリオールとポリイソシアネートを反応させてウレタンポリマーを調製した後、このウレタンポリマーをビニル系モノマーに溶解して前記混合物とする方法があげられる。また、（ｂ）ビニル系モノマーの存在下で、ポリオールとポリイソシアネートを反応させてウレタンポリマーを形成することにより、ウレタンポリマーおよびビニル系モノマーを含有する混合物とする方法、があげられる。（ｂ）の方法では、通常、ポリオールをビニル系モノマーに溶解させた後、ジイソシアネートを反応させる。また、ビニル系モノマーはウレタンポリマーの合成中に一括で加えてもよいし、ウレタンポリマーの合成中に複数回に分割して添加することもできる。
【００７７】
前記（ａ）の方法では、ポリオールとポリイソシアネートの反応により生成するウレタンポリマーの分子量が高くなるとビニル系モノマーに溶解させることが困難になり、そのためにウレタンポリマーの分子量が限定されてしまう欠点がある。一方、（ｂ）では、ウレタンポリマーの分子量が制限されることがなく、高分子量のウレタンポリマーを生成することもでき、最終的に得られるウレタンポリマーの分子量を任意に設計することができる。
【００７８】
また前記混合物の調製法としては、（ｃ）予め別途調製したウレタンポリマーをビニル系モノマー中に溶解させる方法があげられる。
【００７９】
前記ウレタンポリマーとビニル系モノマーを主成分とする混合物中には、これを紫外線照射により硬化させる場合には光重合開始剤が含まれる。光重合開始剤としては、たとえば、ベンゾインメチルエーテル、べンゾインイソプロピルエーテル、などのベンゾインエーテル、アニソールメチルエーテルなどの置換ベンゾインエーテル、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノンなどの置換アセトフェノン、１−ヒドロキシーシクロヘキシル−フェニル−ケトン、２−メチル−２−ヒドロキシプロピオフェノンなどの置換アルファーケトール、２−ナフタレンスルフォニルクロライドなどの芳香族スルフォニルクロライド、１−フェニル−１，１−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）−オキシムなどの光活性オキシム等があげられる。
【００８０】
光重合開始剤としては、分子内にイソシアネート基、水酸基を有する光重合開始剤を用いることができる。ポリオールとポリイソシアネートを反応させてウレタンポリマを形成する際に、分子内にイソシアネート基、水酸基を有する光重合開始剤を存在させることで、ウレタンポリマー中に光重合開始剤を取り込むことができる。これを塗工して、硬化させることによりウレタンポリマーとビニル系ポリマーのブロック共重合体を得ることもできる。得られる複合フィルムは、伸びの強度を向上させることができる。
【００８１】
また、前記ウレタンポリマーおよびビニル系モノマーを含有する混合物には、塗工粘度を調整するため、溶剤を加えてもよい。溶剤としては、たとえば、酢酸エチル、トルエン、クロロホルム、ジメチルホルムアミド等があげられる。
【００８２】
なお、複合フィルムの形成にあたっては、必要に応じて、通常、フィルムに通常使用される添加剤、たとえば、紫外線吸収剤、老化防止剤、充填剤、顔料、着色剤、難燃剤、帯電防止剤などを添加することができる。これらの添加剤は、その種類に応じて通常の使用量で用いられる。これらの添加剤は、ポリイソシアネートとポリオールとの重合反応前に予め加えておいてもよいし、ウレタンポリマーとビニル系モノマーを重合させる前に添加してもよい。
【００８３】
複合フィルムの形成は、適宜に粘度調整された、ウレタンポリマーとビニル系モノマーを含有する前記混合物を、剥離処理した基材（剥離ライナー）上に塗工したのち、放射線を照射し、ビニル系モノマーを硬化することにより行うことができる。放射線は、可視光、紫外線、電子線等があげられる。
【００８４】
放射線照射の際には、酸素による重合阻害を避けるために、剥離ライナー上に塗工した、前記混合物上に、剥離処理したシートをのせて、酸素を遮断してもよいし、不活性ガスを充填した容器内に剥離ライナーを入れて酸素濃度を下げてもよい。
【００８５】
放射線としては紫外線が好ましい。照射手段は特に制限されないが、蛍光ケミカルランプ、ブラックライト、殺菌ランプなどの、３００〜４００ｎｍ、好ましくは３５０ｎｍ付近の波長の紫外線を多く照射できる低圧水銀ランプが好ましい。紫外線の照射量は、要求される複合フィルムの特性に応じて任意に設定することができるが、通常、１００〜５０００ｍＪ／ｃｍ^２ 、好ましくは１０００〜４０００ｍＪ／ｃｍ^２ 、更に好ましくは２０００〜３０００ｍＪ／ｃｍ^２ である。紫外線の照射量が１００ｍＪ／ｃｍ^２ より少ないと充分な重合率が得られないことがあり、５０００ｍＪ／ｃｍ^２ より多いと劣化の原因になることがある。
【００８６】
また紫外線照射する際の温度は、特に制限されず、任意に設定することができる。温度が高いと重合熱による停止反応が起こりやすくなるため、通常７０℃以下、好ましくは５０℃以下、更に好ましくは３０℃以下である。
【００８７】
複合フィルムの厚みは特に限定されず、目的、用途に応じて適宜設定できるが、一般には５〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍ程度である。
【００８８】
このようにして得られた、ウレタンポリマーとビニル系ポリマーを含有する複合フィルムは、全光線透過率が８８％以上であることが好ましい。より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９２％である。光学フィルムの全光線透過率が８８％未満では画像表示装置に用いた場合に充分な明るさを得難い。またへイズは１０％以下、好ましくは５％以下である。光学フィルムのへイズが１０％を超えると画像表示装置に用いた場合に曇りのあるフィルムとなり好ましくない場合がある。
【００８９】
こうして得られた複合フィルムを延伸処理したものを、位相差板として用いることができる。延伸は、複合フィルムを、複合フィルムのＴｇ付近の温度で、一軸延伸または二軸延伸することにより得られる。延伸倍率は特に制限されないが、５倍以下であるのが好ましく、より好ましくは３倍以下である。延伸倍率が５倍を超えるとフィルムに延伸ムラが発生しやすい。位相差板の位相差値（面内位相差値）は２０〜５００ｎｍ、好ましくは２０〜３００ｎｍである。前記位相差値は、延伸倍率により適宜に調整することができる。
【００９０】
偏光板（Ｐ）は、通常、偏光子の片側または両側に保護フィルムを有するものである。偏光子は、特に制限されず、各種のものを使用できる。偏光子としては、たとえば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の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一軸延伸したもの、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等のポリエン系配向フィルム等があげられる。これらのなかでもポリビニルアルコール系フィルムを延伸して二色性材料（沃素、染料）を吸着・配向したものが好適に用いられる。偏光子の厚さも特に制限されないが、５〜８０μｍ程度が一般的である。
【００９１】
ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光子は、たとえば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の３〜７倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色の前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗してもよい。ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほかに、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸してもよし、また延伸してからヨウ素で染色してもよい。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液中や水浴中でも延伸することができる。
【００９２】
前記偏光子の片側または両側に設けられている保護フィルムには、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性などに優れるものが好ましい。前記保護フィルムの材料としては、例えばポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等のスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマーなどがあげられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、あるいは前記ポリマーのブレンド物などが保護フィルムを形成するポリマーの例としてあげられる。その他、アクリル系やウレタン系、アクリルウレタン系やエポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型ないし紫外線硬化型樹脂などをフィルム化したものなどがあげられる。
【００９３】
また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルム、たとえば、（Ａ）側鎖に置換および／または非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、（Ｂ）側鎖に置換および／非置換フェニルならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物があげられる。具体例としてはイソブチレンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とを含有する樹脂組成物のフィルムがあげられる。フィルムは樹脂組成物の混合押出品などからなるフィルムを用いることができる。
【００９４】
偏光特性や耐久性などの点より、特に好ましく用いることができる保護フィルムは、表面をアルカリなどでケン化処理したトリアセチルセルロースフィルムである。保護フィルムの厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄層性などの点より１０〜５００μｍ程度である。特に２０〜３００μｍが好ましく、３０〜２００μｍがより好ましい。
【００９５】
また、保護フィルムは、できるだけ色付きがないことが好ましい。したがって、Ｒｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］・ｄ（ただし、ｎｘ、ｎｙはフィルム平面内の主屈折率、ｎｚはフィルム厚方向の屈折率、ｄはフィルム厚みである）で表されるフィルム厚み方向の位相差値が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍである保護フィルムが好ましく用いられる。かかる厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍのものを使用することにより、保護フィルムに起因する偏光板の着色（光学的な着色）をほぼ解消することができる。厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）は、さらに好ましくは−８０ｎｍ〜＋６０ｎｍ、特に−７０ｎｍ〜＋４５ｎｍが好ましい。
【００９６】
保護フィルムとしては、偏光特性や耐久性などの点より、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマーが好ましい。特にトリアセチルセルロースフィルムが好適である。なお、偏光子の両側に保護フィルムを設ける場合、その表裏で同じポリマー材料からなる保護フィルムを用いてもよく、異なるポリマー材料等からなる保護フィルムを用いてもよい。前記偏光子と保護フィルムとは通常、水系粘着剤等を介して密着している。水系接着剤としては、ポリビニルアルコール系接着剤、ゼラチン系接着剤、ビニル系ラテックス系、水系ポリウレタン、水系ポリエステル等を例示できる。
【００９７】
前記保護フィルムとしては、ハードコート層や反射防止処理、スティッキング防止や、拡散ないしアンチグレアを目的とした処理を施したものを用いることができる。
【００９８】
ハードコート処理は偏光板表面の傷付き防止などを目的に施されるものであり、例えばアクリル系、シリコーン系などの適宜な紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り特性等に優れる硬化皮膜を保護フィルムの表面に付加する方式などにて形成することができる。反射防止処理は偏光板表面での外光の反射防止を目的に施されるものであり、従来に準じた反射防止膜などの形成により達成することができる。また、スティッキング防止処理は隣接層との密着防止を目的に施される。
【００９９】
またアンチグレア処理は偏光板の表面で外光が反射して偏光板透過光の視認を阻害することの防止等を目的に施されるものであり、例えばサンドブラスト方式やエンボス加工方式による粗面化方式や透明微粒子の配合方式などの適宜な方式にて保護フィルムの表面に微細凹凸構造を付与することにより形成することができる。前記表面微細凹凸構造の形成に含有させる微粒子としては、例えば平均粒径が０．５〜５０μｍのシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化アンチモン等からなる導電性のこともある無機系微粒子、架橋又は未架橋のポリマー等からなる有機系微粒子などの透明微粒子が用いられる。表面微細凹凸構造を形成する場合、微粒子の使用量は、表面微細凹凸構造を形成する透明樹脂１００重量部に対して一般的に２〜５０重量部程度であり、５〜２５重量部が好ましい。アンチグレア層は、偏光板透過光を拡散して視角などを拡大するための拡散層（視角拡大機能など）を兼ねるものであってもよい。
【０１００】
なお、前記反射防止層、スティッキング防止層、拡散層やアンチグレア層等は、保護フィルムそのものに設けることができるほか、別途光学層として透明保護層とは別体のものとして設けることもできる。
【０１０１】
粘着剤層（ａ）を形成する粘着剤は特に制限されないが、例えばアクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系やゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤の如く光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用いうる。
【０１０２】
粘着剤層の形成は、適宜な方式で行うことができる。その例としては、例えばトルエンや酢酸エチル等の適宜な溶剤の単独物又は混合物からなる溶媒にベースポリマーまたはその組成物を溶解又は分散させた１０〜４０重量％程度の粘着剤溶液を調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で前記基板または液晶フィルム上に直接付設する方式、あるいは前記に準じセパレータ上に粘着剤層を形成してそれを前記液晶層上移着する方式などがあげられる。
【０１０３】
また粘着剤層には、例えば天然物や合成物の樹脂類、特に、粘着性付与樹脂や、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、着色剤、酸化防止剤などの粘着層に添加されることの添加剤を含有していてもよい。また微粒子を含有して光拡散性を示す粘着剤層などであってもよい。
【０１０４】
粘着剤層の厚さは、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、一般には１〜５００μｍであり、５〜２００μｍが好ましく、特に１０〜１００μｍが好ましい。
【０１０５】
粘着剤層の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的にセパレータが仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘着層に接触することを防止できる。セパレータとしては、上記厚さ条件を除き、例えばプラスチックフィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鎖アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、従来に準じた適宜なものを用いうる。
【０１０６】
なお、上記光学フィルム、粘着剤層などの各層には、例えばサリチル酸エステル系化合物やべンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの方式により紫外線吸収能をもたせたることができる。
【０１０７】
本発明の楕円偏光板は、画像表示装置において好適に用いられる。たとえば、反射半透過型の液晶表示装置などの各種装置の形成に好ましく用いうる。反射半透過型液晶表示装置等は携帯型情報通信機器、パーソナルコンピュータとして好適に利用される。反射型半透過型液晶表示装置を形成する場合、本発明による楕円偏光板は、液晶セルの視認側に配置される。
【０１０８】
図３は、図２に示す楕円偏光板を、反射半透過型液晶表示装置において、液晶セル１０の視認側に配置したものである。図３では、上側（視認側）の液晶セル基板１１に楕円偏光板が粘着層（ａ）を介して接着している。液晶セル１０内には、液晶１４が封入されている。上側の液晶セル基板１１には透明電極１２が設けられており、下側の液晶セル基板１１には電極を兼ねる反射層１３が設けられている。下側の液晶セル基板１１の下部には、反射半透過型液晶表示装置に用いられる、偏光板、各種光学フィルム、バックライトシステムを有する。
【０１０９】
上記図３の反射半透過型液晶表示装置は、液晶セルの一例を示したものであり、本発明の楕円偏光板はその他各種の液晶表示装置に適用できる。また液晶セルの裏側には反射型偏光板を設けて、反射型液晶表示装置とすることができる。
【０１１０】
