JP2005265896A - Optical laminated body and luminance improvement film - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical laminated body having a liquid crystal layer having a prescribed orientation which is uniformly manufactured at a low cost, a method of manufacturing thereof, a luminance improvement film using the optical laminated body, a polarization light source apparatus and a liquid crystal display. <P>SOLUTION: The luminance improvement film includes: an optical lamination (broad band circular polarization separation film) having a liquid crystal layer having a structure in which a spiral pitch of the liquid crystal layer is gradually varied in the thickness direction by applying a liquid crystal composition including a chemical compound having a fluoro-alkyl group on a transparent base material and applying a chemical reaction irradiation; a phase difference element having Rth defined by the equation Rth=ä(nx+ny)/2-nz}×d (where nx and ny represent refractive indecis in two directions which are perpendicular to the thickness direction and orthogonal to each other, respectively, nx>ny, nz represents the refractive index in the thickness direction, and d represents the film thickness); and a 1/4λ wavelength plate. The polarization light source apparatus and the liquid crystal display are provided with the luminance improvement film. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、透明基材上に配向制御された液晶層を有する光学積層体及びその製造方法、この光学積層体を用いる輝度向上フィルム、並びに偏光光源装置及び液晶表示装置に関する。   The present invention relates to an optical laminate having a liquid crystal layer whose orientation is controlled on a transparent substrate, a method for producing the same, a brightness enhancement film using the optical laminate, a polarized light source device, and a liquid crystal display device.

近年、CRT表示装置に比べて、小型でコンパクトな液晶表示装置を備えた様々な機器が普及してきている。例えばパーソナルコンピュータあるいはビデオカメラ等民生用機器を始めとして各種機器の小型化に対する市場ニーズは高く、具体的には、ラップトップ型コンピュータあるいは液晶モニタ付カメラと呼ばれる小型化された携帯可能な機器が広く普及してきた。これらの機器において、液晶表示装置を具備することは必須となっており、あわせてカラー表示化、高輝度化など高機能高性能化への要求は強い。それに伴い、液晶表示装置に用いられる偏光板、視野角補償フィルム、広帯域1/4波長板、輝度向上フィルム等の光学フィルムの性能や、その生産性、製造コストに対する要求も高まっている。   In recent years, various devices including a small and compact liquid crystal display device have become more popular than CRT display devices. For example, there is a great market need for downsizing various devices including consumer devices such as personal computers and video cameras. Specifically, there are a wide range of downsized portable devices called laptop computers or cameras with LCD monitors. It has become popular. In these devices, it is indispensable to have a liquid crystal display device, and there is a strong demand for high performance and high performance such as color display and high brightness. Accordingly, there are increasing demands on the performance, productivity, and manufacturing cost of optical films such as polarizing plates, viewing angle compensation films, broadband quarter-wave plates, and brightness enhancement films used in liquid crystal display devices.

光学フィルムには表示に用いる光の偏光状態を制御する位相差フィルムの他に、表示時の明るさを増大させるための輝度向上フィルムが知られている。輝度向上フィルムとしては、その構成要素の中に入射光を偏光状態に応じて透過光と反射光に分離するための偏光分離膜を有するものが現在用いられている。
偏光分離膜としては異方性ポリマー層を多数積層した直線偏光分離膜や、コレステリック液晶層を用いた円偏光分離膜等が知られている。これらの内、前者の直線偏光分離層については数百層もの異方性層を積層する必要があり、非常に高価であるという問題を抱えている。また、後者の円偏光分離膜は、棒状液晶分子あるいは側鎖型液晶性高分子の液晶性基が層法線と平行な螺旋軸を回転軸として厚さ方向に捩れた構造の液晶層を有し、その選択反射特性を利用して、左右回転の円偏光を透過光と反射光に分離するものである。しかし、液晶を用いてこの選択反射層を形成した場合、この選択反射層の選択反射の波長域は数十nm程度であり、このままでは輝度向上フィルムとして使用することはできない。従って、可視光全域にわたって円偏光分離を行うために反射帯域を可視域において広帯域化する必要がある。
広帯域化手法として、特許文献1に開示されているような異なる反射帯域を有する液晶層を複数設ける方法、特許文献2に開示されているように、異なる反応性を有するキラルモノマー、ネマチックモノマー混合物を塗布し、次いで強度が変化するようなプロファイルで紫外線、X線等の化学作用照射することによりコレステリック液晶層の螺旋ピッチを厚さ方向に徐々に変化した構造にする方法等により広帯域選択反射層を形成することが試みられている。しかしながら、いずれの方法も生産性及びコストに関して課題を残しているのが現状である。
In addition to a retardation film that controls the polarization state of light used for display, a brightness enhancement film for increasing brightness during display is known as an optical film. As the brightness enhancement film, a film having a polarization separation film for separating incident light into transmitted light and reflected light according to the polarization state is currently used.
As the polarization separation film, a linear polarization separation film in which many anisotropic polymer layers are laminated, a circular polarization separation film using a cholesteric liquid crystal layer, and the like are known. Among these, the former linearly polarized light separating layer has a problem that it is necessary to stack several hundred anisotropic layers and is very expensive. The latter circularly polarized light separating film has a liquid crystal layer having a structure in which rod-like liquid crystal molecules or liquid crystalline groups of side chain type liquid crystalline polymers are twisted in the thickness direction about a helical axis parallel to the layer normal. Then, by utilizing the selective reflection characteristic, the circularly polarized light rotated left and right is separated into transmitted light and reflected light. However, when this selective reflection layer is formed using liquid crystal, the selective reflection wavelength range of this selective reflection layer is about several tens of nanometers and cannot be used as a brightness enhancement film as it is. Therefore, in order to perform circularly polarized light separation over the entire visible light region, it is necessary to widen the reflection band in the visible region.
As a broadening method, a method of providing a plurality of liquid crystal layers having different reflection bands as disclosed in Patent Document 1, and a chiral monomer and a nematic monomer mixture having different reactivities as disclosed in Patent Document 2, respectively. Applying a broadband selective reflection layer by applying a chemical action such as ultraviolet ray or X-ray with a profile that changes the intensity and then gradually changing the helical pitch of the cholesteric liquid crystal layer in the thickness direction. Attempts have been made to form. However, the present situation is that both methods still have problems regarding productivity and cost.

特開平8−271731号公報JP-A-8-271731 特開平6−281814号公報JP-A-6-281814

本発明はこのような従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、均一かつ低コストで製造可能な、特定の配向状態の液晶層を有する光学積層体及びその製造方法、この光学積層体を用いる輝度向上フィルム、並びに偏光光源装置及び液晶表示装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and is an optical laminate having a liquid crystal layer in a specific alignment state, which can be produced uniformly and at low cost, a method for producing the same, and an optical laminate comprising the optical laminate. It is an object to provide a brightness enhancement film to be used, a polarized light source device, and a liquid crystal display device.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、透明基材上にフッ化アルキル基を有する化合物を含有する液晶組成物を塗布し、次いで化学作用照射することにより、液晶層の螺旋ピッチを厚さ方向に徐々に変化した構造を有する液晶層を簡便かつ確実に形成できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors applied a liquid crystal composition containing a compound having a fluorinated alkyl group on a transparent substrate, and then irradiated with a chemical action to produce a liquid crystal. It has been found that a liquid crystal layer having a structure in which the spiral pitch of the layer is gradually changed in the thickness direction can be formed easily and reliably, and the present invention has been completed.

かくして本発明によれば、
(1)透明基材上に液晶分子の螺旋ピッチが連続的に変化する液晶層を有する光学積層体であって、該液晶層にフッ化アルキル基を有する化合物を含有していることを特徴とする光学積層体、
(2)フッ化アルキル基を有する化合物が末端フッ化アルキル基含有重合体であることを特徴とする(1)記載の光学積層体、
(3)フッ化アルキル基を有する化合物が少なくとも一部に光学活性な部位を有することを特徴とする(1)又は(2)に記載の光学積層体、
(4)液晶層がコレステリック層であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項に記載の光学積層体、
(5)少なくともフッ化アルキル基を有する化合物、液晶化合物、及び溶剤を含む液晶塗布液を透明基材上に塗布する工程を有する(1)〜(4)のいずれか1項に記載の光学積層体の製造方法、
(6)(1)〜(5)のいずれか1項に記載の光学積層体、式Rth={(nx+ny)/2−nz}×d(式中、nx、nyは厚さ方向に垂直な互いに直交する2方向の屈折率を表し、nx>nyである。nzは厚さ方向の屈折率を表し、dは膜厚を表す。)で定義されるRthが−20nm〜−1000nmである位相差素子、及び1/4波長板を含むことを特徴とする輝度向上フィルム、
(7)(6)記載の輝度向上フィルムを備えることを特徴とする偏光光源装置、
及び、
(8)(7)記載の偏光光源装置を備え、さらにその上方に液晶セルを備えることを特徴とする液晶表示装置、がそれぞれ提供される。
Thus, according to the present invention,
(1) An optical laminate having a liquid crystal layer in which the helical pitch of liquid crystal molecules continuously changes on a transparent substrate, wherein the liquid crystal layer contains a compound having a fluorinated alkyl group. Optical laminates,
(2) The optical laminate according to (1), wherein the compound having a fluorinated alkyl group is a terminal fluorinated alkyl group-containing polymer,
(3) The optical laminate according to (1) or (2), wherein the compound having a fluorinated alkyl group has an optically active site at least in part.
(4) The optical layered body according to any one of (1) to (3), wherein the liquid crystal layer is a cholesteric layer,
(5) The optical lamination according to any one of (1) to (4), comprising a step of applying a liquid crystal coating liquid containing at least a compound having a fluorinated alkyl group, a liquid crystal compound, and a solvent on a transparent substrate. Body manufacturing method,
(6) The optical laminate according to any one of (1) to (5), the formula Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d (where nx and ny are perpendicular to the thickness direction) The refractive index in two directions orthogonal to each other, nx> ny, nz represents the refractive index in the thickness direction, and d represents the film thickness.) Rth defined by −20 nm to −1000 nm A brightness enhancement film comprising a phase difference element and a quarter-wave plate;
(7) A polarized light source device comprising the brightness enhancement film according to (6),
as well as,
(8) A liquid crystal display device comprising the polarized light source device according to (7) and further including a liquid crystal cell thereabove is provided.

透明基材上にフッ化アルキル基を有する化合物を含有する液晶組成物を塗布することにより、液晶層の螺旋ピッチを厚さ方向に徐々に変化した構造を有する液晶層を簡便かつ確実に形成することが可能となり、広帯域の円偏光分離膜を均一かつ効率よく製造することが可能となった。この広帯域円偏光分離膜、特定のRthを持つ位相差素子及び1/4波長板を一体化することで、性能・コストを両立された視野角特性が良好な輝度向上フィルムの作製が可能となる。   By applying a liquid crystal composition containing a compound having an alkyl fluoride group on a transparent substrate, a liquid crystal layer having a structure in which the helical pitch of the liquid crystal layer is gradually changed in the thickness direction is easily and reliably formed. As a result, it has become possible to produce a broadband circularly polarized light separating film uniformly and efficiently. By integrating this broadband circularly polarized light separation film, a retardation element having a specific Rth, and a quarter-wave plate, it becomes possible to produce a brightness enhancement film with good viewing angle characteristics that balances performance and cost. .

以下、本発明を、1)光学積層体、2)輝度向上フィルム、3)偏光光源装置及び4)液晶表示装置に項分けして詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail by dividing it into 1) an optical laminate, 2) a brightness enhancement film, 3) a polarized light source device, and 4) a liquid crystal display device.

1)光学積層体
本発明の光学積層体は、透明基材上に液晶分子の螺旋ピッチが連続的に変化する液晶層を有し、該液晶層がフッ化アルキル基を有する化合物を含有していることを特徴とする。
1) Optical laminate The optical laminate of the present invention has a liquid crystal layer in which the helical pitch of liquid crystal molecules continuously changes on a transparent substrate, and the liquid crystal layer contains a compound having a fluorinated alkyl group. It is characterized by being.