反射型偏光板は、偏光板に反射層を設けたもので、視認側（表示側）からの入射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものであり、バックライト等の光源の内蔵を省略できて液晶表示装置の薄型化を図りやすいなどの利点を有する。反射型偏光板の形成は、必要に応じ、前記透明保護フィルム等を介して偏光板の片面に金属等からなる反射層を付設する方式などの適宜な方式にて行うことができる。
【０１１１】
反射型偏光板は、偏光板に反射層を設けたもので、視認側（表示側）からの入射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものであり、バックライト等の光源の内蔵を省略できて液晶表示装置の薄型化を図りやすいなどの利点を有する。反射型偏光板の形成は、必要に応じ、前記透明保護フィルム等を介して偏光板の片面に金属等からなる反射層を付設する方式などの適宜な方式にて行うことができる。
【０１１２】
反射型偏光板の具体例としては、必要に応じマット処理した透明保護フィルムの片面に、アルミニウム等の反射性金属からなる箔や蒸着膜を付設して反射層を形成したものなどがあげられる。
【０１１３】
反射板は前記偏光板の透明保護フィルムに直接付与する方式に代えて、その透明フィルムに準じた適宜なフィルムに反射層を設けてなる反射シートなどとして用いることもできる。なお反射層は、通常、金属からなるので、その反射面が透明保護フィルムや偏光板等で被覆された状態の使用形態が、酸化による反射率の低下防止、ひいては初期反射率の長期持続の点や、保護層の別途付設の回避の点などより好ましい。
【０１１４】
なお、半透過型偏光板は、上記において反射層で光を反射し、かつ透過するハーフミラー等の半透過型の反射層とすることにより得ることができる。半透過型偏光板は、通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、視認側（表示側）からの入射光を反射させて画像を表示し、比較的暗い雰囲気においては、半透過型偏光板のバックサイドに内蔵されているバックライト等の内蔵光源を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置などを形成できる。すなわち、半透過型偏光板は、明るい雰囲気下では、バックライト等の光源使用のエネルギーを節約でき、比較的暗い雰囲気下においても内蔵光源を用いて使用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用である。
【０１１５】
また、偏光板と輝度向上フィルムを貼り合わせた偏光板は、通常液晶セルの裏側サイドに設けられて使用される。輝度向上フィルムは、液晶表示装置などのバックライトや裏側からの反射などにより自然光が入射すると所定偏光軸の直線偏光または所定方向の円偏光を反射し、他の光は透過する特性を示すもので、輝度向上フィルムを偏光板と積層した偏光板は、バックライト等の光源からの光を入射させて所定偏光状態の透過光を得ると共に、前記所定偏光状態以外の光は透過せずに反射される。この輝度向上フィルム面で反射した光を更にその後ろ側に設けられた反射層等を介し反転させて輝度向上フィルムに再入射させ、その一部又は全部を所定偏光状態の光として透過させて輝度向上フィルムを透過する光の増量を図ると共に、偏光子に吸収させにくい偏光を供給して液晶表示画像表示等に利用しうる光量の増大を図ることにより輝度を向上させうるものである。すなわち、輝度向上フィルムを使用せずに、バックライトなどで液晶セルの裏側から偏光子を通して光を入射した場合には、偏光子の偏光軸に一致していない偏光方向を有する光は、ほとんど偏光子に吸収されてしまい、偏光子を透過してこない。すなわち、用いた偏光子の特性によっても異なるが、およそ５０％の光が偏光子に吸収されてしまい、その分、液晶画像表示等に利用しうる光量が減少し、画像が暗くなる。輝度向上フィルムは、偏光子に吸収されるような偏光方向を有する光を偏光子に入射させずに輝度向上フィルムで一旦反射させ、更にその後ろ側に設けられた反射層等を介して反転させて輝度向上フィルムに再入射させることを繰り返し、この両者間で反射、反転している光の偏光方向が偏光子を通過し得るような偏光方向になった偏光のみを、輝度向上フィルムは透過させて偏光子に供給するので、バックライトなどの光を効率的に液晶表示装置の画像の表示に使用でき、画面を明るくすることができる。
【０１１６】
輝度向上フィルムと上記反射層等の間に拡散板を設けることもできる。輝度向上フィルムによって反射した偏光状態の光は上記反射層等に向かうが、設置された拡散板は通過する光を均一に拡散すると同時に偏光状態を解消し、非偏光状態となる。すなわち、拡散板は偏光を元の自然光状態にもどす。この非偏光状態、すなわち自然光状態の光が反射層等に向かい、反射層等を介して反射し、再び拡散板を通過して輝度向上フィルムに再入射することを繰り返す。このように輝度向上フィルムと上記反射層等の間に、偏光を元の自然光状態にもどす拡散板を設けることにより表示画面の明るさを維持しつつ、同時に表示画面の明るさのむらを少なくし、均一で明るい画面を提供することができる。かかる拡散板を設けることにより、初回の入射光は反射の繰り返し回数が程よく増加し、拡散板の拡散機能と相俟って均一の明るい表示画面を提供することができたものと考えられる。
【０１１７】
前記の輝度向上フィルムとしては、例えば誘電体の多層薄膜や屈折率異方性が相違する薄膜フィルムの多層積層体の如き、所定偏光軸の直線偏光を透過して他の光は反射する特性を示すもの、コレステリック液晶ポリマーの配向フィルムやその配向液晶層をフィルム基材上に支持したものの如き、左回り又は右回りのいずれか一方の円偏光を反射して他の光は透過する特性を示すものなどの適宜なものを用いうる。
【０１１８】
従って、前記した所定偏光軸の直線偏光を透過させるタイプの輝度向上フィルムでは、その透過光をそのまま偏光板に偏光軸を揃えて入射させることにより、偏光板による吸収ロスを抑制しつつ効率よく透過させることができる。一方、コレステリック液晶層の如く円偏光を投下するタイプの輝度向上フィルムでは、そのまま偏光子に入射させることもできるが、吸収ロスを抑制する点よりその円偏光を位相差板を介し直線偏光化して偏光板に入射させることが好ましい。なお、その位相差板として１／４波長板を用いることにより、円偏光を直線偏光に変換することができる。
【０１１９】
可視光域等の広い波長範囲で１／４波長板として機能する位相差板は、例えば波長５５０ｎｍの淡色光に対して１／４波長板として機能する位相差層と他の位相差特性を示す位相差層、例えば１／２波長板として機能する位相差層とを重畳する方式などにより得ることができる。従って、偏光板と輝度向上フィルムの間に配置する位相差板は、１層又は２層以上の位相差層からなるものであってよい。
【０１２０】
なお、コレステリック液晶層についても、反射波長が相違するものの組み合わせにして２層又は３層以上重畳した配置構造とすることにより、可視光領域等の広い波長範囲で円偏光を反射するものを得ることができ、それに基づいて広い波長範囲の透過円偏光を得ることができる。
【０１２１】
また、偏光板は、上記の偏光分離型偏光板の如く、偏光板と２層又は３層以上の光学層とを積層したものからなっていてもよい。従って、上記の反射型偏光板や半透過型偏光板と位相差板を組み合わせた反射型楕円偏光板や半透過型楕円偏光板などであってもよい。
【０１２２】
液晶表示装置の形成は、従来に準じて行いうる。すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと光学素子、及び必要に応じての照明システム等の構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むことなどにより形成される。本発明の楕円偏光板を用いる点を除いて特に限定はなく、従来に準じうる。液晶セルについても、例えばＴＮ型やＳＴＮ型、π型などの任意なタイプのものを用いうる。
【０１２３】
液晶セルの裏側には、照明システムにバックライトあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置を形成することができる。その場合、本発明の楕円偏光板は液晶セルの片側又は両側に設置することができる。両側に光学素子を設ける場合、それらは同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。さらに、液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチグレア層、反射防止膜、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトなどの適宜な部品を適宜な位置に１層又は２層以上配置することができる。
【０１２４】
次いで有機エレクトロルミネセンス装置（有機ＥＬ表示装置）について説明する。一般に、有機ＥＬ表示装置は、透明基板上に透明電極と有機発光層と金属電極とを順に積層して発光体（有機エレクトロルミネセンス発光体）を形成している。ここで、有機発光層は、種々の有機薄膜の積層体であり、例えばトリフェニルアミン誘導体等からなる正孔注入層と、アントラセン等の蛍光性の有機固体からなる発光層との積層体や、あるいはこのような発光層とペリレン誘導体等からなる電子注入層の積層体や、またあるいはこれらの正孔注入層、発光層、および電子注入層の積層体等、種々の組み合わせをもった構成が知られている。
【０１２５】
有機ＥＬ表示装置は、透明電極と金属電極とに電圧を印加することによって、有機発光層に正孔と電子とが注入され、これら正孔と電子との再結合によって生じるエネルギーが蛍光物資を励起し、励起された蛍光物質が基底状態に戻るときに光を放射する、という原理で発光する。途中の再結合というメカニズムは、一般のダイオードと同様であり、このことからも予想できるように、電流と発光強度は印加電圧に対して整流性を伴う強い非線形性を示す。
【０１２６】
有機ＥＬ表示装置においては、有機発光層での発光を取り出すために、少なくとも一方の電極が透明でなくてはならず、通常酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの透明導電体で形成した透明電極を陽極として用いている。一方、電子注入を容易にして発光効率を上げるには、陰極に仕事関数の小さな物質を用いることが重要で、通常Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉなどの金属電極を用いている。
【０１２７】
このような構成の有機ＥＬ表示装置において、有機発光層は、厚さ１０ｎｍ程度ときわめて薄い膜で形成されている。このため、有機発光層も透明電極と同様、光をほぼ完全に透過する。その結果、非発光時に透明基板の表面から入射し、透明電極と有機発光層とを透過して金属電極で反射した光が、再び透明基板の表面側へと出るため、外部から視認したとき、有機ＥＬ表示装置の表示面が鏡面のように見える。
【０１２８】
電圧の印加によって発光する有機発光層の表面側に透明電極を備えるとともに、有機発光層の裏面側に金属電極を備えてなる有機エレクトロルミネセンス発光体を含む有機ＥＬ表示装置において、透明電極の表面側に偏光板を設けるとともに、これら透明電極と偏光板との間に位相差板を設けることができる。
【０１２９】
位相差板および偏光板は、外部から入射して金属電極で反射してきた光を偏光する作用を有するため、その偏光作用によって金属電極の鏡面を外部から視認させないという効果がある。特に、位相差板を１ ／４ 波長板で構成し、かつ偏光板と位相差板との偏光方向のなす角をπ／４ に調整すれば、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
【０１３０】
すなわち、この有機ＥＬ表示装置に入射する外部光は、偏光板により直線偏光成分のみが透過する。この直線偏光は位相差板により一般に楕円偏光となるが、とくに位相差板が１ ／４ 波長板でしかも偏光板と位相差板との偏光方向のなす角がπ／４ のときには円偏光となる。
【０１３１】
この円偏光は、透明基板、透明電極、有機薄膜を透過し、金属電極で反射して、再び有機薄膜、透明電極、透明基板を透過して、位相差板に再び直線偏光となる。そして、この直線偏光は、偏光板の偏光方向と直交しているので、偏光板を透過できない。その結果、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
【０１３２】
【実施例】
以下に実施例をあげて本発明の一態様について説明するが、本発明は実施例に限定されないことはいうまでもない。
【０１３３】
なお、各光学フィルムの屈折率、位相差の測定は、フィルム面内と厚さ方向の主屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚを自動複屈折測定装置（王子計測機器株式会社製，自動複屈折計ＫＯＢＲＡ２１ＡＤＨ）により、λ＝５９０ｎｍにおける特性を測定した。
【０１３４】
実施例１
（ホメオトロピック配向液晶層）
【化６】

上記の化６（式中の数字はモノマーユニットのモル％を示し、便宜的にブロック体で表示している、重量平均分子量５０００）に示される側鎖型液晶ポリマー５重量部、ネマチック液晶相を示す重合性液晶（Ｐａｌｉｏｃｏｌｏｒ ＬＣ２４２，ＢＡＳＦ製）２０重量部および光開始剤（イルガキュア９０７，チバスペシャルティケミカルズ社製）を前記重合性液晶に対して３重量部を、シクロへキサノン７５重量部に溶解した溶液を調製した。そして、当該溶液を、レシチンを塗布したポリエチレンテレフタレート基材にバーコーターにて塗布し、１００℃で１０分間、乾燥配向させた後、メタルハライドランプにて１ｍＪ／ｃｍ^２ の光を照射し、厚さ約０．７μｍのホメオトロピック配向液晶層を得た。ホメオトロピック配向液晶層の厚み方向位相差は、−７０ｎｍであった。
【０１３５】
（位相差板）
広帯域位相差板として、帝人（株）製のＷＲＦ（正面位相差１３８ｎｍ，５５０ｎｍにおける位相差）を用いた。これは、Ｒ（４００）＜Ｒ（５００）＜Ｒ（６００）＜Ｒ（７００）＜Ｒ（８００）を満足するものであった。各波長における位相差は、順に、１１７ｎｍ、１３３ｎｍ、１４２ｎｍ、１４７ｎｍ、１５１ｎｍであった。
【０１３６】
また、Ｒ（４５０）：１２０ｎｍ、Ｒ（５５０）：１３８ｎｍ、Ｒ（６５０）：１４５ｎｍ、であり、０．６＜｛Ｒ（４５０）／Ｒ（５５０）｝＜０．９５、を満足し、かつ、１．０＜｛Ｒ（６５０）／Ｒ（５５０）｝＜１．３、を満足するものであった。
【０１３７】
（光学フィルム）
上記ホメオトロピック配向液晶フィルムと、上記広帯域波長板（製品名：ＷＲＦフィルム、帝人製）とを、図１に示すように、粘着剤層（アクリル系粘着剤，厚さ３０μｍ）を介しに積層して光学フィルムを得た。
【０１３８】
（楕円偏光板）
上記光学フィルムのホメオトロピック配向液晶フィルム側に、図２に示すように、偏光板（日東電工（株）製，ＳＥＧ１４６５ＤＵ）を粘着剤層（アクリル系粘着剤，厚さ３０μｍ）を介して貼り合わせて楕円偏光板を得た。なお、貼り合わせは、偏光板の吸収軸に対して位相差フィルムの遅相軸が４５°になるように行った。
【０１３９】
比較例１
位相差フィルムとして広帯域波長板（製品名：ＷＲＦフィルム、帝人製）を用い、ホメオトロピック配向液晶層フィルムを介することなく、直接粘着剤層を介して偏向板に貼り合わせて楕円偏光板を得た。なお、貼り合わせは、実施例１と同様に偏光板の吸収軸に対して位相差フィルムの遅相軸が４５°になるように行った。
【０１４０】
（評価）
実施例、比較例で得られた楕円偏光板を、図３に示すように、反射型液晶表示装置に実装した。次に、この液晶表示装置に，黒色の画像を表示させて正面方向および斜視方向の外観特性と正面に対する斜視方向の色度変化量を調べた。なお、斜視は液晶表示装置の法線方向に対して４５°で平面方向に対して偏光板の吸収軸が上下方向になるようにして上下左右の４方向から行った。結果を表１に示す。
【０１４１】
なお、色度変化量は、画面の正面の色度（ｘ_０ ，ｙ_０ ）に対して上下左右にそれぞれ４５°傾斜したとき色度（ｘ_４５，ｙ_４５）の色度変化量を比較評価した。色度変化量は下記式にて求めた。
色度変化量＝√｛（ｘ_４５−ｘ_０ ）^２ ＋（ｙ_４５−ｙ_０ ）^２ ｝
【０１４２】
【表１】

【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積層型光学フィルムの断面図の一態様である。
【図２】本発明の楕円偏光板の断面図の一態様である。
【図３】実施例の反射半透過型液晶表示装置例の断面図である。
【符号の説明】
１：ホメオトロピック配向液晶層
２：位相差板
ａ：粘着剤層
Ｐ：偏光板
１０：液晶セル
１１：液晶セル基板
１２：透明電極
１３：電極を兼ねる反射層
１４：液晶[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical film. The optical film of the present invention can be used alone or in combination with other optical films as various optical films such as a retardation plate, a viewing angle compensation film, an optical compensation film, an elliptically polarizing plate, and a brightness enhancement film. In particular, the optical film of the present invention is useful when laminated with a polarizing plate and used as an elliptically polarizing plate. The present invention also relates to a liquid crystal display, an organic EL (electroluminescence) display, and an image display such as a PDP using the optical film, the elliptically polarizing plate or the like. As described above, the laminated optical film and the elliptically polarizing plate of the present invention can be applied to various liquid crystal display devices and the like, but are particularly applicable to a portable information communication device, a transflective liquid crystal display device that can be mounted on a personal computer, and the like. It is preferably used.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a wide-band retardation plate functioning as a λ / 4 plate or a λ / 2 plate with respect to incident light (a visible light region) having a wide-band wavelength region is suitably used for a transflective liquid crystal display device or the like. Have been. As such a broadband retardation plate, a laminated film in which a plurality of polymer films having optical anisotropy are laminated with their optical axes crossing each other has been proposed. In these laminated films, the optical axis of two or more stretched films is crossed to realize a wider band (for example, see Patent Documents 1, 2, and 3). On the other hand, a thin retardation plate has been devised in which a single layer compensates for a wide wavelength region of the visible light region without laminating films (for example, see Patent Documents 4 and 5).
[0003]
However, any of the above-mentioned films has a disadvantage that the color appearance changes when viewed from an oblique direction because the phase difference value shifts with respect to light incident from an oblique direction.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-5-100114
[Patent Document 2]
JP 10-68816 A
[Patent Document 3]
JP-A-10-90521
[Patent Document 4]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-48919
[Patent Document 5]
JP 2001-249222 A
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an optical film that can suppress coloring when viewed obliquely in a broadband wavelength region of visible light.
[0010]
Another object of the present invention is to provide an elliptically polarizing plate obtained by laminating the optical film and a polarizing plate. Still another object of the present invention is to provide an image display device using the optical film and the elliptically polarizing plate.
[0011]
[Means for solving the problem]
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that the above-mentioned object can be achieved by the following optical films and the like, and have completed the present invention.
[0012]
That is, the present invention provides a homeotropic alignment liquid crystal layer (1),
The in-plane retardations at wavelengths of 400 nm, 500 nm, 600 nm, 700 nm, and 800 nm, which are the visible light regions, were R (400), R (500), R (600), R (700), and R (800), respectively. In case,
A retardation plate (2) composed of a single layer of a polymer oriented film that satisfies R (400) <R (500) <R (600) <R (700) <R (800) is laminated. An optical film characterized by the above.
[0013]
The optical film of the present invention is obtained by laminating a homeotropic alignment liquid crystal layer (1) and a retardation plate (2), and the homeotropic alignment liquid crystal layer (1) can control the phase difference in the thickness direction. Yes, it is possible to suppress a change in color appearance when viewed obliquely. Further, in the retardation plate (2), the dispersion characteristics of the respective wavelengths in the visible light region have the above relationship, and the wide band region of the visible light can be compensated for by the single-layer polymer oriented film. Therefore, there is no need to laminate a plurality of films with their optical axes aligned, and it is possible to provide an optical film that is simple, low-cost, and has a wide band and a wide viewing angle.
[0014]
In the optical film, when the retardation plate (2) has in-plane retardations at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 650 nm, which are visible light regions, respectively, R (450), R (550), and R (650). ,
It is preferred that 0.6 <{R (450) / R (550)} <0.95 be satisfied, and 1.0 <{R (650) / R (550)} <1.3.
[0015]
To compensate a wide band for incident light of a wide wavelength in the visible light region,
More preferably, 0.7 <{R (450) / R (550)} <0.9 and 1.05 <{R (650) / R (550)} <1.25. .
[0016]
In the optical film, the retardation plate (2) is preferably a λ / 4 plate. When the retardation plate (2) is a λ / 4 plate, the optical film of the present invention can substantially function as a λ / 4 plate in a wide band.
[0017]
In the optical film, the material of the polymer oriented film of the retardation plate (2) preferably contains a polycarbonate having a fluorene skeleton.
[0018]
In the optical film, the material of the polymer oriented film of the retardation plate (2) preferably contains a polycarbonate having a bisphenol skeleton.
[0019]
In the optical film, the homeotropic alignment liquid crystal layer (1) has an X-axis as a direction in which the in-plane refractive index is maximum, a Y-axis as a direction perpendicular to the X-axis, a Z-axis as a thickness direction, and respective axes. When the refractive index in the direction is nx, ny, nz,
Preferably, the retardation in the thickness direction: {((nx + ny) / 2) −nz} × d (thickness: nm) is −50 nm to −150 nm.
[0020]
In order to suppress a change in color appearance when viewed obliquely, the phase difference in the thickness direction of the homeotropic alignment liquid crystal layer (1) is preferably from -50 nm to -150 nm, more preferably from -70 nm to -120 nm. More preferably, there is.
[0021]
The present invention also relates to an elliptically polarizing plate, wherein the laminated optical film and a polarizing plate are laminated.
[0022]
Further, the present invention relates to an image display device having the laminated optical film or the elliptically polarizing plate laminated thereon.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the optical film of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the optical film of the present invention has a homeotropic alignment liquid crystal layer (1) and a retardation plate (2) laminated. Further, a polarizing plate (P) may be laminated on the optical film to form an elliptically polarizing plate. FIG. 2 shows an elliptically polarizing plate in which a polarizing plate (P) is laminated on the homeotropic alignment liquid crystal layer (1) side of the optical film shown in FIG. The laminating position of the polarizing plate (P) with respect to the optical film is not particularly limited. However, when the polarizing plate (P) is mounted on a liquid crystal display device, the viewing angle becomes wider, so that the homeotropic alignment liquid crystal layer (1) side as shown in FIG. It is preferable to laminate them.
[0024]
In FIGS. 1 and 2, the optical film and the polarizing plate are laminated via the pressure-sensitive adhesive layer (a). The pressure-sensitive adhesive layer (a) may be a single layer, or may be a superposed form of two or more layers.
[0025]
The homeotropic alignment liquid crystal layer (1) is obtained by aligning a liquid crystal material with, for example, a vertical alignment agent. As a liquid crystal compound capable of homeotropic alignment, for example, a nematic liquid crystal compound is known. An overview related to such a liquid crystal compound alignment technique is described in, for example, Chemical Review 44 (Surface Modification, edited by The Chemical Society of Japan, pp. 156 to 163).
[0026]
The liquid crystal material of the homeotropic alignment liquid crystal layer (1) includes, for example, a monomer unit (a) having a positive refractive index anisotropy and containing a liquid crystal fragment side chain and a non-liquid crystal fragment side chain. It can be formed by a side chain type liquid crystal polymer containing the monomer unit (b). The side chain type liquid crystal polymer can realize homeotropic alignment of the liquid crystal polymer without using a vertical alignment film.