1−1)液晶層
本発明の光学積層体を構成する液晶層は、広い反射帯域が実現できることから、コレステリック層で形成されており、かつ該化合物の螺旋ピッチが厚さ方向に連続的に変化した構造を有する。
コレステリック層とは一方向にそろって配向した液晶分子が層を形成し、隣り合う液晶分子層毎に配向方向が僅かにずれた状態で順次液晶分子層が積層し、螺旋構造をなしている状態のことをいい、螺旋ピッチとは該分子層の配向方向が360度回転したときの分子層の厚さをいう。また、この場合における連続的に変化した構造とは、I)螺旋ピッチが液晶層の厚さ方向で一定の規則性を持って変化している液晶層、II)螺旋ピッチが液晶層の厚さ方向で不規則に変化している液晶層である。
1-1) Liquid Crystal Layer Since the liquid crystal layer constituting the optical laminate of the present invention can realize a wide reflection band, it is formed of a cholesteric layer, and the helical pitch of the compound continuously changes in the thickness direction. Has the structure.
A cholesteric layer is a state in which liquid crystal molecules aligned in one direction form a layer, and the liquid crystal molecular layers are sequentially stacked with the alignment direction slightly shifted for each adjacent liquid crystal molecular layer, forming a spiral structure The helical pitch refers to the thickness of the molecular layer when the orientation direction of the molecular layer is rotated 360 degrees. In this case, the continuously changed structure is as follows: I) a liquid crystal layer in which the spiral pitch changes with a certain regularity in the thickness direction of the liquid crystal layer, and II) the thickness of the liquid crystal layer in the spiral pitch. It is a liquid crystal layer that irregularly changes in direction.

本発明の光学積層体の液晶層に用いる液晶性化合物は特に制約されず、目的の配向状態に応じて適宜選択される。例えば、棒状液晶性化合物、円盤状液晶性化合物、高分子液晶等が挙げられる。
棒状液晶性化合物としては、式(I)で表される化合物を挙げることができる。
式(I):R1−B1−A1−B3−M−B4−A2−B2−R2
式(I)中、R1及びR2は反応性基を表す。反応性基であるR1、R2の具体例としては、下記化1に示す(r−1)〜(r−15)が挙げられるが、これらに限定されるものではない。B1、B2、B3及びB4は、それぞれ独立して単結合又は二価の連結基を表す。また、B3、B4の少なくとも一方は、-CO-O-であるのが好ましい。
A1及びA2は炭素原子数2〜20のスペーサ基を表す。スペーサ基としては、例えば、ポリメチレン基やポリオキシメチレン基等が挙げられる。スペーサ基を形成する構造単位に含まれる炭素数は、メソゲン基の化学構造等により適宜に決定され、一般にはポリメチレン基の場合には、0〜20、好ましくは2〜12であり、ポリオキシメチレン基の場合には、炭素数が0〜10、好ましくは1〜3である。
Mはメソゲン基を表す。メソゲン基Mの形成材料としては特に制限されないが、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。
The liquid crystalline compound used in the liquid crystal layer of the optical layered body of the present invention is not particularly limited and is appropriately selected according to the target alignment state. For example, a rod-like liquid crystal compound, a disk-like liquid crystal compound, a polymer liquid crystal and the like can be mentioned.
Examples of the rod-like liquid crystal compound include compounds represented by the formula (I).
Formula (I): R1-B1-A1-B3-M-B4-A2-B2-R2
In formula (I), R1 and R2 represent a reactive group. Specific examples of the reactive groups R1 and R2 include (r-1) to (r-15) shown in the following chemical formula 1, but are not limited thereto. B1, B2, B3 and B4 each independently represent a single bond or a divalent linking group. In addition, at least one of B3 and B4 is preferably —CO—O—.
A1 and A2 represent a spacer group having 2 to 20 carbon atoms. Examples of the spacer group include a polymethylene group and a polyoxymethylene group. The number of carbon atoms contained in the structural unit forming the spacer group is appropriately determined depending on the chemical structure of the mesogenic group, and is generally 0 to 20, preferably 2 to 12, in the case of a polymethylene group. In the case of a group, it has 0 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms.
M represents a mesogenic group. The material for forming the mesogenic group M is not particularly limited, but azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines Alkoxy-substituted phenylpyrimidines, phenyldioxanes, tolanes and alkenylcyclohexylbenzonitriles are preferably used.

円盤状液晶性化合物としては、種々の文献(例えば、C.Destrade et al.,Mol.Crysr.Liq.Cryst.,vol.71,page111(1981);日本化学会編、季刊化学総説、No.22、液晶の化学、第5章、第10章第2節(1994年);液晶便覧編集委員会編、液晶便覧、第2章第2.1.1節(2000年)に記載されているものに、前述の棒状液晶性化合物で挙げたものと同様の連結基、スペーサ基、重合性基を導入したものを用いることができる。   Examples of the discotic liquid crystalline compound include various documents (for example, C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., Vol. 71, page 111 (1981); 22, Liquid Crystal Chemistry, Chapter 5, Chapter 10, Section 2 (1994); Liquid Crystal Handbook Editorial Committee, Liquid Crystal Handbook, Chapter 2, Section 2.1.1 (2000) The thing which introduce | transduced the connection group similar to what was mentioned by the above-mentioned rod-shaped liquid crystalline compound, a spacer group, and a polymeric group can be used for a thing.

高分子液晶としては特に限定されず種々のものを使用できる。例えば、液晶便覧、液晶便覧編集委員会編、第3章第3.8節(2000年)に掲載されているものを用いることができ、液晶配向性を付与する共役性の直線状原子団(メソゲン)がポリマーの主鎖に導入された液晶ポリマー、該メソゲンがポリマーの側鎖に導入されたタイプの液晶ポリマー等、種々のものを使用することができる。中でも、配向均一性の観点からは側鎖型高分子液晶が好ましい。
メソゲンがポリマーの主鎖に導入された液晶ポリマーとしては、パラ置換環状化合物等からなるメソゲン基が直接又は屈曲性を付与するスペーサ部を必要に応じ介して結合した構造を有する、ポリエステル系やポリアミド系、ポリカーボネート系やポリエステルイミド系等のポリマー等が挙げられる。
また、メソゲンがポリマーの側鎖に導入された液晶ポリマーとしては、ポリアクリレートやポリメタクリレート、ポリシロキサンやポリマロネート等を主鎖骨格とし、側鎖として必要に応じて共役性の原子団からなるスペーサ部を介してパラ置換環状化合物等からなる低分子結晶化合物(メソゲン部)を有するもの、低分子カイラル剤含有のネマチック系液晶ポリマー、カイラル成分導入の液晶ポリマー、ネマチック系とコレステリック系の混合液晶ポリマー等が挙げられる。
また、アゾメチン形やアゾ形、アゾキシ形やエステル形、ビフェニル形やフェニルシクロヘキサン形、ビシクロヘキサン形のようなパラ置換芳香族単位やパラ置換シクロヘキシル単位等からなるネマチック配向性を付与するパラ置換環状化合物を有するものに、不斉炭素を有する化合物等からなる適宜なカイラル成分や低分子カイラル剤等を導入する方法等により、コレステリック配向性のものとすることもできる(特開昭55-21479号公報、米国特許第5332522号明細書等)。ここで、パラ置換環状化合物におけるパラ位の末端置換基としては、シアノ基、アルキル基、アルコキシル基等が挙げられる。
前記スペーサ部としては、ポリメチレン鎖やポリオキシメチレン鎖等が挙げられる。スペーサ部を形成する構造単位に含まれる炭素数は、メソゲン部の化学構造等により適宜に決定され、一般にはポリメチレン鎖の場合には、0〜20、好ましくは2〜12であり、ポリオキシメチレン鎖の場合には、炭素数が0〜10、好ましくは1〜3である。
The polymer liquid crystal is not particularly limited, and various types can be used. For example, those described in Liquid Crystal Handbook, Liquid Crystal Handbook Editorial Committee, Chapter 3, Section 3.8 (2000) can be used, and a conjugated linear atomic group imparting liquid crystal orientation ( Various types such as a liquid crystal polymer in which a mesogen) is introduced into the main chain of the polymer and a liquid crystal polymer of a type in which the mesogen is introduced into a side chain of the polymer can be used. Among these, a side chain type polymer liquid crystal is preferable from the viewpoint of alignment uniformity.
As the liquid crystal polymer in which mesogen is introduced into the main chain of the polymer, a polyester system or polyamide having a structure in which a mesogenic group composed of a para-substituted cyclic compound or the like is bonded directly or via a spacer portion imparting flexibility as necessary. And polymers such as polycarbonate, polyester imide and the like.
In addition, as a liquid crystal polymer in which mesogen is introduced into the side chain of the polymer, the main chain skeleton is polyacrylate, polymethacrylate, polysiloxane, polymalonate, etc., and a spacer part composed of a conjugated atomic group as a side chain as necessary Having a low molecular crystal compound (mesogen part) composed of a para-substituted cyclic compound, etc., a nematic liquid crystal polymer containing a low molecular chiral agent, a liquid crystal polymer incorporating a chiral component, a mixed liquid crystal polymer of nematic and cholesteric, etc. Is mentioned.
In addition, para-substituted cyclic compounds that impart nematic orientation such as para-substituted aromatic units and para-substituted cyclohexyl units such as azomethine, azo, azoxy, ester, biphenyl, phenylcyclohexane, and bicyclohexane. Cholesteric orientation can also be obtained by introducing an appropriate chiral component composed of a compound having an asymmetric carbon, a low molecular chiral agent or the like into a compound having an asymmetric carbon (JP-A-55-21479). U.S. Pat. No. 5,332,522). Here, examples of the terminal substituent at the para position in the para-substituted cyclic compound include a cyano group, an alkyl group, and an alkoxyl group.
Examples of the spacer portion include a polymethylene chain and a polyoxymethylene chain. The number of carbon atoms contained in the structural unit forming the spacer portion is appropriately determined depending on the chemical structure of the mesogen portion, and is generally 0 to 20, preferably 2 to 12 in the case of a polymethylene chain. In the case of a chain, the carbon number is 0 to 10, preferably 1 to 3.

メソゲンがポリマーの主鎖に導入されたタイプのポリマーを製造する方法としては、成分モノマーをラジカル重合、カチオン重合又はアニオン重合等により重合する方法等が挙げられる。また、メソゲンがポリマーの側鎖に導入されたタイプのポリマーを製造する方法としては、アクリル酸やメタクリル酸のエステルのようなビニル系モノマーに、メソゲン基を直接又は所望によりスペーサ部を介して導入したモノマーを、ラジカル重合法等により重合する方法、ポリオキシメチルシリレンのSi-H結合を介し白金系触媒の存在下にビニル置換メソゲンモノマーを付加反応させる方法、主鎖ポリマーに付与した官能基を介して相間移動触媒を用いたエステル化反応によりメソゲン基を導入する方法、マロン酸の一部にメソゲン基を必要に応じスペーサ基を介して導入したモノマーとジオールとを重縮合反応させる方法等が挙げられる。   Examples of a method for producing a polymer of a type in which mesogen is introduced into the polymer main chain include a method in which component monomers are polymerized by radical polymerization, cationic polymerization, anionic polymerization, or the like. In addition, as a method of producing a polymer of a type in which mesogen is introduced into the side chain of the polymer, a mesogenic group is introduced into a vinyl monomer such as an ester of acrylic acid or methacrylic acid, directly or through a spacer portion as required. A method of polymerizing a monomer obtained by radical polymerization or the like, a method of adding a vinyl-substituted mesogenic monomer in the presence of a platinum-based catalyst via a Si-H bond of polyoxymethylsilylene, and a functional group imparted to the main chain polymer. A method of introducing a mesogenic group through an esterification reaction using a phase transfer catalyst, a method of subjecting a mesogenic group to a part of malonic acid via a spacer group, if necessary, and a polycondensation reaction, etc. Can be mentioned.

該液晶層のコレステリック層の螺旋ピッチを液晶層の厚さ方向に向かって連続的に変化させるには、液晶層の厚さ方向で螺旋を形成しない化合物濃度を液晶層の厚さ方向で連続的に変化させる、またはカイラル剤の濃度を液晶層の厚さ方向で連続的に変化させることにより達成される。
本発明においては、フッ化アルキル基を有する化合物を含む液晶塗布液を基材上に塗布すると、フッ化アルキル基の臨界表面張力が低いために空気界面での表面自由エネルギーを最小にしようとするドライビングフォースが働き、空気界面に該化合物が移行し、塗膜の厚さ方向にフッ化アルキル基を有する化合物の濃度分布が連続的に変化する構造を形成させることができる。その際、フッ化アルキル基を有する化合物が螺旋を形成しない化合物である場合、該化合物が螺旋ピッチを阻害する効果を示し、結果として螺旋ピッチが塗膜の厚さ方向に連続的に変化する構造を形成させることができる。
フッ化アルキル基を有する化合物としては、炭素−フッ素結合を有する化合物であれば特に限定されない。その具体例としては、含フッ素界面活性剤、含フッ素オレフィン化合物の重合体、過酸化フロロアルカロイルを重合開始剤として用いた重合体である末端フッ化アルキル基含有重合体などが挙げられる。
In order to continuously change the spiral pitch of the cholesteric layer of the liquid crystal layer in the thickness direction of the liquid crystal layer, the compound concentration that does not form a spiral in the thickness direction of the liquid crystal layer is continuously increased in the thickness direction of the liquid crystal layer. Or by changing the concentration of the chiral agent continuously in the thickness direction of the liquid crystal layer.
In the present invention, when a liquid crystal coating liquid containing a compound having a fluorinated alkyl group is applied on a substrate, the surface free energy at the air interface is minimized because the critical surface tension of the fluorinated alkyl group is low. A driving force works, the compound moves to the air interface, and a structure in which the concentration distribution of the compound having a fluorinated alkyl group continuously changes in the thickness direction of the coating film can be formed. At that time, when the compound having a fluorinated alkyl group is a compound that does not form a helix, the compound shows an effect of inhibiting the helix pitch, and as a result, the helix pitch continuously changes in the thickness direction of the coating film. Can be formed.
The compound having a fluorinated alkyl group is not particularly limited as long as it is a compound having a carbon-fluorine bond. Specific examples thereof include a fluorine-containing surfactant, a polymer of a fluorine-containing olefin compound, and a terminal fluorinated alkyl group-containing polymer which is a polymer using a fluoroalkaloyl peroxide as a polymerization initiator.

含フッ素界面活性剤としてはカチオン性、アニオン性、ノニオン性のいずれも使用可能であり特に限定されないが、入手の容易性からアニオン性界面活性剤が好ましい。含フッ素アニオン界面活性剤としては、下式(1)〜(4)で表される化合物が好ましい。
式(1):Rf−Q−COOM
式(2):Rf−Q−SO
式(3):Rf−Q−OSO
式(4):(Rf−Q−O)dPO(OM)3-d
式(1)〜(4)においてRfは、アルキル基の水素原子の1個以上がフッ素原子に置換された基であり、Mは水素原子、ナトリウム原子又はアンモニウム等のカチオン構造を有する原子又は化合物を示す。Rf基の炭素数は2〜20が好ましく、特に4〜16が好ましい。炭素数が前記範囲であると、液晶化合物との相溶性が良好に保たれる。またRf基は、直鎖構造または分岐構造であるが、直鎖構造が好ましい。分岐構造である場合には、分岐部分がRf基の末端部分に存在し、かつ分岐部分が炭素数1〜4程度の短鎖であるのが好ましい。またRf基は、フッ素原子以外の他のハロゲン原子を含んでいてもよい。他のハロゲン原子としては、塩素原子が好ましい。さらに、Rf基中の炭素−炭素結合間には、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入されていてもよい。Rf基の末端部分の構造としては、−CFCF、−CF(CF、−CFH、−CFH、−CFCl等が挙げられ、−CFCFが好ましい。Rf基中のフッ素原子数は、[(Rf基中のフッ素原子数)/(Rf基と同一炭素数の対応するアルキル基中に含まれる水素原子数)]×100(%)で表現した場合に、60%以上が好ましく、特に80%以上が好ましい。Rf基としては、アルキル基の水素原子の全てがフッ素原子に置換された基であるペルフルオロアルキル基(以下、「RF基」と記す。)が好ましい。さらにRF基は、直鎖構造のRF基、すなわちF(CF−(iは2〜20の整数。)で表される基が好ましく、特にiが4〜16の整数である基が好ましい。
As the fluorine-containing surfactant, any of cationic, anionic and nonionic surfactants can be used and is not particularly limited. However, anionic surfactants are preferred from the viewpoint of availability. As the fluorine-containing anionic surfactant, compounds represented by the following formulas (1) to (4) are preferable.
Formula (1): Rf-Q-COOM
Equation (2): Rf-Q- SO 3 M
Equation (3): Rf-Q- OSO 3 M
Formula (4): (Rf-QO) d PO (OM) 3-d
In the formulas (1) to (4), Rf is a group in which one or more hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with fluorine atoms, and M is an atom or compound having a cation structure such as a hydrogen atom, sodium atom or ammonium. Indicates. The Rf group preferably has 2 to 20 carbon atoms, particularly preferably 4 to 16 carbon atoms. When the carbon number is in the above range, good compatibility with the liquid crystal compound is maintained. The Rf group has a linear structure or a branched structure, and a linear structure is preferable. In the case of a branched structure, it is preferable that the branched portion is present at the terminal portion of the Rf group and the branched portion is a short chain having about 1 to 4 carbon atoms. The Rf group may contain a halogen atom other than the fluorine atom. As another halogen atom, a chlorine atom is preferable. Furthermore, an etheric oxygen atom or a thioetheric sulfur atom may be inserted between the carbon-carbon bonds in the Rf group. Examples of the structure of the terminal portion of the Rf group include —CF 2 CF 3 , —CF (CF 3 ) 2 , —CF 2 H, —CFH 2 , —CF 2 Cl, and the like, —CF 2 CF 3 is preferred. The number of fluorine atoms in the Rf group is expressed by [(number of fluorine atoms in the Rf group) / (number of hydrogen atoms contained in the corresponding alkyl group having the same carbon number as the Rf group)] × 100 (%) 60% or more is preferable, and 80% or more is particularly preferable. The Rf group is preferably a perfluoroalkyl group (hereinafter referred to as “RF group”) which is a group in which all of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with fluorine atoms. Further, the RF group is preferably a straight-chain RF group, that is, a group represented by F (CF 2 ) i — (i is an integer of 2 to 20), and particularly a group in which i is an integer of 4 to 16. preferable.

また、上記式(1)〜(4)においてQは単結合または2価の有機基であり、−(CHp+q−、−(CHO(CH−、−CF=CH(CH−、−(CH2CONH(CH2−、−(CH2OCONH(CH2−、−(CH2SO2NR(CH2−、−(CH2NHCONH(CH2−、−(CH2CH(OH)(CH2q−等が好ましい。ただし、Rは水素原子またはアルキル基を示す。また、pおよびqはそれぞれ0以上の整数を示し、p+qは1〜22の整数である。これらのうち、−(CH2p+q−、−(CHCONH(CH−、−(CHSONR(CH−であり、かつ、qが2以上の整数であって、p+qが2〜6である場合が好ましい。特に、p+qが2〜6である場合の−(CHp+q−、すなわち、ジメチレン基、トリメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基が好ましい。
Rf基の具体例を以下に挙げる。なお以下の例においては、同一分子式を有する構造の異なる基である構造異性の基を含み、C、C11、C13、C15、C17、C19、C1021、C1225、C1429、C1633、H(CF)t、Cl(CF(tは2〜20の整数。)、(CFCF(CF(jは1〜17の整数)等が挙げられる。
Rf基が、炭素−炭素結合間にエーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子が挿入された基である場合の具体例としては、F(CFOCF(CF)、F[CF(CF)CFO]rCF(CF)CFCF、F[CF(CF)CFO]CF(CF)、F[CF(CF)CFO]CFCF、F(CFCFCFO)CFCF、F(CFCFO)CFCF、C17SON(CH)、C17SON(C)などが挙げられる。ただし、rは1〜5の整数、zは1〜6の整数、wは1〜9の整数である。
In the above formulas (1) to (4), Q is a single bond or a divalent organic group, and — (CH 2 ) p + q −, — (CH 2 ) p O (CH 2 ) q —, —CF═ CH (CH 2) p -, - (CH 2) p CONH (CH 2) q -, - (CH 2) p OCONH (CH 2) q -, - (CH 2) p SO 2 NR (CH 2) q -, - (CH 2) p NHCONH (CH 2) q -, - (CH 2) p CH (OH) (CH 2) q - and the like are preferable. However, R shows a hydrogen atom or an alkyl group. Moreover, p and q show an integer greater than or equal to 0, respectively, and p + q is an integer of 1-22. Of these, - (CH 2) p + q -, - (CH 2) p CONH (CH 2) q -, - (CH 2) p SO 2 NR (CH 2) q - and it is, and, q is 2 or more It is preferable that p + q is 2 to 6. In particular, — (CH 2 ) p + q − when p + q is 2 to 6, that is, a dimethylene group, a trimethylene group, a pentamethylene group, or a hexamethylene group is preferable.
Specific examples of the Rf group are given below. In the following examples, structural isomer groups that are different groups having the same molecular formula are included, and C 4 F 9 , C 5 F 11 , C 6 F 13 , C 7 F 15 , C 8 F 17 , C 9 F 19 , C 10 F 21 , C 12 F 25 , C 14 F 29 , C 16 F 33 , H (CF 2 ) t, Cl (CF 2 ) t (t is an integer of 2 to 20), (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) j (j is an integer of 1 to 17).
Specific examples of the case where the Rf group is a group in which an etheric oxygen atom or a thioetheric sulfur atom is inserted between carbon-carbon bonds include F (CF 2 ) 5 OCF (CF 3 ), F [CF (CF 3) CF 2 O] rCF ( CF 3) CF 2 CF 2, F [CF (CF 3) CF 2 O] z CF (CF 3), F [CF (CF 3) CF 2 O] z CF 2 CF 2 , F (CF 2 CF 2 CF 2 O) z CF 2 CF 2 , F (CF 2 CF 2 O) w CF 2 CF 2 , C 8 F 17 SO 2 N (CH 3 ), C 8 F 17 SO 2 N (C 2 H 5 ) and the like. However, r is an integer of 1-5, z is an integer of 1-6, w is an integer of 1-9.

上記式(1)の具体的な含フッ素有界面活性剤としては、C15COOH、C15COONH、C19COOH、C19COONH、C17CHCOOH、C1021CHCOOH、C17CHCHOCHCHCOOH、C1021CHCHOCHCHCOOH、C17SON(CH)(CHOCHCHCOOH等が挙げられる。
化合物2の具体例としては、C17SONa、C17SOH、C17SONH等が挙げられる
化合物3の具体例としては、C17CHCHOSOH、C1021CHCHOSOH、C17CHCHOSONa、C1021CHCHOSONa、C17SON(CH)(CHOSOH等が挙げられる。
化合物4の具体例としては、C17CHCHOPO(OH)、C1021CHCHOPO(OH)、(C17CHCHO)PO(OH)、(C1021CHCHO)PO(OH)、C17CHCHOPO[ON(CHCHOH)、C1021CHCHOPO[ON(CHCHOH)、(C17CHCHO)PO[ON(CHCHOH)]、(C1021CHCHO)PO[ON(CHCHOH)]等が挙げられる。
なお、含フッ素界面活性剤は、2種以上の混合物からなっていてもよい。
Specific examples of the fluorine-containing surfactant of the above formula (1) include C 7 F 15 COOH, C 7 F 15 COONH 4 , C 9 F 19 COOH, C 9 F 19 COONH 4 , C 8 F 17 CH 2. COOH, C 10 F 21 CH 2 COOH, C 8 F 17 CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 COOH, C 10 F 21 CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 COOH, C 8 F 17 SO 2 N (CH 3) ( CH 2 ) 2 OCH 2 CH 2 COOH and the like.
Specific examples of compound 2 include C 8 F 17 SO 3 Na, C 8 F 17 SO 3 H, C 8 F 17 SO 3 NH 4 and the like. Specific examples of compound 3 include C 8 F 17 CH 2 CH 2 OSO 3 H, C 10 F 21 CH 2 CH 2 OSO 3 H, C 8 F 17 CH 2 CH 2 OSO 3 Na, C 10 F 21 CH 2 CH 2 OSO 3 Na, C 8 F 17 SO 2 N ( CH 3 ) (CH 2 ) 2 OSO 3 H and the like.
Specific examples of the compound 4, C 8 F 17 CH 2 CH 2 OPO (OH) 2, C 10 F 21 CH 2 CH 2 OPO (OH) 2, (C 8 F 17 CH 2 CH 2 O) 2 PO ( OH), (C 10 F 21 CH 2 CH 2 O) 2 PO (OH), C 8 F 17 CH 2 CH 2 OPO [ON (CH 2 CH 2 OH) 2] 2, C 10 F 21 CH 2 CH 2 OPO [ON (CH 2 CH 2 OH) 2] 2, (C 8 F 17 CH 2 CH 2 O) 2 PO [ON (CH 2 CH 2 OH) 2], (C 10 F 21 CH 2 CH 2 O) 2 PO [ON (CH 2 CH 2 OH) 2 ] and the like.
In addition, the fluorine-containing surfactant may be composed of a mixture of two or more.