[0027]
The monomer unit (a) has a side chain having nematic liquid crystallinity, and has, for example, the general formula (a):
Embedded image

(However, R ¹ represents a hydrogen atom or a methyl group, a represents a positive integer of 1 to 6, X ¹ represents a —CO ₂ — group or —OCO— group, R ² represents a cyano group, and has 1 to 6 carbon atoms. And b and c each represent an integer of 1 or 2.), and a monomer unit represented by the following formula:
[0028]
The monomer unit (b) has a linear side chain. For example, the monomer unit (b) has a general formula (b):
Embedded image

(However, R ³ is a hydrogen atom or a methyl group, R ⁴ is an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 22 carbon atoms, or a general formula (b1):
Embedded image

Here, d represents a positive integer of 1 to 6, and R ⁵ represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. )).
[0029]
The ratio of the monomer unit (a) to the monomer unit (b) is not particularly limited, and varies depending on the type of the monomer unit. It is preferable that (b) / {(a) + (b)} = 0.01 to 0.8 (molar ratio) because liquid crystal monodomain alignment is not exhibited. In particular, it is more preferably 0.1 to 0.5.
[0030]
The liquid crystal polymer capable of forming a homeotropically aligned liquid crystal film includes a monomer unit (a) containing the liquid crystal fragment side chain and a monomer unit (c) containing a liquid crystal fragment side chain having an alicyclic ring structure. And a side chain type liquid crystal polymer containing
[0031]
The monomer unit (c) has a side chain having nematic liquid crystallinity, and has, for example, the general formula (c):
Embedded image

(Provided that R ^{6 is a} hydrogen atom or a methyl group, h is a positive integer of 1 to 6, X ² is a —CO ₂ — group or —OCO— group, e and g are an integer of 1 or 2, f Is an integer of 0 to 2, and R ⁷ is a cyano group or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.).
[0032]
The ratio of the monomer unit (a) to the monomer unit (c) is not particularly limited, and varies depending on the type of the monomer unit. Since the liquid crystal monodomain alignment is not exhibited, it is preferable that (c) / {(a) + (c)} = 0.01 to 0.8 (molar ratio). In particular, it is more preferably 0.1 to 0.6.
[0033]
The liquid crystal polymer that can form the homeotropic alignment liquid crystal layer (1) is not limited to those having the above-described monomer units, and the above-described monomer units can be appropriately combined.
[0034]
The weight average molecular weight (GPC) of the side chain type liquid crystal polymer is preferably 2,000 to 100,000. By adjusting the weight average molecular weight in such a range, the performance as a liquid crystal polymer is exhibited. If the weight average molecular weight of the side chain type liquid crystal polymer is too small, the film formability of the alignment layer tends to be poor. Therefore, the weight average molecular weight is more preferably at least 25,000. On the other hand, if the weight average molecular weight is too large, the orientation as a liquid crystal tends to be poor and it is difficult to form a uniform alignment state. Therefore, the weight average molecular weight is more preferably 50,000 or less.
[0035]
The exemplified side chain liquid crystal polymer can be prepared by copolymerizing an acrylic monomer or a methacrylic monomer corresponding to the monomer unit (a), the monomer unit (b), and the monomer unit (c). The monomers corresponding to the monomer units (a), (b) and (c) can be synthesized by a known method. The copolymer can be prepared according to a conventional polymerization method of an acrylic monomer such as a radical polymerization method, a cationic polymerization method, or an anion polymerization method. When the radical polymerization method is applied, various polymerization initiators can be used, but the decomposition temperature of azobisisobutyronitrile or benzoyl peroxide is not high, and decomposes at an intermediate temperature that is not low. Are preferably used.
[0036]
The side-chain type liquid crystal polymer may be mixed with a photopolymerizable liquid crystal compound to be used as a liquid crystal composition. The photopolymerizable liquid crystal compound is a liquid crystal compound having at least one unsaturated double bond such as an acryloyl group or a methacryloyl group as a photopolymerizable functional group, and a nematic liquid crystal compound is awarded. Examples of such a photopolymerizable liquid crystal compound include acrylate and methacrylate serving as the monomer unit (a). As the photopolymerizable liquid crystal compound, a compound having two or more photopolymerizable functional groups is preferable for improving durability. As such a photopolymerizable liquid crystal compound, for example,
Embedded image

(Wherein, R is a hydrogen atom or a methyl group, A and D are each independently a 1,4-phenylene group or a 1,4-cyclohexylene group, X is each independently a -COO- group, -OCO B is a 1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexylene group, 4,4′-biphenylene group or 4,4′-bicyclohexylene group, and m and n are respectively Each independently represents an integer of 2 to 6.) and the like. Examples of the photopolymerizable liquid crystal compound include compounds in which the terminal “H ₂ C ＝ CR—CO ₂ —” in Chemical Formula 5 is substituted with a vinyl ether group or an epoxy group, and “— (CH ₂ ) _m −”. / or "- _{(CH 2) n} -" and ^{_{"- (CH 2) 3 -C *}} H (CH 3) - (CH 2) 2 - " or ^{_{"- (CH 2) 2 -C *}} H (CH 3 ₎ - _(CH 2) ₃ - the compound was replaced with "can be exemplified.
[0037]
The photopolymerizable liquid crystal compound can be brought into a liquid crystal state by heat treatment, for example, a nematic liquid crystal layer can be developed and homeotropically aligned with a side chain type liquid crystal polymer, and then the photopolymerizable liquid crystal compound is polymerized or crosslinked. Thereby, the durability of the homeotropically aligned liquid crystal film can be improved.
[0038]
The ratio of the photopolymerizable liquid crystal compound and the side chain type liquid crystal polymer in the liquid crystal composition is not particularly limited, and is appropriately determined in consideration of the durability and the like of the obtained homeotropically aligned liquid crystal film. Photopolymerizable liquid crystal compound: side chain type liquid crystal polymer (weight ratio) = about 0.1: 1 to 30: 1, preferably 0.5: 1 to 20: 1, more preferably 1: 1 to 10: 1 is preferred.
[0039]
The liquid crystal composition usually contains a photopolymerization initiator. Various photopolymerization initiators can be used without particular limitation. Examples of the photopolymerization initiator include Irgacure 907, 184, 651, and 369 manufactured by Ciba Specialty Chemicals. The amount of the photopolymerization initiator to be added is such that the homeotropic alignment of the liquid crystal composition is not disturbed in consideration of the type of the photopolymerization liquid crystal compound, the mixing ratio of the liquid crystal composition, and the like. Usually, the amount is preferably about 0.5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the photopolymerizable liquid crystal compound. Particularly, 3 parts by weight or more is preferable.
[0040]
The homeotropically-aligned liquid crystal layer (1) is prepared by coating a homeotropically-alignable side-chain type liquid crystal polymer on a substrate, and then homeotropically aligning the side-chain-type liquid crystal polymer in a liquid crystal state. It is carried out by immobilization while maintaining it. When a homeotropically aligned liquid crystal composition containing the side chain liquid crystal polymer and the photopolymerizable liquid crystal compound is used, the liquid crystal composition is applied to a substrate, and then the liquid crystal composition is homeotropically in a liquid crystal state. The alignment is performed by tropic alignment and light irradiation while maintaining the alignment state.
[0041]
The substrate on which the side chain type liquid crystal polymer or the liquid crystal composition is applied may be any shape of a glass substrate, a metal foil, a plastic sheet or a plastic film. The plastic film is not particularly limited as long as it does not change at the temperature for orientation. For example, polyester polymers such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, cellulose polymers such as diacetyl cellulose and triacetyl cellulose, and polycarbonate polymers, Examples include films made of transparent polymers such as acrylic polymers such as polymethyl methacrylate. The vertical alignment film may not be provided on the substrate. The thickness of the substrate is usually about 10 to 1000 μm.
[0042]
The method of applying the side chain type liquid crystal polymer or the liquid crystalline composition to a substrate is a solution coating method using a solution in which the side chain type liquid crystal polymer or the liquid crystalline composition is dissolved in a solvent, or the liquid crystal polymer or the liquid crystalline composition. A method in which the composition is melted and melt-coated is mentioned. Among them, a method in which a solution of the side chain type liquid crystal polymer or the liquid crystalline composition is coated on a supporting substrate by a solution coating method is preferable.
[0043]
As a method of applying a solution of a side chain type liquid crystal polymer or a liquid crystal composition adjusted to a desired concentration using the above-described solvent on a substrate, for example, a roll coating method, a gravure coating method, a spin coating method, A bar coating method or the like can be employed. After the coating, the solvent is removed to form a liquid crystal polymer layer or a liquid crystal composition layer on the substrate. The conditions for removing the solvent are not particularly limited, as long as the solvent can be substantially removed and the liquid crystal polymer layer or the liquid crystal composition layer does not flow or does not flow down. Usually, the solvent is removed by using drying at room temperature, drying in a drying furnace, heating on a hot plate, or the like. Among these coating methods, the gravure coating method is preferably used in the present invention, since it is easy to apply a large area uniformly.
[0044]
Next, the side chain type liquid crystal polymer layer or the liquid crystalline composition layer formed on the support substrate is brought into a liquid crystal state, and homeotropically aligned. For example, heat treatment is performed so that the side chain type liquid crystal polymer or the liquid crystalline composition is in a liquid crystal temperature range, and homeotropic alignment is performed in a liquid crystal state. The heat treatment can be performed by the same method as the above-described drying method. The heat treatment temperature varies depending on the type of the side chain type liquid crystal polymer or liquid crystalline composition to be used and the type of the supporting substrate, and cannot be unconditionally determined, but is usually in the range of 60 to 300 ° C., preferably 70 to 200 ° C. The heat treatment time varies depending on the heat treatment temperature and the type of the side chain type liquid crystal polymer or liquid crystal composition or the substrate to be used, and cannot be unconditionally determined, but is usually in the range of 10 seconds to 2 hours, preferably in the range of 20 seconds to 30 minutes. Is selected. If the time is shorter than 10 seconds, homeotropic alignment may not be sufficiently formed. Among these alignment temperatures and the processing time, in the present invention, it is preferable to perform the processing at an alignment temperature of 80 to 150 ° C. for about 30 seconds to 10 minutes from the viewpoint of workability and mass productivity.
[0045]
After the heat treatment, a cooling operation is performed. The cooling operation can be performed by bringing the homeotropically-aligned liquid crystal film after the heat treatment from the heating atmosphere in the heat treatment operation to room temperature. Also, forced cooling such as air cooling or water cooling may be performed. The alignment of the homeotropic alignment layer of the side chain type liquid crystal polymer is fixed by cooling to a temperature equal to or lower than the glass transition temperature of the side chain type liquid crystal polymer.
[0046]
In the case of a liquid crystalline composition, the homeotropic liquid crystal alignment layer thus fixed is irradiated with light to polymerize or crosslink the photopolymerizable liquid crystal compound, thereby fixing the photopolymerizable liquid crystal compound, A homeotropic alignment liquid crystal layer having improved durability is obtained. The light irradiation is performed by, for example, ultraviolet irradiation. The ultraviolet irradiation condition is preferably in an inert gas atmosphere in order to sufficiently promote the reaction. Usually, a high-pressure mercury ultraviolet lamp having an illuminance of about 80 to 160 mW / cm ² is typically used. Other types of lamps such as metahalide UV lamps and incandescent tubes can also be used. It should be noted that the liquid crystal layer surface temperature at the time of ultraviolet irradiation is appropriately adjusted by a cold mirror, water cooling or other cooling treatment, or increasing the line speed so that the liquid crystal layer surface temperature falls within the liquid crystal temperature range.
[0047]
In this way, a thin film of the side chain type liquid crystal polymer or the liquid crystalline composition is generated, and the homeotropically aligned liquid crystal layer (1) is obtained by fixing while maintaining the alignment. The thickness of the homeotropically aligned liquid crystal film of the present invention is not particularly limited, but the thickness of the coated homeotropically aligned liquid crystal film layer composed of the side chain type liquid crystal polymer is preferably about 0.5 to 200 μm. If the thickness is 0.5 μm or less, the thickness control is difficult because the film pressure is too small. The homeotropic alignment liquid crystal layer (1) can be used with or without peeling from the substrate.