含フッ素オレフィン化合物の重合体は、含フッ素オレフィン化合物を繰り返し単位に含む重合体であり、アゾ系または有機過酸化物等の重合開始剤存在下にて重合反応を行うことにより得ることができる。
フッ素含有オレフィン化合物としては、フッ素含有ビニルエーテル化合物、フッ素含有アリルエーテル化合物、フッ素含有ビニルエステル化合物、フッ素含有(メタ)アクリレート化合物が挙げられる。
フッ素含有オレフィン化合物としては、式(5)、式(6)で表される化合部が挙げられる。
式(5):CX=CX
式(6):CX=CXRf
式中、X、X、X及びXはそれぞれ独立して水素原子、フッ素原子または塩素原子を表す。Rfとしては、前述したRfであり、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子を含まないRf基が好ましく、RF基がさらに好ましい。
式(5)で表されるオレフィン化合物の具体例としては、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、クロロトリフルオロエチレン、1−クロロ−1,2−ジフルオロエチレン、1,1−ジクロロ−2,2−ジフルオロエチレン等が挙げられる。
式(6)で表される化合物の具体例としては、ヘキサフルオロプロペン、1,1,3,3,3−ペンタフルオロプロペン、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン、1,1,2−トリフルオロプロペン、3,3,3−トリフルオロプロペン、ヘキサフルオロイソブテン等が挙げられる。
The polymer of a fluorine-containing olefin compound is a polymer which contains a fluorine-containing olefin compound in a repeating unit, and can be obtained by performing a polymerization reaction in the presence of a polymerization initiator such as an azo or organic peroxide.
Examples of the fluorine-containing olefin compound include a fluorine-containing vinyl ether compound, a fluorine-containing allyl ether compound, a fluorine-containing vinyl ester compound, and a fluorine-containing (meth) acrylate compound.
As a fluorine-containing olefin compound, the compound part represented by Formula (5) and Formula (6) is mentioned.
Formula (5): CX 1 X 2 = CX 3 X 4
Formula (6): CX 1 X 2 = CX 3 Rf
In the formula, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom or a chlorine atom. Rf is Rf described above, preferably an Rf group containing no etheric oxygen atom or thioetheric sulfur atom, and more preferably an RF group.
Specific examples of the olefin compound represented by the formula (5) include tetrafluoroethylene, trifluoroethylene, vinylidene fluoride, vinyl fluoride, chlorotrifluoroethylene, 1-chloro-1,2-difluoroethylene, 1, Examples include 1-dichloro-2,2-difluoroethylene.
Specific examples of the compound represented by the formula (6) include hexafluoropropene, 1,1,3,3,3-pentafluoropropene, 2,3,3,3-tetrafluoropropene, 1,1,2, -Trifluoropropene, 3,3,3-trifluoropropene, hexafluoroisobutene and the like.

フッ素含有ビニルエーテル化合部としては、式(7)で表される化合物が挙げられる。
式(7):CX =CX−O−Rf
式(7)中、X、Xはそれぞれ独立して水素原子またはフッ素原子を表す。Rfとしては、前述したRfであり、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子を含まないRf基が好ましく、RF基がさらに好ましい。
式(7)で表される化合物の具体例としては、1,1,1−トリフルオロエチルビニルエーテル、パーフロロエチルビニルエーテル、2,2−ジフルオロエチルビニルエーテル、テトラフルオロエチルビニルエーテル、パーフロロエチルビニルエーテル、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルビニルエーテル、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチルビニルエーテル、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9−ヘキサデカフルオロノニルビニルエーテル等が挙げられる。
As a fluorine-containing vinyl ether compound part, the compound represented by Formula (7) is mentioned.
Formula (7): CX 1 2 = CX 2 -O-Rf
In formula (7), X 1 and X 2 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom. Rf is Rf described above, preferably an Rf group containing no etheric oxygen atom or thioetheric sulfur atom, and more preferably an RF group.
Specific examples of the compound represented by the formula (7) include 1,1,1-trifluoroethyl vinyl ether, perfluoroethyl vinyl ether, 2,2-difluoroethyl vinyl ether, tetrafluoroethyl vinyl ether, perfluoroethyl vinyl ether, 2 , 2,3,3-tetrafluoropropyl vinyl ether, 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl vinyl ether, 2,2,3,3,4,4,5,5,6 6,7,7,8,8,9,9-hexadecafluorononyl vinyl ether and the like.

フッ素含有アリルエーテル化合物としては、式(8)で表される化合物が挙げられる。
式(8):CX =CX−(CX −O−Rf)
式中、X、X及びXはそれぞれ独立して水素原子またはフッ素原子を表す。Rfとしては、前述したRfであり、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子を含まないRf基が好ましく、RF基がさらに好ましい。
式(8)で表される化合物の具体例としては、1,1,1−トリフルオロエチルアリルエーテル、パーフロロエチルアリルエーテル、2,2−ジフルオロエチルアリルエーテル、テトラフルオロエチルアリルエーテル、パーフロロエチルアリルエーテル、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルアリルエーテル、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチルアリルエーテル、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9−ヘキサデカフルオロノニルアリルエーテル等が挙げられる。
As a fluorine-containing allyl ether compound, the compound represented by Formula (8) is mentioned.
Formula (8): CX 1 2 = CX 2- (CX 3 2 -O-Rf)
In the formula, X 1 , X 2 and X 3 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom. Rf is Rf described above, preferably an Rf group containing no etheric oxygen atom or thioetheric sulfur atom, and more preferably an RF group.
Specific examples of the compound represented by the formula (8) include 1,1,1-trifluoroethyl allyl ether, perfluoroethyl allyl ether, 2,2-difluoroethyl allyl ether, tetrafluoroethyl allyl ether, perfluoro Ethyl allyl ether, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl allyl ether, 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl allyl ether, 2,2,3,3,4, 4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9-hexadecafluorononylallyl ether and the like.

フッ素含有ビニルエステル化合物としては、式(9)で表される化合物が挙げられる。
式(9):CXCX=CX−(−O−CO−Rf)
式(9)中、X、X及びXはそれぞれ独立して水素原子またはフッ素原子を表す。Rfとしては、前述したRfであり、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子を含まないRf基が好ましく、RF基がさらに好ましい。
式(9)で表される化合物の具体例としては、トリフロロ酢酸ビニル、パーフロロ酢酸ビニル等が挙げられる。
Examples of the fluorine-containing vinyl ester compound include a compound represented by the formula (9).
Equation (9): CX 1 CX 2 = CX 3 - (- O-CO-Rf)
In formula (9), X 1 , X 2 and X 3 each independently represent a hydrogen atom or a fluorine atom. Rf is Rf described above, preferably an Rf group containing no etheric oxygen atom or thioetheric sulfur atom, and more preferably an RF group.
Specific examples of the compound represented by the formula (9) include vinyl trifluoroacetate and vinyl perfluoroacetate.

フッ素含有(メタ)アクリレート化合物としては、式(10)で表される化合物が挙げられる。
式(10):CH=CRCOO−Rf
式(10)中、Rは水素原子またはメチル基を表す。Rfとしては、前述したRfであり、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄原子を含まないRf基が好ましく、RF基がさらに好ましい。
式(10)で表される化合物の具体例としては、(メタ)アクリル酸−2,2,2−トリフルオロエチル、(メタ)アクリル酸−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル、(メタ)アクリル酸−2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロブチル、(メタ)アクリル酸−2,2,3,3,4,4,5,5,5−ノナフルオロペンチル、(メタ)アクリル酸−2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6−ウンデカフルオロヘキシル、(メタ)アクリル酸−2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7−トリデカフルオロヘプチル、(メタ)アクリル酸−2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−ペンタデカフルオロオクチル、(メタ)アクリル酸−3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル、(メタ)アクリル酸−2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ノナデカフルオロデシル、(メタ)アクリル酸−3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシル、(メタ)アクリル酸−2−トリフルオロメチル−3,3,3−トリフルオロプロピル、(メタ)アクリル酸−3−トリフルオロメチル−4,4,4−トリフルオロブチル、(メタ)アクリル酸−1−メチル−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル、(メタ)アクリル酸−1−メチル−2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロブチル等が挙げられる。
Examples of the fluorine-containing (meth) acrylate compound include a compound represented by the formula (10).
Equation (10): CH 2 = CRCOO -Rf
In formula (10), R represents a hydrogen atom or a methyl group. Rf is Rf described above, preferably an Rf group containing no etheric oxygen atom or thioetheric sulfur atom, and more preferably an RF group.
Specific examples of the compound represented by the formula (10) include (meth) acrylic acid-2,2,2-trifluoroethyl, (meth) acrylic acid-2,2,3,3,3-pentafluoropropyl. , (Meth) acrylic acid-2,2,3,3,4,4,4-heptafluorobutyl, (meth) acrylic acid-2,2,3,3,4,4,5,5,5-nona Fluoropentyl, (meth) acrylic acid-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6-undecafluorohexyl, (meth) acrylic acid-2,2,3,3 4,4,5,5,6,6,7,7,7-tridecafluoroheptyl, (meth) acrylic acid-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7 , 7,8,8,8-pentadecafluorooctyl, (meth) acrylic acid-3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8 8,8-tridecafluorooctyl, (meth) acrylic acid-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10 , 10-nonadecafluorodecyl, (meth) acrylic acid-3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-heptadeca Fluorodecyl, (meth) acrylic acid-2-trifluoromethyl-3,3,3-trifluoropropyl, (meth) acrylic acid-3-trifluoromethyl-4,4,4-trifluorobutyl, (meth) 1-methyl-2,2,3,3,3-pentafluoropropyl acrylate, 1-methyl-2,2,3,3,4,4,4-heptafluorobutyl (meth) acrylate, etc. Can be mentioned.

なお、含フッ素オレフィン化合物重合体は、上述した化合物とフッ素を有さないラジカル重合性化合物との共重合体であってもよい。
含フッ素オレフィン化合物重合体は、フッ化アルキル基の配向性、液晶分子との相溶性の観点から末端フッ化アルキル基含有重合体が好ましい。末端フッ化アルキル基含有重合体としては、所望の重合性成分を、例えば、下記式(11)で示される過酸化フロロアルカロイルを用いて重合反応を行うことにより得ることができる。
式(11):Rf−CO−O−O−CO−Rf
式(11)におけるRf及びRfとしては酸素原子で中断されてもよい、炭素数1〜25のフルオロアルキル基である。この場合のフルオロアルキル基は直鎖状でも分岐状でもよく、好ましくは−(CF)F(m=1〜15の整数)で示されるパーフルオロアルキル基、またはCF(CF)O(CFCF(CF)O)(n=0〜6の整数)で示されるパーフルオロアルキル基を挙げることができる。Rfの具体例としては、−CF、−C、−C、−C13および−C15等−C2q+1(q=1〜10)で表されるフルオロアルキル基;−CF(CF)OC、−CF(CF)[OCFCF(CF)]OC、および−CF(CF)[OCFCF(CF)]OC等で表される基(オキシフルオロアルキレン基およびフルオロアルキル基を含有する基)等が挙げられる。
式(11)で表される過酸化フルオロアルカノイルの具体例としては、過酸化ジペルフルオロブチリル、過酸化ジペルフルオロ−2−メチル−3−オキサヘキサノイル、過酸化ジペルフルオロ−2,5−ジメチル−3,6−ジオキサノナノイル等が挙げられる。
The fluorine-containing olefin compound polymer may be a copolymer of the above-described compound and a radically polymerizable compound not having fluorine.
The fluorine-containing olefin compound polymer is preferably a terminal fluorinated alkyl group-containing polymer from the viewpoint of the orientation of the fluorinated alkyl group and the compatibility with the liquid crystal molecules. As a terminal fluorinated alkyl group-containing polymer, a desired polymerizable component can be obtained by performing a polymerization reaction using, for example, a fluoroalkaloyl peroxide represented by the following formula (11).
Equation (11): Rf 1 -CO- O-O-CO-Rf 2
Rf 1 and Rf 2 in formula (11) are a C 1-25 fluoroalkyl group which may be interrupted by an oxygen atom. In this case, the fluoroalkyl group may be linear or branched, and is preferably a perfluoroalkyl group represented by — (CF 2 ) m F (m = 1 to 15), or CF (CF 3 ) O ( A perfluoroalkyl group represented by CF 2 CF (CF 3 ) O) n C 3 F 7 (n = 0 to 6) can be given. Specific examples of Rf 1 include -CF 3 , -C 2 F 5 , -C 3 F 7 , -C 6 F 13, and -C 7 F 15, etc. -C q F 2q + 1 (q = 1 to 10) is the fluoroalkyl group; -CF (CF 3) OC 3 F 7, -CF (CF 3) [OCF 2 CF (CF 3)] OC 3 F 7, and -CF (CF 3) [OCF 2 CF (CF 3)], etc. 2 OC 3 groups represented by F 7 or the like (group containing oxy fluoroalkylene group and fluoroalkyl groups).
Specific examples of the fluoroalkanoyl peroxide represented by the formula (11) include diperfluorobutyryl peroxide, diperfluoro-2-methyl-3-oxahexanoyl peroxide, and diperfluoro-2,5-dimethyl peroxide. -3,6-dioxanonanoyl etc. are mentioned.

末端フッ化アルキル基含有重合体に用いられる重合性成分としてはラジカル重合性があれば特に限定はなく、種々のオレフィン化合物を用いることができる。
ラジカル重合性成分の具体例としては、前述したフッ素含有オレフィン化合物、オレフィン化合物、ビニルエーテル化合物、アリルエーテル化合物、ビニルエステル化合物、(メタ)アクリル酸化合物及び(メタ)アクリルアミド化合物等が挙げられる。
The polymerizable component used in the terminal fluorinated alkyl group-containing polymer is not particularly limited as long as it has radical polymerizability, and various olefin compounds can be used.
Specific examples of the radical polymerizable component include the aforementioned fluorine-containing olefin compound, olefin compound, vinyl ether compound, allyl ether compound, vinyl ester compound, (meth) acrylic acid compound, and (meth) acrylamide compound.

末端フッ化アルキル基含有重合体の製造方法において、過酸化フルオロアルカノイル11と前記重合性成分を反応させる際における仕込みモル比は生産性の観点から、過酸化フルオロアルカノイル11/重合性成分が1/(0.1〜5000)の範囲であるのが好ましく、特に、1/(0.5〜1000)の範囲とするのが好ましい。また、前記過酸化フルオロアルカノイル11の仕込みモル比を調節することにより得られる末端フッ化アルキル基含有重合体の分子量を調節することができる。即ち、過酸化フルオロアルカノイル11の仕込みモル比を高くすれば分子量の低い重合体が得られ、過酸化フルオロアルカノイル11の仕込みモル比を低くすれば分子量の高い重合体を得ることができる。
末端フッ化アルキル基含有重合体の製造方法において、過酸化フルオロアルカノイル11と特定の重合性成分とを反応させるには常圧で行うことが可能であり、また生産性の観点から反応温度は−20〜+150℃の範囲が好ましく、0〜100℃の範囲が特に好ましく、反応時間は30分〜20時間の範囲が好ましく、1〜10時間の範囲が特に好ましい。
末端フッ化アルキル基含有重合体の製造方法において、過酸化フルオロアルカノイル11と前記重合性成分を反応させることにより、目的とする末端フッ化アルキル基含有重合体を直接1段階反応により得ることができるが、過酸化フルオロアルカノイル11の取扱い及び反応を、より円滑に行うために溶媒を用いることが好ましい。前記溶媒としては、ハロゲン化脂肪族溶媒が特に好ましく、具体的には例えば、塩化メチレン、クロロホルム、2−クロロ−1,2−ジブロモ−1,1,2−トリフルオロエタン、1,2−ジブロモヘキサフルオロプロパン、1,2−ジブロモテトラフルオロエタン、1,1−ジフルオロテトラクロロエタン、1,2−ジフルオロテトラクロロエタン、フルオロトリクロロメタン、ヘプタフルオロ−2,3,3−トリクロロブタン、1,1,1,3−テトラクロロテトラフルオロプロパン、1,1,1−トリクロロペンタフルオロプロパン、1,1,2−トリクロロトリフルオロエタン、1,1,1,2,2−ペンタフルオロ−3,3−ジクロロプロパン、1,1,2,2,3−ペンタフルオロ−1,3−ジクロロプロパン等を用いることができ、特に工業的には、1,1,1,2,2−ペンタフルオロ−3,3−ジクロロプロパン、1,1,2,2,3−ペンタフルオロ−1,3−ジクロロプロパン、1,1,2−トリクロロトリフルオロエタン等を挙げることができる。前記溶媒を使用する場合、溶媒中の過酸化フルオロアルカノイル11の濃度は溶液全体に対して0.5〜30重量%であるのが望ましい。
In the method for producing a terminal fluorinated alkyl group-containing polymer, the charged molar ratio in reacting the fluoroalkanoyl peroxide 11 with the polymerizable component is 1 / perfluoroalkanoyl peroxide 11 / polymerizable component from the viewpoint of productivity. A range of (0.1 to 5000) is preferable, and a range of 1 / (0.5 to 1000) is particularly preferable. Moreover, the molecular weight of the terminal fluorinated alkyl group-containing polymer obtained by adjusting the charged molar ratio of the fluoroalkanoyl peroxide 11 can be adjusted. That is, if the charged molar ratio of fluoroalkanoyl peroxide 11 is increased, a polymer having a low molecular weight can be obtained. If the charged molar ratio of fluoroalkanoyl peroxide 11 is decreased, a polymer having a high molecular weight can be obtained.
In the method for producing a terminal fluorinated alkyl group-containing polymer, the fluoroalkanoyl peroxide 11 and the specific polymerizable component can be reacted at normal pressure, and the reaction temperature is − from the viewpoint of productivity. The range of 20 to + 150 ° C. is preferred, the range of 0 to 100 ° C. is particularly preferred, and the reaction time is preferably in the range of 30 minutes to 20 hours, particularly preferably in the range of 1 to 10 hours.
In the method for producing a terminal fluorinated alkyl group-containing polymer, by reacting the fluoroalkanoyl peroxide 11 with the polymerizable component, the desired terminal fluorinated alkyl group-containing polymer can be obtained directly by a one-step reaction. However, it is preferable to use a solvent in order to handle and react the fluoroalkanoyl peroxide 11 more smoothly. As the solvent, a halogenated aliphatic solvent is particularly preferable, and specifically, for example, methylene chloride, chloroform, 2-chloro-1,2-dibromo-1,1,2-trifluoroethane, 1,2-dibromo. Hexafluoropropane, 1,2-dibromotetrafluoroethane, 1,1-difluorotetrachloroethane, 1,2-difluorotetrachloroethane, fluorotrichloromethane, heptafluoro-2,3,3-trichlorobutane, 1,1,1 , 3-tetrachlorotetrafluoropropane, 1,1,1-trichloropentafluoropropane, 1,1,2-trichlorotrifluoroethane, 1,1,1,2,2-pentafluoro-3,3-dichloropropane 1,1,2,2,3-pentafluoro-1,3-dichloropropane, etc. In particular, industrially, 1,1,1,2,2-pentafluoro-3,3-dichloropropane, 1,1,2,2,3-pentafluoro-1,3-dichloropropane, 1, Examples include 1,2-trichlorotrifluoroethane. When the solvent is used, the concentration of fluoroalkanoyl peroxide 11 in the solvent is preferably 0.5 to 30% by weight based on the entire solution.

液晶層の螺旋ピッチを効果的に連続的に変化させるといった観点から、フッ化アルキル基を有する化合物の少なくとも一部が光学活性な部位を有していることが好ましい。フッ化アルキル基を有する化合物が光学活性な部位を有することにより、該化合物がカイラル剤の特性を示し、コレステリック層の螺旋ピッチを効果的に形成させることができる。該化合物を含む液晶塗布液を基材上に塗布することにより、該化合物が空気界面に移行し、塗膜の厚さ方向にフッ化アルキル基を有する化合物の濃度分布が連続的に変化する構造を形成させることができる。その際、フッ化アルキル基を有する化合物がカイラル剤の特性を有しているため、得られた液晶層は塗膜の厚さ方向にカイラル剤の濃度分布が連続的に変化した構造を形成することになり、結果として螺旋ピッチが塗膜の厚さ方向に連続的に変化する構造を効果的に形成させることができる。
光学活性な部位を有するフッ化アルキル基を有する化合物としては、その構造中に光学活性な部位を一部含んでいれば特に限定されず、光学活性な部位を有する界面活性剤、光学活性な部位を有するオレフィン化合物と含フッ素オレフィン化合物との共重合体、過酸化フロロアルカロイルを用いて光学活性な部位を有するオレフィン化合物を重合した重合体、または過酸化フロロアルカロイルを用いて光学活性な部位を有するオレフィン化合物と他のラジカル重合活性を有する単量体との共重合体等が挙げられる。光学活性な部位を有するオレフィン化合物の具体例としては、特開平8−36164及び特開2002−69107等に記載されている不斉炭素を有する化合物、特開2003−207642及び特開2003−207644等に記載されている軸不斉を有する化合物等が挙げられる。
光学活性な部位を有するフッ化アルキル基を有する化合物が重合体である場合における光学活性部位の量は特に限定されないが、コレステリック層の螺旋ピッチを効果的に形成させる観点から、光学活性な部位を有する繰り返し単位が80〜100mol%であることが好ましく、90〜100mol%であることがさらに好ましい。
From the viewpoint of effectively and continuously changing the helical pitch of the liquid crystal layer, it is preferable that at least a part of the compound having a fluorinated alkyl group has an optically active site. When the compound having a fluorinated alkyl group has an optically active site, the compound exhibits the characteristics of a chiral agent, and the helical pitch of the cholesteric layer can be effectively formed. By applying a liquid crystal coating liquid containing the compound on a substrate, the compound moves to the air interface, and the concentration distribution of the compound having a fluoroalkyl group continuously changes in the thickness direction of the coating film. Can be formed. At that time, since the compound having a fluorinated alkyl group has the characteristics of a chiral agent, the obtained liquid crystal layer forms a structure in which the concentration distribution of the chiral agent continuously changes in the thickness direction of the coating film. As a result, a structure in which the helical pitch continuously changes in the thickness direction of the coating film can be effectively formed.
The compound having a fluorinated alkyl group having an optically active site is not particularly limited as long as the structure contains a part of the optically active site. A surfactant having an optically active site, an optically active site A copolymer of an olefin compound having fluorine and a fluorine-containing olefin compound, a polymer obtained by polymerizing an olefin compound having an optically active site using fluoroalkaloyl peroxide, or an optically active site using fluoroalkaloyl peroxide And a copolymer of an olefin compound having a hydrogen atom and another monomer having radical polymerization activity. Specific examples of the olefin compound having an optically active site include compounds having an asymmetric carbon described in JP-A-8-36164 and JP-A-2002-69107, JP-A-2003-207642, JP-A-2003-207644, and the like. And compounds having axial asymmetry described in 1.
The amount of the optically active site in the case where the compound having a fluorinated alkyl group having an optically active site is a polymer is not particularly limited, but from the viewpoint of effectively forming the helical pitch of the cholesteric layer, the optically active site is selected. The repeating unit is preferably 80 to 100 mol%, more preferably 90 to 100 mol%.