[0048]
As the retardation plate (2), one that satisfies R (400) <R (500) <R (600) <R (700) <R (800) is used. Note that R (450), R (550), R (650), and R (750) are in-plane retardations of the retardation plate at respective wavelengths. Preferably, the retardation plate (2) is 0.6 <{R (450) / R (550)} <0.95, 1.0 <{R (650) / R (550)} <1. .3.
[0049]
The in-plane retardation is such that the direction in which the in-plane refractive index is maximum is the X axis, the direction perpendicular to the X axis is the Y axis, and the refractive index in each axial direction is nx, ny, and the thickness d (nm) of the film. In this case, the in-plane phase difference: R = (nx−ny) × d. These refractive indices were measured by an automatic birefringence index measurement device (Oji Scientific Instruments Co., Ltd., automatic birefringence meter KOBRA21ADH).
[0050]
The retardation plate (2) composed of the single-layer polymer oriented film has a smaller retardation as the wavelength becomes shorter, and can provide a λ / 4 plate that does not depend on the wavelength in the visible light wavelength region. As such a broadband λ / 4 plate, for example, those described in Patent Documents 4 and 5 can be used.
[0051]
The polymer material constituting the polymer oriented film is not particularly limited, and has excellent heat resistance, good optical performance, and a material capable of forming a solution, for example, polyarylate, polyester, polycarbonate, polyolefin, polyether, polysulfine-based material. Thermoplastic polymers such as copolymers, polysulfones and polyethersulfones are preferred. When the thermoplastic polymer is used, a blend polymer composed of a polymer having a positive refractive index anisotropy and a polymer having a negative refractive index anisotropy, having a positive refractive index anisotropy A copolymer composed of a polymer monomer unit and a polymer monomer unit having a negative refractive index anisotropy is more preferable. These may be used in combination of two or more kinds, or one or more kinds of blended polymers and one or more kinds of copolymers may be used in combination. The oriented polymer film used in the present invention may be composed of a blended polymer or a copolymer.
[0052]
In the case of a blended polymer, it is necessary that the polymer is optically transparent, so that the compatible blend or the refractive index of each polymer is preferably substantially equal. As a specific combination of the blended polymers, for example, a polymer having negative optical anisotropy is poly (methyl methacrylate), and a polymer having positive optical anisotropy is poly (vinylidene fluoride) or poly (vinylidene fluoride). A combination of at least one polymer selected from the group consisting of ethylene oxide) and poly (vinylidene fluoride-co-trifluoroethylene); poly (phenylene oxide) as a polymer having positive optical anisotropy; At least one polymer selected from the group consisting of polystyrene, poly (styrene-co-lauroylmaleimide), poly (styrene-co-cyclohexylmaleimide) and poly (styrene-co-phenylmaleimide) as the polymer having optical anisotropy In combination with poly (polystyrene having negative optical anisotropy) (Poly (acrylonitrile-co-butadiene) and poly (acrylonitrile-co-butadiene) having a positive optical anisotropy) (Acrylonitrile-co-styrene), and a combination of a polycarbonate having a positive optical anisotropy and a polycarbonate having a negative optical anisotropy, but the present invention is not limited thereto. In particular, from the viewpoint of transparency, a blend polymer obtained by combining polystyrene and a poly (phenylene oxide) such as poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide), a polycarbonate having a positive optical anisotropy and a negative polymer And a polycarbonate in combination with a polycarbonate having the above optical anisotropy. In the former case, the ratio of the polystyrene preferably accounts for 67% by weight or more and 75% by weight or less of the whole. In the latter case, it is preferable to use a mixture of a polycarbonate containing bisphenol A having a positive optical anisotropy as a diol component and a polycarbonate mainly containing a fluorene skeleton containing bisphenolfluorene as a diol component. The content of the bisphenol fluorene component in the whole blend is preferably 30 to 90 mol%.
[0053]
Examples of the copolymer include poly (butadiene-co-polystyrene), poly (ethylene-co-polystyrene), poly (acrylonitrile-co-butadiene), poly (acrylonitrile-co-butadiene-co-styrene), and polycarbonate copolymer. Polymers, polyester copolymers, polyester carbonate copolymers, polyarylate copolymers and the like can be used. In particular, since a segment having a fluorene skeleton can have negative optical anisotropy, a polycarbonate copolymer, a polyester copolymer, a polyester carbonate copolymer, a polyarylate copolymer, or the like having a fluorene skeleton is more preferably used.
[0054]
The polymer material may be a blend of two or more copolymers, or may be a blend of one or more copolymers and the blend or another polymer, or may be a blend of two or more copolymers. It may be a polymer or a copolymer or a blend of other polymers. In these cases, the content of the bisphenolfluorene component in the whole is preferably 30 to 90 mol%.
[0055]
A polycarbonate copolymer produced by reacting a bisphenol with a phosgene or a carbonate-forming compound such as diphenyl carbonate has excellent transparency, heat resistance, and productivity, and can be particularly preferably used. The polycarbonate copolymer is preferably a copolymer containing a structure having a fluorene skeleton. It is preferable that the content of the component having a fluorene skeleton and the repeating unit is 1 to 99 mol%. As the polymer material, polycarbonate having a bisphenol skeleton is preferably used. The polymer material may include a polycarbonate having a fluorene skeleton and a polycarbonate having a bisphenol skeleton at the same time.
[0056]
The polymer material may further include an ultraviolet absorber such as phenylsalicylic acid, 2-hydroxybenzophenone, and triphenyl phosphate, a bluing agent for changing color, and an antioxidant.
[0057]
The broadband retardation plate is made of a polymer oriented film obtained by stretching an unstretched film of the above polycarbonate or the like and orienting the polymer chains. As a method for producing such a film, a known melt extrusion method, a solution casting method, or the like is used, and a solution casting method is more preferably used from the viewpoints of uneven film thickness and appearance. As the solvent in the solution casting method, methylene chloride, dioxolane or the like is preferably used. In addition, a known stretching method can be used for the stretching method, but it is preferably longitudinal uniaxial stretching. In the film, for the purpose of improving stretchability, known plasticizers such as dimethyl phthalate, diethyl phthalate, phthalate esters such as dibutyl phthalate, phosphate esters such as tributyl phosphate, aliphatic dibasic esters, glycerin derivatives, A glycol derivative or the like may be contained.
[0058]
Further, the above-mentioned additives such as the plasticizer and the liquid crystal can change the retardation wavelength dispersion of the broadband retardation plate, but the addition amount is preferably 10% by weight or less, more preferably 3% by weight or less based on the polymer solid content. . In particular, liquid crystal as an additive can greatly change retardation wavelength dispersion. Examples of the liquid crystal include discotic liquid crystal, nematic liquid crystal, cholesteric liquid crystal, smectic liquid crystal, polymerizable liquid crystal, and lyotropic liquid crystal.
[0059]
The thickness of the broadband retarder is not particularly limited, but is preferably about 1 to 400 μm.
[0060]
The retardation plate (2) can be formed of a composite film containing a urethane polymer and a vinyl polymer.
[0061]
The urethane polymer is obtained by reacting a polyol with a polyisocyanate. A catalyst may be used for the reaction between the isocyanate and the hydroxyl group. For example, a catalyst generally used in a urethane reaction such as dibutyltin dilaurate, tin octoate, and 1,4-diazabicyclo (2,2,2) octane can be used.
[0062]
As the polyol, those having two or more hydroxyl groups in one molecule are used. Examples of the low-molecular polyol include dihydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, hexamethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, and tricyclo (5,2,1,0 ^2,6 ) decanediol. Trihydric or tetrahydric alcohols such as trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol and the like can be mentioned.
[0063]
Examples of the high molecular polyol include polyether polyol, polyester polyol, acrylic polyol, and epoxy polyol. Of these, polyether polyols and polyester polyols are preferred. Examples of the polyether polyol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, and the like. Examples of the polyester polyol include the above-mentioned dihydric alcohols, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, alcohols such as neopentyl glycol, and dibasic acids such as adipic acid, azelaic acid, and sebacic acid. Of polycondensates. Other examples include lactone-based ring polymer polyols such as polycaprolactone, and polycarbonate diols. Examples of the acrylic polyol include a copolymer of a hydroxyl group-containing monomer such as hydroxylethyl (meth) acrylate and hydroxylpropyl (meth) acrylate, and a copolymer of a hydroxyl group-containing monomer and an acrylic monomer. Examples of the epoxy polyol include an amine-modified epoxy resin.
[0064]
These polyols can be used alone or in combination. When strength is required, it is effective to introduce a crosslinked structure with a triol or to increase the urethane hard segment amount with a low molecular weight diol. When emphasis is placed on elongation, it is preferable to use a diol having a large molecular weight alone. Polyether polyols are generally inexpensive and have good water resistance, and polyester polyols have high strength. In the present invention, the type and amount of the polyol can be freely selected depending on the application. In addition, the type and molecular weight of the polyol can be appropriately selected from the viewpoints of urethane reactivity, compatibility with the vinyl polymer, and the like.
[0065]
Examples of the polyisocyanate include aromatic, aliphatic and alicyclic diisocyanates, and dimers and trimers of these diisocyanates. As aromatic, aliphatic and alicyclic diisocyanates, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, butane-1,4-diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, cyclohexane-1,4 -Diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4-diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, methyl Cyclohexane diisocyanate, m- tetramethylxylylene diisocyanate, bis isocyanatomethyl norbornane and the like. In addition, dimers and trimers of these and polyphenylmethane polyisocyanate can be mentioned. Examples of the trimer include isocyanurate type, burette type, allophanate type and the like.
[0066]
These polyisocyanates can be used alone or in combination. The type and combination of the polyisocyanate can be appropriately selected from the viewpoints of urethanization reactivity, compatibility with the vinyl polymer, and the like.
[0067]
The amounts of the polyisocyanate and the polyol are not particularly limited, but the NCO / OH ratio (equivalent ratio) is preferably adjusted to about 0.8 or more, preferably about 0.8 to 3.0. If the NCO / OH ratio (equivalent ratio) is less than 0.8, the molecular chain length of the urethane polymer cannot be sufficiently increased, and the film strength and elongation tend to decrease. On the other hand, if it is 3.0 or less, flexibility can be secured.
[0068]
Next, a vinyl-based polymer that is complexed with the urethane polymer will be described. A vinyl polymer is obtained by polymerization of a vinyl monomer. As the vinyl monomer, those having an unsaturated double bond capable of undergoing radical polymerization can be used without particular limitation. The type, combination, and amount of the vinyl monomer are appropriately determined in consideration of the compatibility with the urethane polymer, the polymerizability upon curing by radiation or the like, and the characteristics of the vinyl polymer. It is preferable to adjust the type and the mixing ratio of the vinyl monomer so that the Tg of the vinyl polymer is 363 K or more, and more preferably 373 K or more. On the other hand, the Tg of the vinyl-based polymer is preferably 473K or less, more preferably 423K or less from the viewpoint of film stretching. As the vinyl monomer, an acrylic monomer is preferred from the viewpoint of reactivity.
[0069]
The acrylic monomer is not particularly limited as long as it has an acryloyl group or a methacryloyl group. Examples of the acrylic monomer include (meth) acrylic acid; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and t-butyl (meth) acrylate. , Isobornyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid Nonyl and (meth) acrylates such as isononyl (meth) acrylate; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, and hydroxyhexyl (meth) acrylate There is a monomer having a hydroxyl group. It is. Also, (meth) acrylamide, N-methylolacrylamide, glycidyl (meth) acrylate, N-acryloylmorpholine, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, N, N- Dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, imide acrylate, N-vinylpyrrolidone, oligoester (meth) acrylate, ε-caprolactone (meth) acrylate, morpholine acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate , Dicyclopentenyl (meth) acrylate, methoxylated cyclododecatriene (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate and the like.
[0070]
As the acrylic monomer, for example, (meth) acrylic acid, t-butyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, N-acryloylmorpholine, or the like is preferably used as a main component. It is preferable that the acrylic monomer as the main component is used in an amount of 25% by weight or more, more preferably 50% by weight or more of the vinyl-based monomer.
[0071]
Examples of vinyl monomers other than acrylic monomers include monomers having a carboxyl group such as maleic acid and itaconic acid; mono or diesters of maleic acid; vinyl carboxylate such as vinyl acetate and vinyl propionate; styrene and derivatives thereof. Can be
[0072]
As the vinyl-based monomer, a polyfunctional monomer such as trimethylolpropane triacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate can be used as a crosslinking agent, if necessary.
[0073]
The composite film used as the retardation plate (2) of the present invention is formed by forming a composite containing the urethane polymer and the vinyl-based polymer into a film. The proportion of the vinyl-based polymer in the composite film is preferably adjusted to be 5 to 90% by weight, more preferably 30 to 80% by weight, based on the entire composite (the total of the urethane polymer and the vinyl-based polymer). . If the proportion of the vinyl polymer is small, the resulting composite film will have a poor tensile modulus and decrease in stress, and if it is too large, it may affect the elongation properties.
[0074]
The compounding of the urethane polymer and the vinyl polymer is not particularly limited. Examples of the method for producing the composite include a method in which a vinyl monomer is converted into a vinyl polymer by solution polymerization, emulsion polymerization, or the like in the presence of a urethane polymer. Further, a method of heating and melting a separately prepared urethane polymer and a vinyl-based polymer or dissolving with an appropriate solvent to form a composite may be used. These composites can be formed into a film by a conventional method.
[0075]
As a method of manufacturing a composite film, a method of irradiating a mixture containing a urethane polymer and a vinyl-based monomer with radiation to cure the vinyl-based monomer to form a composite film from the viewpoint of easy film formation and the like. preferable. Hereinafter, this method will be described in detail.
[0076]
As a method for preparing a mixture containing a urethane polymer and a vinyl monomer, for example, (a) a polyol and a polyisocyanate are reacted to prepare a urethane polymer, and then the urethane polymer is dissolved in a vinyl monomer to prepare the mixture. There is a method. Further, (b) a method in which a polyol and a polyisocyanate are reacted in the presence of a vinyl-based monomer to form a urethane polymer to form a mixture containing the urethane polymer and the vinyl-based monomer. In the method (b), usually, a polyol is dissolved in a vinyl monomer, and then a diisocyanate is reacted. Further, the vinyl-based monomer may be added all at once during the synthesis of the urethane polymer, or may be added in multiple portions during the synthesis of the urethane polymer.
[0077]
In the method (a), when the molecular weight of the urethane polymer generated by the reaction between the polyol and the polyisocyanate is high, it becomes difficult to dissolve the urethane polymer in a vinyl monomer, and therefore, the molecular weight of the urethane polymer is limited. . On the other hand, in (b), the molecular weight of the urethane polymer is not limited, and a high molecular weight urethane polymer can be produced, and the molecular weight of the finally obtained urethane polymer can be arbitrarily designed.
[0078]
Examples of a method for preparing the mixture include (c) a method in which a urethane polymer separately prepared in advance is dissolved in a vinyl monomer.
[0079]
The mixture containing the urethane polymer and the vinyl monomer as main components contains a photopolymerization initiator when the mixture is cured by ultraviolet irradiation. Examples of the photopolymerization initiator include benzoin ethers such as benzoin methyl ether and benzoin isopropyl ether; substituted benzoin ethers such as anisole methyl ether; 2,2-diethoxyacetophenone; Substituted acetophenones such as phenylacetophenone; substituted alpha-ketols such as 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone and 2-methyl-2-hydroxypropiophenone; aromatic sulfonyl chlorides such as 2-naphthalenesulfonyl chloride; 1-phenyl-1 And photoactive oximes such as 1-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) -oxime.
[0080]
As the photopolymerization initiator, a photopolymerization initiator having an isocyanate group and a hydroxyl group in a molecule can be used. When a polyol and a polyisocyanate are reacted to form a urethane polymer, a photopolymerization initiator having an isocyanate group and a hydroxyl group in a molecule can be incorporated into the urethane polymer. By coating and curing this, a block copolymer of a urethane polymer and a vinyl polymer can be obtained. The obtained composite film can improve the strength of elongation.
[0081]
Further, a solvent may be added to the mixture containing the urethane polymer and the vinyl monomer in order to adjust the coating viscosity. Examples of the solvent include ethyl acetate, toluene, chloroform, dimethylformamide and the like.
[0082]
In forming the composite film, if necessary, additives usually used in the film, such as an ultraviolet absorber, an antioxidant, a filler, a pigment, a colorant, a flame retardant, an antistatic agent, and the like are used. Can be added. These additives are used in a usual amount depending on the type. These additives may be added before the polymerization reaction between the polyisocyanate and the polyol, or may be added before the urethane polymer and the vinyl monomer are polymerized.
[0083]
The composite film is formed by applying the mixture containing a urethane polymer and a vinyl monomer, whose viscosity has been appropriately adjusted, onto a base material (release liner) that has been subjected to a release treatment, and then irradiating the mixture with a vinyl monomer. Can be carried out by curing. The radiation includes visible light, ultraviolet light, electron beam and the like.
[0084]
At the time of irradiation, in order to avoid polymerization inhibition by oxygen, coated on a release liner, the release-treated sheet may be placed on the mixture, and oxygen may be blocked, or inert gas may be removed. A release liner may be placed in the filled container to lower the oxygen concentration.
[0085]
The radiation is preferably ultraviolet light. The irradiation means is not particularly limited, but a low-pressure mercury lamp, such as a fluorescent chemical lamp, a black light, or a germicidal lamp, which can irradiate a large amount of ultraviolet light having a wavelength of about 300 to 400 nm, preferably about 350 nm, is preferable. The dose of ultraviolet rays, can be arbitrarily set according to the characteristics of the required composite film, usually, 100~5000mJ / cm ^2, preferably 1000~4000mJ / cm ^2, more preferably 2000～3000MJ / cm ² . May irradiation amount of ultraviolet rays can not be obtained less a sufficient rate of polymerization than 100 mJ / cm ^2, which may cause deterioration is more than 5000 mJ / cm ^2.
[0086]
The temperature at the time of irradiating ultraviolet rays is not particularly limited, and can be set arbitrarily. If the temperature is high, the termination reaction due to the heat of polymerization is likely to occur, so the temperature is usually 70 ° C or lower, preferably 50 ° C or lower, more preferably 30 ° C or lower.
[0087]
The thickness of the composite film is not particularly limited and can be appropriately set depending on the purpose and application, but is generally from 5 to 500 µm, preferably from about 10 to 200 µm.
[0088]
The thus obtained composite film containing a urethane polymer and a vinyl polymer preferably has a total light transmittance of 88% or more. It is more preferably at least 90%, further preferably at 92%. When the total light transmittance of the optical film is less than 88%, it is difficult to obtain sufficient brightness when used in an image display device. The haze is at most 10%, preferably at most 5%. If the haze of the optical film exceeds 10%, the film becomes fogged when used in an image display device, which may be undesirable.
[0089]
A film obtained by stretching the composite film thus obtained can be used as a retardation plate. Stretching is obtained by uniaxially or biaxially stretching the composite film at a temperature near the Tg of the composite film. The stretching ratio is not particularly limited, but is preferably 5 times or less, and more preferably 3 times or less. If the stretching ratio exceeds 5 times, stretching unevenness is likely to occur in the film. The retardation value (in-plane retardation value) of the retardation plate is 20 to 500 nm, preferably 20 to 300 nm. The retardation value can be appropriately adjusted by a stretching ratio.
[0090]
The polarizing plate (P) usually has a protective film on one or both sides of a polarizer. The polarizer is not particularly limited, and various types can be used. Examples of the polarizer include a hydrophilic polymer film such as a polyvinyl alcohol-based film, a partially formalized polyvinyl alcohol-based film, an ethylene-vinyl acetate copolymer-based partially saponified film, and a dichromatic dye such as iodine or a dichroic dye. And uniaxially stretched by adsorbing a reactive substance, and a polyene-based oriented film such as a dehydrated product of polyvinyl alcohol or a dehydrochlorinated product of polyvinyl chloride. Among these, those obtained by stretching a polyvinyl alcohol-based film and adsorbing and orienting a dichroic material (iodine, dye) are preferably used. Although the thickness of the polarizer is not particularly limited, it is generally about 5 to 80 μm.
[0091]
A polarizer obtained by dyeing a polyvinyl alcohol-based film with iodine and uniaxially stretching can be produced by, for example, dyeing polyvinyl alcohol by immersing it in an aqueous solution of iodine, and stretching the film to 3 to 7 times its original length. If necessary, it can be immersed in an aqueous solution of boric acid or potassium iodide. Further, if necessary, the polyvinyl alcohol-based film may be immersed in water and washed with water before dyeing. By washing the polyvinyl alcohol-based film with water, dirt on the surface of the polyvinyl alcohol-based film and an anti-blocking agent can be washed, and by swelling the polyvinyl alcohol-based film, the effect of preventing unevenness such as uneven dyeing can be obtained. is there. Stretching may be performed after dyeing with iodine, may be performed while dyeing, or may be dyed with iodine after stretching. Stretching can be performed in an aqueous solution of boric acid or potassium iodide or in a water bath.
[0092]
The protective film provided on one or both sides of the polarizer preferably has excellent transparency, mechanical strength, heat stability, moisture shielding property, isotropy, and the like. Examples of the material of the protective film include, for example, polyester polymers such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, cellulose polymers such as diacetyl cellulose and triacetyl cellulose, acrylic polymers such as polymethyl methacrylate, polystyrene and acrylonitrile / styrene copolymer. Styrene-based polymers such as (AS resin) and polycarbonate-based polymers. In addition, polyethylene, polypropylene, polyolefin having a cyclo- or norbornene structure, polyolefin-based polymer such as ethylene-propylene copolymer, vinyl chloride-based polymer, amide-based polymer such as nylon or aromatic polyamide, imide-based polymer, and sulfone-based polymer , Polyether sulfone polymer, polyether ether ketone polymer, polyphenylene sulfide polymer, vinyl alcohol polymer, vinylidene chloride polymer, vinyl butyral polymer, arylate polymer, polyoxymethylene polymer, epoxy polymer, or the above Blends of polymers are examples of polymers forming the protective film. In addition, a film formed from a thermosetting or ultraviolet curable resin such as an acrylic, urethane, acrylic urethane, epoxy, or silicone resin may be used.
[0093]
Further, polymer films described in JP-A-2001-343529 (WO 01/37007), for example, (A) a thermoplastic resin having a substituted and / or unsubstituted imide group in the side chain, and (B) a thermoplastic resin having a side chain And / or an unsubstituted phenyl and a resin composition containing a thermoplastic resin having a nitrile group. A specific example is a film of a resin composition containing an alternating copolymer of isobutylene and N-methylmaleimide and an acrylonitrile / styrene copolymer. As the film, a film composed of a mixed extruded product of a resin composition or the like can be used.
[0094]
A protective film that can be particularly preferably used in view of polarization characteristics and durability is a triacetyl cellulose film whose surface is saponified with an alkali or the like. Although the thickness of the protective film can be determined as appropriate, it is generally about 10 to 500 μm from the viewpoints of strength, workability such as handleability, and thin layer properties. In particular, 20 to 300 μm is preferable, and 30 to 200 μm is more preferable.
[0095]
Further, it is preferable that the protective film has as little coloring as possible. Therefore, Rth = [(nx + ny) / 2−nz] · d (where nx and ny are the main refractive indices in the film plane, nz is the refractive index in the film thickness direction, and d is the film thickness). A protective film having a retardation value in the film thickness direction of -90 nm to +75 nm is preferably used. By using a film having a retardation value (Rth) in the thickness direction of -90 nm to +75 nm, coloring (optical coloring) of the polarizing plate caused by the protective film can be almost eliminated. The thickness direction retardation value (Rth) is more preferably -80 nm to +60 nm, and particularly preferably -70 nm to +45 nm.
[0096]
As the protective film, a cellulosic polymer such as triacetyl cellulose is preferable from the viewpoints of polarization characteristics and durability. Particularly, a triacetyl cellulose film is preferable. In the case where protective films are provided on both sides of the polarizer, a protective film made of the same polymer material may be used on both sides thereof, or a protective film made of a different polymer material may be used. Usually, the polarizer and the protective film are in close contact with each other via a water-based adhesive or the like. Examples of the water-based adhesive include a polyvinyl alcohol-based adhesive, a gelatin-based adhesive, a vinyl latex-based, an aqueous polyurethane, and an aqueous polyester.