光学活性な部位を有するフッ化アルキル基を有する化合物としては、該化合物の添加によって相転移温度の変化を避けるために、フッ化アルキル基を有する化合物が液晶性を示すもの、または該化合物が重合体である場合は繰り返し単位が液晶性を示す化合物の重合体、もしくは繰り返し単位の側鎖に液晶性を示す置換基を有する化合物の重合体が好ましい
液晶層に用いるフッ化アルキル基を有する化合物のフッ素含有量は、該化合物の表面配向性、液晶化合物との相溶性の観点から、0.5〜40重量%であることが好ましく、2〜30重量%であることがより好ましく、5〜20重量%であることがさらに好ましい。なお、フッ素含有量は公知の方法で測定することができる。例えば、炭酸カリウムカプセル分解法、ピロヒドリシス燃焼法などで求めることができる。
液晶層に用いるフッ化アルキル基を有する化合物の分子量は特に限定は無いが、液晶化合物との相溶性の観点から、数平均分子量で500〜9,000が好ましく、2,000〜8,000がより好ましく、3,000〜7,000がさらに好ましいフッ化アルキル基を有する化合物の分子量の測定方法としては、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定することができる。
液晶層に用いるフッ化アルキル基を有する化合物の使用量はコレステリック層の螺旋ピッチ形成効果により適宜調整できる。コストの観点から塗布液の固形分に対して、通常0.001〜50重量%、好ましくは0.01〜20重量%、より好ましくは0.5〜5重量%である。
As a compound having a fluorinated alkyl group having an optically active site, a compound having a fluorinated alkyl group exhibits liquid crystallinity, or the compound is a compound in order to avoid a change in phase transition temperature due to the addition of the compound. When it is a polymer, a polymer of a compound in which the repeating unit exhibits liquid crystallinity, or a polymer of a compound having a substituent having liquid crystallinity in the side chain of the repeating unit is preferable. The fluorine content is preferably from 0.5 to 40% by weight, more preferably from 2 to 30% by weight, more preferably from 5 to 20%, from the viewpoint of surface alignment of the compound and compatibility with the liquid crystal compound. More preferably, it is% by weight. The fluorine content can be measured by a known method. For example, it can be determined by a potassium carbonate capsule decomposition method, a pyrohydration combustion method, or the like.
The molecular weight of the compound having a fluorinated alkyl group used for the liquid crystal layer is not particularly limited, but from the viewpoint of compatibility with the liquid crystal compound, the number average molecular weight is preferably 500 to 9,000, and 2,000 to 8,000. More preferably, 3,000 to 7,000 can be measured by gel permeation chromatography (GPC) as a method for measuring the molecular weight of a compound having a fluorinated alkyl group.
The amount of the compound having a fluorinated alkyl group used in the liquid crystal layer can be appropriately adjusted depending on the effect of forming the helical pitch of the cholesteric layer. From the viewpoint of cost, it is usually 0.001 to 50% by weight, preferably 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.5 to 5% by weight, based on the solid content of the coating solution.

本発明の光学積層体に用いる液晶層は必要に応じてカイラル剤を含んでいてもよい。カイラル剤としては特に制限されず、従来公知のものを使用することができる。例えば、特開平6−281814号公報に記載されたカイラルモノマー、特開平8−209127号公報に記載されたカイラル剤、特開2003−131187号公報に記載の光反応型カイラル化合物等が挙げられる。
またカイラル剤としては、カイラル剤の添加によって意図しない相転移温度の変化を避けるために、カイラル剤自身が液晶性を示すものが好ましい。さらに、経済性の観点から、液晶性化合物を捩じる効率を表す指標である、HTP=1/P・cで定義されるHTPの大きなものが好ましい。ここで、Pはコレステリック相の螺旋ピッチ長を表し、cはカイラル剤の濃度を表す。
The liquid crystal layer used in the optical laminate of the present invention may contain a chiral agent as necessary. The chiral agent is not particularly limited, and conventionally known agents can be used. Examples thereof include a chiral monomer described in JP-A-6-281814, a chiral agent described in JP-A-8-209127, and a photoreactive chiral compound described in JP-A-2003-131187.
Further, as the chiral agent, in order to avoid an unintended change of the phase transition temperature due to the addition of the chiral agent, a chiral agent that exhibits liquid crystallinity is preferable. Furthermore, from the viewpoint of economy, a material having a large HTP defined by HTP = 1 / P · c, which is an index representing the efficiency of twisting the liquid crystal compound, is preferable. Here, P represents the helical pitch length of the cholesteric phase, and c represents the concentration of the chiral agent.

本発明に用いる液晶層は必要に応じて前記以外の界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤は、塗布液及び重合前の液晶層の表面張力を調整するために用いる。界面活性剤としては特に制約されず、市販のものを使用し得るが、ノニオン系の界面活性剤の使用が好ましい。なかでも、分子量が数千程度のオリゴマーであるノニオン系の界面活性剤の使用が特に好ましい。
本発明に用いる液晶層は必要に応じて配向調整剤を含んでいてもよい。配向調整剤は、基材上に形成された液晶層の空気側表面の配向状態を制御するためのものである。配向調整剤は、前記界面活性剤を兼ねる場合もある。配向調整剤としては特に制限されず、目的の配向状態に応じて種々のものを使用できる。例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、あるいはこれらの変性物等の樹脂類が挙げられる。
The liquid crystal layer used in the present invention may contain a surfactant other than the above if necessary. The surfactant is used to adjust the surface tension of the coating liquid and the liquid crystal layer before polymerization. The surfactant is not particularly limited, and a commercially available one can be used, but the use of a nonionic surfactant is preferable. Among these, the use of a nonionic surfactant which is an oligomer having a molecular weight of about several thousand is particularly preferable.
The liquid crystal layer used in the present invention may contain an alignment regulator as necessary. The alignment regulator is for controlling the alignment state of the air side surface of the liquid crystal layer formed on the substrate. The alignment regulator may also serve as the surfactant. The alignment regulator is not particularly limited, and various types can be used depending on the target alignment state. Examples thereof include resins such as polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, and modified products thereof.

本発明に用いる液晶層は選択反射の中心波長が異なる複数の液晶層を積層して用いることもできる。
液晶層の厚さ(液晶層が複数の層からなる場合には全体の厚さ)は、配向の乱れや透過率低下の防止、選択反射の波長範囲(反射波長域)の広さ等の観点から、通常、1〜50μm、好ましくは2〜30μm、より好ましくは2〜10μmである。また、支持基材を有する場合には、その基材を含めた合計厚さが、通常20〜200μm、好ましくは25〜150μm、より好ましくは30〜100μmである。
The liquid crystal layer used in the present invention can be used by laminating a plurality of liquid crystal layers having different selective reflection center wavelengths.
The thickness of the liquid crystal layer (the total thickness in the case where the liquid crystal layer is composed of a plurality of layers) is based on the viewpoints such as prevention of disorder of alignment and reduction of transmittance, and the wide range of selective reflection wavelength range (reflection wavelength range). Therefore, it is usually 1 to 50 μm, preferably 2 to 30 μm, more preferably 2 to 10 μm. Moreover, when it has a support base material, the total thickness including the base material is 20-200 micrometers normally, Preferably it is 25-150 micrometers, More preferably, it is 30-100 micrometers.

1−2)透明基材
本発明に用いる透明基材は、光学的に透明な基材であれば特に限定されず、例えば透明樹脂フィルム、1/4波長板、ネガティブレターダー又はポジティブレターダー等の位相差素子、ガラス基材等が挙げられる。生産性の観点から、長尺の透明樹脂フィルムがより好ましい。透明樹脂フィルムとしては、単層のフィルムであっても、複数のフィルムを積層した複層フィルムであってもよいが、1mm厚で全光線透過率が80%以上のものが好ましい。
1-2) Transparent base material The transparent base material used for this invention will not be specifically limited if it is an optically transparent base material, For example, a transparent resin film, a quarter wavelength plate, a negative letterer, a positive letterer, etc. And a phase difference element, a glass substrate, and the like. From the viewpoint of productivity, a long transparent resin film is more preferable. The transparent resin film may be a single-layer film or a multi-layer film in which a plurality of films are laminated, but preferably has a thickness of 1 mm and a total light transmittance of 80% or more.

透明樹脂フィルムの樹脂材料としては、脂環式構造を有する重合体樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等の鎖状オレフィン系重合体、トリアセチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、アモルファスポリオレフィン、変性アクリル系ポリマー、エポキシ系樹脂等が挙げられる。これらは1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、脂環式構造を有する重合体樹脂又は鎖状オレフィン系重合体が好ましく、透明性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性等の観点から、脂環式構造を有する重合体樹脂がより好ましい。
脂環式構造を有する重合体樹脂は、重合体樹脂の繰り返し単位中に脂環式構造を有するものであり、主鎖中に脂環式構造を有する重合体樹脂及び側鎖に脂環式構造を有する重合体樹脂のいずれも用いることができる。脂環式構造としては、例えば、シクロアルカン構造、シクロアルケン構造等が挙げられるが、熱安定性等の観点からシクロアルカン構造が好ましい。脂環式構造を構成する炭素数に特に制限はないが、通常4〜30個、好ましくは5〜20個、より好ましくは6〜15個である。
脂環式構造を有する重合体樹脂中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合は使用目的に応じて適宜選択されるが、通常50重量%以上、好ましくは70重量%以上、より好ましくは90重量%以上である。脂環式構造を有する繰り返し単位が過度に少ないと、フィルムの耐熱性が低下するおそれがある。
脂環式構造を有する重合体樹脂は、具体的には、(1)ノルボルネン系重合体、(2)単環の環状オレフィン系重合体、(3)環状共役ジエン系重合体、(4)ビニル脂環式炭化水素重合体、及びこれらの水素添加物などが挙げられる。これらの中でも、透明性や成形性の観点から、ノルボルネン系重合体がより好ましい。
ノルボルネン系重合体としては、具体的にはノルボルネン系モノマーの開環重合体、ノルボルネン系モノマーと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体、及びそれらの水素添加物、ノルボルネン系モノマーの付加重合体、ノルボルネン系モノマーと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体などが挙げられる。これらの中でも、透明性の観点から、ノルボルネン系モノマーの開環重合体水素添加物が最も好ましい。
上記の脂環式構造を有する重合体は、例えば特開2002-321302号公報等に開示されている公知の重合体から選ばれる。
The resin material of the transparent resin film includes a polymer resin having an alicyclic structure, a chain olefin polymer such as polyethylene and polypropylene, triacetyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyimide, polyarylate, polyester, polycarbonate, polysulfone, poly Examples include ether sulfone, amorphous polyolefin, modified acrylic polymer, and epoxy resin. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, a polymer resin or a chain olefin polymer having an alicyclic structure is preferable, and a polymer resin having an alicyclic structure from the viewpoint of transparency, low hygroscopicity, dimensional stability, lightness, and the like. Is more preferable.
The polymer resin having an alicyclic structure has an alicyclic structure in the repeating unit of the polymer resin, and a polymer resin having an alicyclic structure in the main chain and an alicyclic structure in the side chain. Any of the polymer resins having can be used. Examples of the alicyclic structure include a cycloalkane structure and a cycloalkene structure, and a cycloalkane structure is preferable from the viewpoint of thermal stability. Although there is no restriction | limiting in particular in carbon number which comprises an alicyclic structure, Usually, 4-30 pieces, Preferably it is 5-20 pieces, More preferably, it is 6-15 pieces.
The proportion of the repeating unit having an alicyclic structure in the polymer resin having an alicyclic structure is appropriately selected depending on the purpose of use, but is usually 50% by weight or more, preferably 70% by weight or more, more preferably 90%. % By weight or more. When there are too few repeating units having an alicyclic structure, the heat resistance of the film may be reduced.
Specifically, the polymer resin having an alicyclic structure includes (1) a norbornene polymer, (2) a monocyclic olefin polymer, (3) a cyclic conjugated diene polymer, and (4) vinyl. Examples thereof include alicyclic hydrocarbon polymers and hydrogenated products thereof. Among these, norbornene-based polymers are more preferable from the viewpoints of transparency and moldability.
Specific examples of the norbornene-based polymer include ring-opening polymers of norbornene-based monomers, ring-opening copolymers of norbornene-based monomers and other monomers capable of ring-opening copolymerization, and hydrogenated products thereof, norbornene-based polymers Examples include addition polymers of monomers and addition copolymers with other monomers copolymerizable with norbornene-based monomers. Among these, from the viewpoint of transparency, a ring-opening polymer hydrogenated product of a norbornene-based monomer is most preferable.
The polymer having the alicyclic structure is selected from known polymers disclosed in, for example, JP-A No. 2002-321302.

本発明に好適に用いる透明樹脂フィルムの樹脂材料のガラス転移温度は、好ましくは80℃以上、より好ましくは100〜250℃の範囲である。ガラス転移温度がこのような範囲にある透明樹脂からなる基材は、高温下での使用における変形や応力が生じることがなく耐久性に優れる。
本発明に好適に用いる透明樹脂フィルムの樹脂材料の分子量は、溶媒としてシクロヘキサン(重合体樹脂が溶解しない場合にはトルエン)を用いたGPCで測定した重量平均分子量(Mw)で、通常10,000〜100,000、好ましくは25,000〜80,000、より好ましくは25,000〜50,000である。重量平均分子量がこのような範囲にあるときに、フィルムの機械的強度及び成形加工性が高度にバランスされ好適である。
本発明に好適に用いる透明樹脂フィルムの樹脂材料の分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))は特に制限されないが、通常1.0〜10.0、好ましくは1.0〜4.0、より好ましくは1.2〜3.5の範囲である。
The glass transition temperature of the resin material of the transparent resin film suitably used in the present invention is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 100 to 250 ° C. A substrate made of a transparent resin having a glass transition temperature in such a range is excellent in durability without causing deformation or stress in use at high temperatures.
The molecular weight of the resin material of the transparent resin film suitably used in the present invention is a weight average molecular weight (Mw) measured by GPC using cyclohexane (toluene when the polymer resin is not dissolved) as a solvent, and is usually 10,000. To 100,000, preferably 25,000 to 80,000, more preferably 25,000 to 50,000. When the weight average molecular weight is in such a range, the mechanical strength and moldability of the film are highly balanced and suitable.
The molecular weight distribution (weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)) of the resin material of the transparent resin film suitably used in the present invention is not particularly limited, but is usually 1.0 to 10.0, preferably 1.0. It is -4.0, More preferably, it is the range of 1.2-3.5.

本発明に好適に用いる脂環式構造を有する重合体樹脂は、その分子量2,000以下の樹脂成分(すなわち、オリゴマー成分)の含有量が、好ましくは5重量%以下、より好ましくは3重量%以下、さらに好ましくは2重量%以下である。オリゴマー成分の量が多いと樹脂積層体を延伸する際に、表面に微細な凸部が発生したり、厚さむらを生じたりして面精度が悪くなる。オリゴマー成分の量を低減するためには、重合触媒や水素化触媒の選択、重合、水素化等の反応条件、樹脂を成形用材料としてペレット化する工程における温度条件等を最適化すればよい。オリゴマーの成分量は、シクロヘキサン(重合体樹脂が溶解しない場合はトルエン)を用いるGPCによって測定することができる
本発明に用いる透明基材の厚さは特に制限されないが、材料コストや薄型・軽量化の観点から、その厚さは、通常1〜1000μm、好ましくは5〜300μm、より好ましくは30〜150μmである。
また、本発明に用いる透明基材は予め表面処理されているものが好ましい。表面処理を施すことにより、透明基材と後記の配向膜との密着性を高めることができる。表面処理の手段としては、グロー放電処理、プラズマ放電処理、コロナ放電処理、紫外線(UV)処理、火炎処理等が挙げられる。また、透明支持体の上に、接着層(下塗り層)を設けることも、透明基材と後記の配向膜との密着性を高める上で好ましい。
The polymer resin having an alicyclic structure suitably used in the present invention has a resin component (that is, oligomer component) having a molecular weight of 2,000 or less, preferably 5% by weight or less, more preferably 3% by weight. Hereinafter, it is more preferably 2% by weight or less. When the amount of the oligomer component is large, when the resin laminate is stretched, fine convex portions are generated on the surface or thickness unevenness is caused, resulting in poor surface accuracy. In order to reduce the amount of the oligomer component, the selection of the polymerization catalyst and the hydrogenation catalyst, the reaction conditions such as polymerization and hydrogenation, the temperature conditions in the step of pelletizing the resin as a molding material may be optimized. The amount of the oligomer component can be measured by GPC using cyclohexane (toluene if the polymer resin does not dissolve). The thickness of the transparent substrate used in the present invention is not particularly limited, but the material cost, thickness and weight are reduced. In view of the above, the thickness is usually 1-1000 μm, preferably 5-300 μm, more preferably 30-150 μm.
In addition, the transparent substrate used in the present invention is preferably subjected to surface treatment in advance. By performing the surface treatment, the adhesion between the transparent substrate and the alignment film described later can be enhanced. Examples of the surface treatment include glow discharge treatment, plasma discharge treatment, corona discharge treatment, ultraviolet (UV) treatment, and flame treatment. In addition, it is also preferable to provide an adhesive layer (undercoat layer) on the transparent support in order to enhance the adhesion between the transparent substrate and the alignment film described later.

透明基材の表面には、液晶化合物を配向させるための配向膜を設けることが好ましい。配向膜は、有機化合物のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログループの形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法による有機化合物の累積のような手段で形成することができる。また、電場や磁場の付与あるいは光照射により配向機能が生じる配向膜を設けることもできる。これらの中でも、透明基材上に形成する配向膜としては、連続処理を可能ならしめるという観点からは、ポリマーを塗布し、それをラビング処理することにより形成されるものが好ましい。ラビング処理はポリマー層の表面を布で一定方向に摩擦することにより行うことができる。
配向膜の形成に用いるポリマーとしては特に限定されず、用いる液晶化合物の種類と目的の配向に応じたものを適宜選択し得る。また配向膜は、液晶化合物と基材との密着性を付与する目的で、重合性基を有することが好ましい。配向膜の厚さは、通常0.001〜50μm、好ましくは0.01〜5μm、より好ましくは0.05〜1μmである。
It is preferable to provide an alignment film for aligning the liquid crystal compound on the surface of the transparent substrate. The alignment film can be formed by means such as rubbing treatment of an organic compound, oblique vapor deposition of an inorganic compound, formation of a micro group, or accumulation of an organic compound by a Langmuir-Blodgett method. In addition, an alignment film in which an alignment function is generated by application of an electric field or a magnetic field or light irradiation can be provided. Among these, the alignment film formed on the transparent substrate is preferably formed by applying a polymer and rubbing it from the viewpoint of enabling continuous treatment. The rubbing treatment can be performed by rubbing the surface of the polymer layer with a cloth in a certain direction.
The polymer used for forming the alignment film is not particularly limited, and a polymer corresponding to the type of liquid crystal compound to be used and the desired alignment can be appropriately selected. The alignment film preferably has a polymerizable group for the purpose of imparting adhesion between the liquid crystal compound and the substrate. The thickness of the alignment film is usually 0.001 to 50 μm, preferably 0.01 to 5 μm, more preferably 0.05 to 1 μm.

1−3)光学積層体の製造方法
本発明の光学積層体の製造方法は、少なくともフッ化アルキル基を有する化合物、液晶化合物、及び溶剤を含む液晶塗布液を透明基材上に塗布する工程を有する。
1-3) Method for Producing Optical Laminate The method for producing an optical laminate of the present invention comprises a step of applying a liquid crystal coating liquid containing at least a compound having a fluorinated alkyl group, a liquid crystal compound, and a solvent on a transparent substrate. Have.

本発明の製造方法における透明基材、液晶塗布液はフッ化アルキル基を有する化合物、液晶化合物及び溶剤が必須成分であり、フッ化アルキル基を有する化合物及び液晶化合物としては、前述した化合物を用いることができる。
本発明の製造方法に用いる液晶塗布液の溶剤としては有機溶剤が好ましい。有機溶剤としては特に限定はないが、ケトン類、ハロゲン化炭化水素類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物類、炭化水素類、エステル類、エーテル類等を用いることができる。これらは1種単独で、あるいは2種以上を混合して用いることができる。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合には、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類の使用が好ましい。
In the production method of the present invention, the transparent substrate and the liquid crystal coating liquid are a compound having a fluorinated alkyl group, a liquid crystal compound and a solvent as essential components, and as the compound having a fluorinated alkyl group and the liquid crystal compound, the aforementioned compounds are used. be able to.
As the solvent for the liquid crystal coating solution used in the production method of the present invention, an organic solvent is preferable. The organic solvent is not particularly limited, and ketones, halogenated hydrocarbons, amides, sulfoxides, heterocyclic compounds, hydrocarbons, esters, ethers, and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, in consideration of environmental load, it is preferable to use ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone.

本発明の製造方法に用いる液晶塗布液は必要に応じてカイラル剤、界面活性剤、配向調整剤又は重合開始剤を添加することができる。カイラル剤、界面活性剤、配向調整剤としては、前述した化合物を用いることができる。
重合開始剤は重合性を示す反応性基を有する液晶化合物を用いたときに好適に用いることができる。重合開始剤としては、熱重合開始剤及び光重合開始剤のいずれもが使用できる。重合反応が迅速であることから、光重合開始剤の使用が好ましい。光重合開始剤の例としては、多核キノン化合物(米国特許3046127号公報、同2951758号公報に記載のもの)、オキサジアゾール化合物(米国特許4212970号公報に記載のもの)、α-カルボニル化合物(米国特許2367661号公報、同2367670号公報に記載のもの)、アシロインエーテル(米国特許2448828号公報に記載のもの)、α-炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号公報に記載のもの)、トリアリールイミダゾールダイマーとp-アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許3549367号公報に記載のもの)、アクリジン及びフェナジン化合物(特開昭60-105667号公報、米国特許4239850号公報に記載のもの)等が挙げられる。重合開始剤の使用量は、液晶塗布液の固形分に対して、通常0.001〜50重量%、好ましくは0.01〜20重量%、より好ましくは0.5〜5重量%である。
液晶層塗布液を透明基材上に塗布する方法は特に制限されず、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法等の公知の塗工方法を採用することができる。
The liquid crystal coating liquid used in the production method of the present invention may contain a chiral agent, a surfactant, an alignment regulator or a polymerization initiator as necessary. The compound mentioned above can be used as a chiral agent, surfactant, and orientation adjusting agent.
The polymerization initiator can be suitably used when a liquid crystal compound having a polymerizable reactive group is used. As the polymerization initiator, either a thermal polymerization initiator or a photopolymerization initiator can be used. Use of a photoinitiator is preferred because the polymerization reaction is rapid. Examples of the photopolymerization initiator include polynuclear quinone compounds (described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758), oxadiazole compounds (described in US Pat. No. 4,212,970), α-carbonyl compounds ( U.S. Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in U.S. Pat. No. 2,448,828), α-hydrocarbon substituted aromatic acyloin compound (as described in U.S. Pat. No. 2,722,512) ), Combinations of triarylimidazole dimers and p-aminophenyl ketone (described in US Pat. No. 3,549,367), acridine and phenazine compounds (described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-105667, US Pat. No. 4,239,850) ) And the like. The usage-amount of a polymerization initiator is 0.001 to 50 weight% normally with respect to solid content of a liquid-crystal coating liquid, Preferably it is 0.01 to 20 weight%, More preferably, it is 0.5 to 5 weight%.
The method for applying the liquid crystal layer coating liquid on the transparent substrate is not particularly limited, and spin coating method, roll coating method, flow coating method, printing method, dip coating method, casting film forming method, bar coating method, gravure printing. A known coating method such as a method can be employed.

本発明の製造方法においては、液晶の相の基本構造(コレステリック相自身の螺旋構造)はできるだけ維持させることから、前記液晶塗布液を透明基材上に塗布した後、固定化する工程を有することが好ましい。
固定化する方法としては、重合性基の種類、重合性基の一分子あたりの数を調整したものを液晶性化合物として用いて加熱あるいは光照射して固定化する方法、非重合性液晶と重合性液晶との混合物を用いて加熱あるいは光照射して固定化する方法、高分子液晶を用いて所定の配向状態が得られた時点で急速に冷却することにより固定化する方法等が挙げられる。中でも生産性の観点から光照射による方法が好ましく、紫外線を用いる方法がより好ましい。光照射エネルギーは、通常、1mJ/cm〜50J/cm、好ましくは1mJ/cm〜800mJ/cmである。
In the production method of the present invention, since the basic structure of the liquid crystal phase (the spiral structure of the cholesteric phase itself) is maintained as much as possible, the liquid crystal coating solution is applied on a transparent substrate and then fixed. Is preferred.
As a method for immobilization, the type of polymerizable group, a method in which the number of polymerizable groups per molecule is adjusted is used as a liquid crystalline compound, and it is fixed by heating or light irradiation. Examples include a method of fixing by heating or light irradiation using a mixture with a crystalline liquid crystal, and a method of fixing by rapidly cooling when a predetermined alignment state is obtained using a polymer liquid crystal. Among these, from the viewpoint of productivity, a method using light irradiation is preferable, and a method using ultraviolet rays is more preferable. The light irradiation energy is usually 1 mJ / cm 2 to 50 J / cm 2 , preferably 1 mJ / cm 2 to 800 mJ / cm 2 .

本発明の光学積層体の形状は特に制限されないが、フィルム状であるのが好ましい。フィルム状の本発明の光学積層体は、以下に述べるように、輝度向上フィルム、液晶表示装置の製造原料として有用である。   The shape of the optical laminate of the present invention is not particularly limited, but is preferably a film. As described below, the film-shaped optical laminate of the present invention is useful as a raw material for producing a brightness enhancement film and a liquid crystal display device.