[0097]
As the protective film, a hard coat layer or a film subjected to an antireflection treatment, a treatment for preventing sticking, or a treatment for diffusion or antiglare can be used.
[0098]
The hard coat treatment is performed for the purpose of preventing scratches on the polarizing plate surface and the like.For example, an acrylic or silicone-based appropriate ultraviolet-curable resin is used to form a cured film having excellent hardness and sliding properties on the protective film. It can be formed by a method of adding to the surface. The anti-reflection treatment is performed for the purpose of preventing reflection of external light on the polarizing plate surface, and can be achieved by forming an anti-reflection film or the like according to the related art. In addition, the anti-sticking treatment is performed for the purpose of preventing adhesion to an adjacent layer.
[0099]
The anti-glare treatment is performed for the purpose of preventing external light from being reflected on the surface of the polarizing plate and hindering the visibility of light transmitted through the polarizing plate, and is, for example, a roughening method using a sand blast method or an embossing method. The protective film can be formed by providing a fine uneven structure on the surface of the protective film by an appropriate method such as a method of blending transparent fine particles. As the fine particles to be contained in the formation of the surface fine uneven structure, for example, a conductive material composed of silica, alumina, titania, zirconia, tin oxide, indium oxide, cadmium oxide, antimony oxide and the like having an average particle size of 0.5 to 50 μm. Transparent fine particles such as inorganic fine particles that may be used and organic fine particles made of a crosslinked or uncrosslinked polymer or the like are used. When forming the fine surface unevenness structure, the amount of the fine particles to be used is generally about 2 to 50 parts by weight, preferably 5 to 25 parts by weight, per 100 parts by weight of the transparent resin forming the fine surface unevenness structure. The anti-glare layer may also serve as a diffusion layer (such as a viewing angle expanding function) for diffusing light transmitted through the polarizing plate to increase the viewing angle or the like.
[0100]
The anti-reflection layer, anti-sticking layer, diffusion layer, anti-glare layer and the like can be provided on the protective film itself, or can be provided as an optical layer separately from the transparent protective layer.
[0101]
The pressure-sensitive adhesive forming the pressure-sensitive adhesive layer (a) is not particularly limited. For example, a pressure-sensitive adhesive having an acrylic polymer, silicone polymer, polyester, polyurethane, polyamide, polyether, fluorine-based or rubber-based polymer as a base polymer Can be appropriately selected and used. In particular, an acrylic adhesive having excellent optical transparency, exhibiting appropriate wettability, cohesiveness and adhesive adhesive properties and having excellent weather resistance and heat resistance can be preferably used.
[0102]
The formation of the pressure-sensitive adhesive layer can be performed by an appropriate method. As an example thereof, for example, an adhesive solution of about 10 to 40% by weight is prepared by dissolving or dispersing a base polymer or a composition thereof in a solvent composed of a single solvent or a mixture of appropriate solvents such as toluene and ethyl acetate, It is directly applied on the substrate or the liquid crystal film by an appropriate development method such as a casting method or a coating method, or an adhesive layer is formed on a separator according to the above and transferred to the liquid crystal layer. And the like.
[0103]
In the pressure-sensitive adhesive layer, for example, natural or synthetic resins, in particular, a tackifier resin, a filler, a pigment, a coloring agent, a glass fiber, a glass bead, a metal powder, and other inorganic powders. It may contain an additive such as an inhibitor that is added to the adhesive layer. Further, a pressure-sensitive adhesive layer containing fine particles and exhibiting light diffusibility may be used.
[0104]
The thickness of the pressure-sensitive adhesive layer can be appropriately determined depending on the purpose of use, adhesive strength, and the like, and is generally 1 to 500 μm, preferably 5 to 200 μm, and particularly preferably 10 to 100 μm.
[0105]
A separator is temporarily attached to the exposed surface of the pressure-sensitive adhesive layer for the purpose of preventing contamination and the like until the pressure-sensitive adhesive layer is put to practical use. This can prevent the adhesive layer from coming into contact with the adhesive layer in a normal handling state. Except for the above thickness conditions, the separator may be, for example, a plastic film, a rubber sheet, paper, cloth, a nonwoven fabric, a net, a foamed sheet or a metal foil, a suitable thin sheet such as a laminate thereof, or a silicone-based material as necessary. Appropriate conventional ones, such as those coated with an appropriate release agent such as a long-chain alkyl-based, fluorine-based, or molybdenum sulfide, may be used.
[0106]
The optical film, each layer such as the pressure-sensitive adhesive layer, for example, a method of treating with a UV absorber such as a salicylate compound, a benzophenol compound, a benzotriazole compound, a cyanoacrylate compound, a nickel complex salt compound, and the like. UV-absorbing ability can be provided by the above method.
[0107]
The elliptically polarizing plate of the present invention is suitably used in an image display device. For example, it can be preferably used for forming various devices such as a transflective liquid crystal display device. A transflective liquid crystal display device or the like is suitably used as a portable information communication device or a personal computer. When forming a reflective transflective liquid crystal display device, the elliptically polarizing plate according to the present invention is disposed on the viewing side of the liquid crystal cell.
[0108]
FIG. 3 shows an arrangement in which the elliptically polarizing plate shown in FIG. 2 is arranged on the viewing side of a liquid crystal cell 10 in a transflective liquid crystal display device. In FIG. 3, the elliptically polarizing plate is adhered to the upper (viewing side) liquid crystal cell substrate 11 via the adhesive layer (a). A liquid crystal 14 is sealed in the liquid crystal cell 10. A transparent electrode 12 is provided on the upper liquid crystal cell substrate 11, and a reflective layer 13 serving also as an electrode is provided on the lower liquid crystal cell substrate 11. Below the lower liquid crystal cell substrate 11, a polarizing plate, various optical films, and a backlight system used for a transflective liquid crystal display device are provided.
[0109]
The reflective transflective liquid crystal display device shown in FIG. 3 is an example of a liquid crystal cell, and the elliptically polarizing plate of the present invention can be applied to other various liquid crystal display devices. Further, a reflection type liquid crystal display device can be obtained by providing a reflection type polarizing plate on the back side of the liquid crystal cell.
[0110]
The reflection type polarizing plate is provided with a reflection layer on a polarizing plate, and is used to form a liquid crystal display device of a type that reflects incident light from a viewing side (display side) and displays the reflected light. There is an advantage that the built-in light source can be omitted, and the liquid crystal display device can be easily made thinner. The reflection type polarizing plate can be formed by an appropriate method such as a method in which a reflective layer made of metal or the like is provided on one surface of the polarizing plate via the transparent protective film or the like, if necessary.
[0111]
The reflection type polarizing plate is provided with a reflection layer on a polarizing plate, and is used to form a liquid crystal display device of a type that reflects incident light from a viewing side (display side) and displays the reflected light. There is an advantage that the built-in light source can be omitted, and the liquid crystal display device can be easily made thinner. The reflection type polarizing plate can be formed by an appropriate method such as a method in which a reflective layer made of metal or the like is provided on one surface of the polarizing plate via the transparent protective film or the like, if necessary.
[0112]
Specific examples of the reflective polarizing plate include those in which a reflective layer formed by attaching a foil or a vapor-deposited film made of a reflective metal such as aluminum to one surface of a transparent protective film that has been matted as necessary.
[0113]
The reflection plate can be used as a reflection sheet or the like in which a reflection layer is provided on an appropriate film conforming to the transparent film, instead of directly applying the reflection plate to the transparent protective film of the polarizing plate. Since the reflective layer is usually made of a metal, the use form in which the reflective surface is covered with a transparent protective film, a polarizing plate, or the like is intended to prevent a decrease in the reflectance due to oxidation and, as a result, a long-lasting initial reflectance. It is more preferable to avoid separately providing a protective layer.
[0114]
The transflective polarizing plate can be obtained by forming a transflective reflective layer such as a half mirror that reflects and transmits light with the reflective layer. A transflective polarizing plate is usually provided on the back side of a liquid crystal cell. When a liquid crystal display device or the like is used in a relatively bright atmosphere, an image is displayed by reflecting incident light from the viewing side (display side). In a relatively dark atmosphere, a liquid crystal display device of a type that displays an image using a built-in light source such as a backlight built in the back side of a transflective polarizing plate can be formed. That is, the transflective polarizing plate can save energy for use of a light source such as a backlight in a bright atmosphere, and is useful for forming a liquid crystal display device of a type that can be used with a built-in light source even in a relatively dark atmosphere. It is.
[0115]
A polarizing plate obtained by bonding a polarizing plate and a brightness enhancement film is usually provided on the back side of a liquid crystal cell and used. The brightness enhancement film reflects linearly polarized light of a predetermined polarization axis or circularly polarized light of a predetermined direction when natural light is incident due to reflection from a backlight or a back side of a liquid crystal display device, and has a property of transmitting other light. A polarizing plate obtained by laminating a brightness enhancement film and a polarizing plate, while transmitting light from a light source such as a backlight to obtain a transmission light in a predetermined polarization state, is reflected without transmitting light other than the predetermined polarization state. You. The light reflected on the surface of the brightness enhancement film is further inverted through a reflection layer or the like provided on the rear side thereof and re-incident on the brightness enhancement film, and a part or all of the light is transmitted as light of a predetermined polarization state to thereby obtain brightness. In addition to increasing the amount of light transmitted through the enhancement film, it is also possible to improve the luminance by supplying polarized light that is hardly absorbed by the polarizer to increase the amount of light that can be used for liquid crystal display image display and the like. In other words, when light is incident through the polarizer from the back side of the liquid crystal cell with a backlight or the like without using a brightness enhancement film, light having a polarization direction that does not match the polarization axis of the polarizer is almost completely polarized. Is absorbed by the polarizer and does not pass through the polarizer. That is, although it depends on the characteristics of the polarizer used, about 50% of the light is absorbed by the polarizer, and accordingly, the amount of light available for liquid crystal image display and the like decreases, and the image becomes darker. The brightness enhancement film is such that light having a polarization direction as absorbed by the polarizer is once reflected by the brightness enhancement film without being incident on the polarizer, and further inverted through a reflection layer or the like provided behind the same. The brightness enhancement film transmits only the polarized light whose polarization direction has been changed so that the polarization direction of the light reflected and inverted between the two can pass through the polarizer. Since light is supplied to the polarizer, light from a backlight or the like can be efficiently used for displaying an image on the liquid crystal display device, and the screen can be brightened.
[0116]
A diffusion plate may be provided between the brightness enhancement film and the above-mentioned reflection layer or the like. The light in the polarization state reflected by the brightness enhancement film goes to the reflection layer and the like, but the diffuser provided uniformly diffuses the light passing therethrough, and at the same time, eliminates the polarization state and becomes a non-polarization state. That is, the diffuser returns the polarized light to the original natural light state. The light in the non-polarized state, that is, the light in the natural light state is repeatedly directed to the reflection layer and the like, reflected through the reflection layer and the like, again passed through the diffusion plate and re-incident on the brightness enhancement film. Thus, while maintaining the brightness of the display screen by providing a diffusion plate that returns polarized light to the original natural light state between the brightness enhancement film and the reflective layer, etc., at the same time, reducing unevenness in the brightness of the display screen, A uniform and bright screen can be provided. It is considered that by providing such a diffusion plate, the number of repetitions of the reflection of the first incident light is moderately increased, and a uniform bright display screen can be provided in combination with the diffusion function of the diffusion plate.
[0117]
The brightness enhancement film has a property of transmitting linearly polarized light having a predetermined polarization axis and reflecting other light, such as a multilayer thin film of a dielectric or a multilayer laminate of thin films having different refractive index anisotropies. As shown in the figure, such as a cholesteric liquid crystal polymer oriented film or a film in which the oriented liquid crystal layer is supported on a film substrate, it exhibits a property of reflecting either left-handed or right-handed circularly polarized light and transmitting other light. Any suitable one such as one can be used.
[0118]
Therefore, in the brightness enhancement film of the type that transmits linearly polarized light having the predetermined polarization axis, the transmitted light is incident on the polarization plate as it is, with the polarization axis aligned, thereby efficiently transmitting the light while suppressing the absorption loss by the polarization plate. Can be done. On the other hand, in a brightness enhancement film of the type that emits circularly polarized light, such as a cholesteric liquid crystal layer, it can be directly incident on a polarizer, but from the viewpoint of suppressing absorption loss, the circularly polarized light is linearly polarized through a retardation plate. It is preferable that the light is incident on a polarizing plate. By using a quarter-wave plate as the retardation plate, circularly polarized light can be converted to linearly polarized light.
[0119]
A retardation plate that functions as a quarter-wave plate in a wide wavelength range such as a visible light region exhibits, for example, a retardation layer that functions as a quarter-wave plate for light-color light having a wavelength of 550 nm and other retardation characteristics. It can be obtained by a method of superimposing a retardation layer, for example, a retardation layer functioning as a half-wave plate. Therefore, the retardation plate disposed between the polarizing plate and the brightness enhancement film may be composed of one or more retardation layers.
[0120]
The cholesteric liquid crystal layer is also configured such that two or three or more cholesteric liquid crystal layers are superimposed on each other to reflect circularly polarized light in a wide wavelength range such as a visible light region. Based on this, it is possible to obtain circularly polarized light transmitted in a wide wavelength range.
[0121]
Further, the polarizing plate may be formed by laminating a polarizing plate and two or three or more optical layers as in the above-mentioned polarized light separating type polarizing plate. Therefore, a reflective elliptically polarizing plate or a transflective elliptically polarizing plate obtained by combining the above-mentioned reflective polarizing plate, semi-transmissive polarizing plate, and retardation plate may be used.
[0122]
The formation of the liquid crystal display device can be performed according to a conventional method. That is, a liquid crystal display device is generally formed by appropriately assembling components such as a liquid crystal cell, an optical element, and an illumination system as needed, and incorporating a drive circuit. There is no particular limitation except that the elliptically polarizing plate of the present invention is used, and it can be in accordance with the conventional art. As for the liquid crystal cell, any type such as TN type, STN type and π type can be used.
[0123]
On the back side of the liquid crystal cell, an appropriate liquid crystal display device such as one using a backlight or a reflector for an illumination system can be formed. In that case, the elliptically polarizing plate of the present invention can be installed on one side or both sides of the liquid crystal cell. When optical elements are provided on both sides, they may be the same or different. Further, when forming the liquid crystal display device, for example, a suitable component such as a diffusion plate, an anti-glare layer, an antireflection film, a protection plate, a prism array, a lens array sheet, a light diffusion plate, a backlight, etc. Two or more layers can be arranged.
[0124]
Next, an organic electroluminescence device (organic EL display device) will be described. In general, in an organic EL display device, a luminous body (organic electroluminescent luminous body) is formed by sequentially laminating a transparent electrode, an organic luminescent layer, and a metal electrode on a transparent substrate. Here, the organic light emitting layer is a laminate of various organic thin films, for example, a laminate of a hole injection layer made of a triphenylamine derivative or the like, and a light emitting layer made of a fluorescent organic solid such as anthracene, Alternatively, a configuration having various combinations such as a stacked body of such a light emitting layer and an electron injection layer made of a perylene derivative, or a stacked body of a hole injection layer, a light emitting layer, and an electron injection layer thereof is known. Have been.
[0125]
In an organic EL display device, holes and electrons are injected into an organic light emitting layer by applying a voltage to a transparent electrode and a metal electrode, and energy generated by recombination of these holes and electrons excites a fluorescent substance. Then, light is emitted on the principle that the excited fluorescent substance emits light when returning to the ground state. The mechanism of recombination on the way is the same as that of a general diode, and as can be expected from this, the current and the emission intensity show strong nonlinearity accompanied by rectification with respect to the applied voltage.
[0126]
In an organic EL display device, at least one of the electrodes must be transparent in order to extract light emitted from the organic light emitting layer. Usually, a transparent electrode formed of a transparent conductor such as indium tin oxide (ITO) is used as an anode. Used as On the other hand, in order to facilitate electron injection and increase luminous efficiency, it is important to use a material having a small work function for the cathode, and usually a metal electrode such as Mg-Ag or Al-Li is used.
[0127]
In the organic EL display device having such a configuration, the organic light emitting layer is formed of a very thin film having a thickness of about 10 nm. Therefore, the organic light emitting layer transmits light almost completely, similarly to the transparent electrode. As a result, when light is incident from the surface of the transparent substrate during non-light emission, light transmitted through the transparent electrode and the organic light-emitting layer and reflected by the metal electrode again exits to the surface side of the transparent substrate, and when viewed from the outside, The display surface of the organic EL display device looks like a mirror surface.
[0128]
In an organic EL display device including an organic electroluminescent luminous body having a transparent electrode on the front side of an organic luminescent layer that emits light by applying a voltage and a metal electrode on the back side of the organic luminescent layer, the surface of the transparent electrode A polarizing plate can be provided on the side, and a retardation plate can be provided between the transparent electrode and the polarizing plate.
[0129]
Since the retardation plate and the polarizing plate have a function of polarizing light incident from the outside and reflected by the metal electrode, there is an effect that the mirror surface of the metal electrode is not visually recognized by the polarizing function. In particular, if the retardation plate is formed of a 1/4 wavelength plate and the angle between the polarization directions of the polarizing plate and the retardation plate is adjusted to π / 4, the mirror surface of the metal electrode can be completely shielded. .
[0130]
That is, as for the external light incident on the organic EL display device, only the linearly polarized light component is transmitted by the polarizing plate. This linearly polarized light is generally converted into elliptically polarized light by the phase difference plate, but becomes circularly polarized light particularly when the phase difference plate is a １ wavelength plate and the angle between the polarization directions of the polarizing plate and the phase difference plate is π / 4. .
[0131]
This circularly polarized light transmits through the transparent substrate, the transparent electrode, and the organic thin film, is reflected by the metal electrode, passes through the organic thin film, the transparent electrode, and the transparent substrate again, and becomes linearly polarized light again by the phase difference plate. The linearly polarized light cannot pass through the polarizing plate because it is orthogonal to the polarizing direction of the polarizing plate. As a result, the mirror surface of the metal electrode can be completely shielded.
[0132]
【Example】
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to examples. However, needless to say, the present invention is not limited to the examples.
[0133]
In addition, the measurement of the refractive index and the phase difference of each optical film is performed by measuring the main refractive indices nx, ny, and nz in the film plane and in the thickness direction by using an automatic birefringence measurement device (manufactured by Oji Scientific Instruments, automatic birefringence meter KOBRA21ADH). ), The characteristics at λ = 590 nm were measured.
[0134]
Example 1
(Homeotropic alignment liquid crystal layer)
Embedded image

5 parts by weight of the side chain type liquid crystal polymer represented by the above formula 6 (the number in the formula represents mol% of the monomer unit and represented by a block body for convenience, and the weight average molecular weight is 5000), and the nematic liquid crystal phase is 20 parts by weight of the polymerizable liquid crystal (Paliocolor LC242, manufactured by BASF) and 3 parts by weight of a photoinitiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) were dissolved in 75 parts by weight of cyclohexanone based on the polymerizable liquid crystal. A solution was prepared. Then, the solution is applied to a lecithin-coated polyethylene terephthalate substrate by a bar coater, dried and oriented at 100 ° C. for 10 minutes, and then irradiated with 1 mJ / cm ² light from a metal halide lamp to obtain a thickness. A homeotropic alignment liquid crystal layer of about 0.7 μm was obtained. The thickness direction retardation of the homeotropic alignment liquid crystal layer was -70 nm.
[0135]
(Phase plate)
As a broadband retardation plate, WRF (phase difference at 138 nm and 550 nm in frontal phase) manufactured by Teijin Limited was used. This satisfied R (400) <R (500) <R (600) <R (700) <R (800). The phase difference at each wavelength was 117 nm, 133 nm, 142 nm, 147 nm, and 151 nm in this order.
[0136]
R (450): 120 nm, R (550): 138 nm, R (650): 145 nm, satisfying 0.6 <{R (450) / R (550)} <0.95, 1.0 <{R (650) / R (550)} <1.3 was satisfied.
[0137]
(Optical film)
As shown in FIG. 1, the homeotropic alignment liquid crystal film and the broadband wave plate (product name: WRF film, manufactured by Teijin) were laminated via an adhesive layer (acrylic adhesive, thickness 30 μm). Thus, an optical film was obtained.
[0138]
(Elliptical polarizing plate)
As shown in FIG. 2, a polarizing plate (SEG1465DU, manufactured by Nitto Denko Corporation) is adhered to the homeotropic alignment liquid crystal film side of the optical film via an adhesive layer (acrylic adhesive, thickness 30 μm). Thus, an elliptically polarizing plate was obtained. The lamination was performed such that the slow axis of the retardation film was at 45 ° to the absorption axis of the polarizing plate.
[0139]
Comparative Example 1
An elliptically polarizing plate was obtained by using a broadband wave plate (product name: WRF film, manufactured by Teijin) as a retardation film and directly bonding to a polarizing plate via an adhesive layer without using a homeotropic alignment liquid crystal layer film. . Note that the lamination was performed such that the slow axis of the retardation film was at 45 ° with respect to the absorption axis of the polarizing plate, as in Example 1.
[0140]
(Evaluation)
The elliptically polarizing plates obtained in Examples and Comparative Examples were mounted on a reflection type liquid crystal display device as shown in FIG. Next, a black image was displayed on the liquid crystal display device, and the appearance characteristics in the front direction and the oblique direction and the chromaticity change amount in the oblique direction with respect to the front were examined. The oblique view was performed from four directions (up, down, left, and right) such that the absorption axis of the polarizing plate was in the up and down direction with respect to the plane direction at 45 ° with respect to the normal direction of the liquid crystal display device. Table 1 shows the results.
[0141]
The chromaticity change is evaluated by comparing the chromaticity change of the chromaticity (x ₄₅ , y ₄₅ ) when the chromaticity (x ₄₅ , y ₄₅ ) is inclined 45 ° up, down, left and right with respect to the chromaticity (x ₀ , y ₀ ) in front of the screen. did. The chromaticity change was determined by the following equation.
Chromaticity variation ^{_{= √ {(x 45 -x 0}} ) 2 + (y 45 -y 0) 2}
[0142]
[Table 1]

[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an embodiment of a cross-sectional view of a laminated optical film of the present invention.
FIG. 2 is an embodiment of a cross-sectional view of the elliptically polarizing plate of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an example of a transflective liquid crystal display device according to an embodiment.
[Explanation of symbols]
1: Homeotropic alignment liquid crystal layer 2: Phase difference plate a: Adhesive layer P: Polarizing plate 10: Liquid crystal cell 11: Liquid crystal cell substrate 12: Transparent electrode 13: Reflective layer 14 also serving as electrode: Liquid crystal

Claims (8)

A homeotropic alignment liquid crystal layer (1);
The in-plane retardations at wavelengths of 400 nm, 500 nm, 600 nm, 700 nm, and 800 nm, which are in the visible light region, were R (400), R (500), R (600), R (700), and R (800), respectively. In case,
A retardation plate (2) composed of a single layer of a polymer oriented film satisfying R (400) <R (500) <R (600) <R (700) <R (800) is laminated. An optical film comprising: When the retardation plate (2) has in-plane retardations at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 650 nm, which are visible light regions, respectively, R (450), R (550), and R (650),
0.6 <{R (450) / R (550)} <0.95 and 1.0 <{R (650) / R (550)} <1.3. The optical film according to claim 1, wherein 3. The optical film according to claim 1, wherein the retardation plate (2) is a λ / 4 plate. The optical film according to any one of claims 1 to 3, wherein the material of the polymer oriented film of the retardation plate (2) contains a polycarbonate having a fluorene skeleton. The optical film according to any one of claims 1 to 3, wherein the material of the polymer oriented film of the retardation plate (2) contains a polycarbonate having a bisphenol skeleton. In the homeotropic alignment liquid crystal layer (1), the direction in which the in-plane refractive index is maximum is the X axis, the direction perpendicular to the X axis is the Y axis, and the thickness direction is the Z axis. When nx, ny, and nz,
The phase difference in the thickness direction: {((nx + ny) / 2) -nz} × d (thickness: nm) is −50 nm to −150 nm, 6. Optical film. An elliptically polarizing plate, comprising the optical film according to claim 1 and a polarizing plate. An image display device comprising the optical film according to claim 1 or the elliptically polarizing plate according to claim 7.

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