2)輝度向上フィルム
本発明の輝度向上フィルムは、透明基材上に所望の配向状態を有する液晶層を形成した光学積層体と、式:Rth={(nx+ny)/2-nz}×d(式中、nx、nyは厚さ方向に垂直な互いに直交する2方向の屈折率を表し、nx>nyである。nzは厚さ方向の屈折率を表し、dは膜厚を表す。)で定義されるRthが、-20nm〜-1000nmである位相差素子と、1/4波長板とを含むことを特徴とする。
また、上述した光学積層体は1/4波長板と組み合わせることでも輝度向上フィルムとして活用できる。
2) Brightness-enhancing film The brightness-enhancing film of the present invention comprises an optical laminate in which a liquid crystal layer having a desired alignment state is formed on a transparent substrate, and a formula: Rth = {(nx + ny) / 2-nz} × d ( In the formula, nx and ny represent refractive indexes in two directions perpendicular to each other perpendicular to the thickness direction, and nx> ny, nz represents the refractive index in the thickness direction, and d represents the film thickness. It includes a retardation element whose Rth is defined to be −20 nm to −1000 nm and a quarter-wave plate.
Moreover, the optical laminated body mentioned above can be utilized as a brightness enhancement film by combining with a quarter wavelength plate.

2−1)位相差素子
本発明の輝度向上フィルムに用いる位相差素子は、面内のレタデーションを実質的に有さず、かつ、式:Rth={(nx+ny)/2-nz}×d(式中、nx、nyは厚さ方向に垂直な互いに直交する2方向の屈折率を表し、nx>nyである。nzは厚さ方向の屈折率を表し、dは膜厚を表す。)で定義されるRthが、-20nm〜-1000nm、好ましくは-50nm〜-500nmの範囲である。このような範囲のRthを有する位相差素子は、光源側から1/4波長板に斜めから入射する光の位相差を補償する機能を有する。
本発明の輝度向上フィルムに用いる位相差素子は、主屈折率nx、ny及びnz(nx、ny及びnzは前記と同じ意味を表す。)の関係が、nz>nx、nz>ny、nx≒nyを満たすことが必要である。位相差素子は複数の層から構成されていてもよい。この位相差素子が複数の層から構成されている場合、各層の主屈折率は異なっていてもよく、当該素子全体の屈折率が前記の関係を満たせばよい。この主屈折率は、自動複屈折計(例えば、王子計測器社製「KOBRAシリーズ」等)により測定することができる。なお、nx≒nyとは、屈折率差が、通常0.0002以内、好ましくは0.0001以内、より好ましくは0.00005以内のことである。
また、本発明の輝度向上フィルムに用いる位相差素子の、式:Re=(nx-ny)×d(nx、ny及びdは前記と同じ意味を表す。)で定義される面内レタデーションReは、通常20nm以下、好ましくは10nm以下、より好ましくは5nm以下である。
このような光学特性を有する位相差素子としては、少なくとも負の固有複屈折値を有する材料(以下、単に負の材料ということがある。)を延伸配向させて得られた層を含むものを挙げることができる。
2-1) Phase difference element The phase difference element used for the brightness enhancement film of the present invention has substantially no in-plane retardation, and the formula: Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d ( In the formula, nx and ny represent refractive indexes in two directions perpendicular to each other perpendicular to the thickness direction, and nx> ny, nz represents the refractive index in the thickness direction, and d represents the film thickness. Rth defined is in the range of −20 nm to −1000 nm, preferably −50 nm to −500 nm. The retardation element having Rth in such a range has a function of compensating for a phase difference of light incident obliquely on the quarter wavelength plate from the light source side.
In the retardation element used in the brightness enhancement film of the present invention, the relationship between the main refractive indexes nx, ny and nz (nx, ny and nz are the same as described above) is nz> nx, nz> ny, nx≈ It is necessary to satisfy ny. The retardation element may be composed of a plurality of layers. When this retardation element is composed of a plurality of layers, the main refractive index of each layer may be different, and the refractive index of the entire element only needs to satisfy the above relationship. This main refractive index can be measured by an automatic birefringence meter (for example, “KOBRA series” manufactured by Oji Scientific Instruments). Note that nx≈ny means that the refractive index difference is usually within 0.0002, preferably within 0.0001, and more preferably within 0.00005.
The in-plane retardation Re defined by the formula: Re = (nx−ny) × d (nx, ny and d are as defined above) of the retardation element used in the brightness enhancement film of the present invention is Usually, it is 20 nm or less, preferably 10 nm or less, more preferably 5 nm or less.
Examples of the retardation element having such optical characteristics include a layer including a layer obtained by stretching and orientation of a material having at least a negative intrinsic birefringence value (hereinafter, sometimes referred to simply as a negative material). be able to.

ここで、負の固有複屈折値を有する材料とは、分子が一軸性の秩序をもって配向した際に、光学的に負の一軸性を示す特性を有するものをいう。固有複屈折値が負の材料としては、ディスコティック液晶、ディスコティック液晶ポリマー、芳香族ビニル系重合体、ポリアクリロニトリル系重合体、ポリメタクリレート系重合体、セルロースエステル系重合体、これら構成単位の多元(二元、三元等)共重合体等が挙げられる。これらは1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、芳香族ビニル系重合体、ポリアクリロニトリル系重合体及びポリメチルメタクリレート系重合体の中から選択される少なくとも1種が好ましい。なかでも複屈折発現性が高いという観点から、芳香族ビニル系重合体がより好ましい。
芳香族ビニル系重合体とは、芳香族ビニル単量体の単独重合体、これらの2種以上の共重合体、又は芳香族ビニル単量体とこれと共重合可能な単量体との共重合体のことをいう。芳香族ビニル単量体としては、スチレン;4-メチルスチレン、4-クロロスチレン、3-メチルスチレン、4-メトキシスチレン、4-tert-ブトキシスチレン、α-メチルスチレン等のスチレン誘導体;等が挙げられる。また、これらを2種以上併用して使用してもよい。
芳香族ビニル単量体と共重合可能な単量体としては、プロピレン、ブテン又は塩化ビニル等のオレフィン化合物;アクリロニトリル;(メタ)アクリル酸又は(メタ)アクリル酸メチル等の(メタ)アクリレート化合物;無水マレイン酸;マレイミド;酢酸ビニル;等が挙げられる。これらの中でも、耐熱性が高い観点から、スチレン及び/又はスチレン誘導体と無水マレイン酸との共重合体が好ましい。
前記負の固有複屈折を有する材料のガラス転移温度TgAは、耐久性の観点から、好ましくは110℃以上、より好ましくは120℃以上である。
Here, a material having a negative intrinsic birefringence value refers to a material having a characteristic that exhibits optically negative uniaxiality when molecules are oriented in a uniaxial order. Materials with negative intrinsic birefringence values include discotic liquid crystals, discotic liquid crystal polymers, aromatic vinyl polymers, polyacrylonitrile polymers, polymethacrylate polymers, cellulose ester polymers, and multiple elements of these structural units. (Binary, ternary, etc.) copolymers and the like. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, at least one selected from an aromatic vinyl polymer, a polyacrylonitrile polymer, and a polymethyl methacrylate polymer is preferable. Of these, aromatic vinyl polymers are more preferable from the viewpoint of high birefringence.
An aromatic vinyl polymer is a homopolymer of an aromatic vinyl monomer, a copolymer of two or more of these, or a copolymer of an aromatic vinyl monomer and a monomer copolymerizable therewith. Refers to a polymer. Examples of the aromatic vinyl monomer include styrene; styrene derivatives such as 4-methylstyrene, 4-chlorostyrene, 3-methylstyrene, 4-methoxystyrene, 4-tert-butoxystyrene, and α-methylstyrene; It is done. Two or more of these may be used in combination.
Examples of monomers copolymerizable with the aromatic vinyl monomer include olefin compounds such as propylene, butene, and vinyl chloride; acrylonitrile; (meth) acrylate compounds such as (meth) acrylic acid or methyl (meth) acrylate; Maleic anhydride; maleimide; vinyl acetate; and the like. Among these, from the viewpoint of high heat resistance, a copolymer of styrene and / or a styrene derivative and maleic anhydride is preferable.
The glass transition temperature TgA of the material having negative intrinsic birefringence is preferably 110 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher, from the viewpoint of durability.

位相差素子としては、前記固有複屈折値が負の材料からなるフィルム又はシートを一軸延伸やアンバランス二軸延伸したものを、延伸方向(屈折率が最大又は最小になる方向)を互いに直交させて2枚積層したもの、あるいはバランス二軸延伸したもの(面内の任意の方向で屈折率が実質的に等しくなるように延伸したもの)を単層で用いることができる。なかでも、機械的強度等の点から、前記負の材料を延伸配向させて得られた層(A層)の少なくとも片面に、透明樹脂材料からなる層(B層)を積層したものを用いるのが好ましく、吸湿や温度変化、又は経時変化による反り等を防止する観点からは、固有複屈折値が負である材料からなる層(A層)の両面に、透明樹脂材料からなる層(B層)が積層されることがより好ましい。   As a retardation element, a film or sheet made of a material having a negative intrinsic birefringence value is uniaxially stretched or unbalanced biaxially stretched, and the stretching directions (directions in which the refractive index is maximum or minimum) are orthogonal to each other. Two layers laminated, or a balanced biaxially stretched (stretched so that the refractive index is substantially equal in any direction in the plane) can be used as a single layer. In particular, from the viewpoint of mechanical strength and the like, a layer (B layer) made of a transparent resin material is used on at least one side of a layer (A layer) obtained by stretching and orientation of the negative material. From the viewpoint of preventing warpage due to moisture absorption, temperature change, or change over time, a layer (B layer) made of a transparent resin material on both sides of a layer (A layer) made of a material having a negative intrinsic birefringence value. ) Are more preferably laminated.

ここで用いる透明樹脂材料としては、1mm厚で全光線透過率が80%以上のものであれば、特に制限されない。例えば、前記本発明における光学積層体の透明基材の材料として上述したものと同様なものを使用することができる。
透明樹脂材料からなる層(B層)の厚さは、特に限定されないが、通常15〜250μm、好ましくは25〜150μmである。
前記負の固有複屈折値を有する材料及び/又は透明樹脂材料には、必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、塩素捕捉剤、難燃剤、結晶化核剤、ブロッキング防止剤、防曇剤、離型剤、顔料、染料、有機又は無機の増量剤、中和剤、滑剤、分解剤、金属不活性化剤、汚染防止剤、抗菌剤やその他の樹脂、熱可塑性エラストマー等の公知の添加成分を、本発明の効果が損なわれない範囲で添加することができる。これらの添加剤の添加量は樹脂材料に対して、通常0〜20重量%、好ましくは0〜10重量%、より好ましくは0〜5重量%である。
The transparent resin material used here is not particularly limited as long as it has a thickness of 1 mm and a total light transmittance of 80% or more. For example, the same materials as those described above can be used as the transparent base material of the optical layered body in the present invention.
Although the thickness of the layer (B layer) which consists of transparent resin materials is not specifically limited, Usually, 15-250 micrometers, Preferably it is 25-150 micrometers.
The material having the negative intrinsic birefringence value and / or the transparent resin material may include an antioxidant, a heat stabilizer, a light stabilizer, an ultraviolet absorber, an infrared absorber, an antistatic agent, and a dispersant as necessary. , Chlorine scavengers, flame retardants, crystallization nucleating agents, antiblocking agents, antifogging agents, mold release agents, pigments, dyes, organic or inorganic extenders, neutralizing agents, lubricants, decomposition agents, metal deactivators Well-known additive components such as antifouling agents, antibacterial agents, other resins, and thermoplastic elastomers can be added as long as the effects of the present invention are not impaired. The addition amount of these additives is usually 0 to 20% by weight, preferably 0 to 10% by weight, and more preferably 0 to 5% by weight with respect to the resin material.

本発明に使用する位相差素子は、前記負の固有複屈折値を有する材料からなる層(A層)と透明樹脂材料からなる層(B層)との間に接着剤層(C層)を設けてもよい。接着剤層(C層)は、A層に用いる負の固有複屈折値を有する材料とB層に用いる透明樹脂材料との双方と親和性があるものから形成することができる。例えば、酢酸ビニル系、ポリビニルアルコール系、ポリビニルアセタール系、塩化ビニル系、アクリル系、ポリアミド系、ポリエチレン系、セルロース系の粘着剤又は接着剤などが挙げられる。中でも、酢酸ビニル系粘着剤又は接着剤、及び、アクリル系粘着剤又は接着剤が好ましい。酢酸ビニル系粘着剤又は接着剤における主成分として、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体が、好適である。アクリル系粘着剤又は接着剤における主成分としては、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル等と、メタクリル酸エステル、スチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル等との共重合体が好適である。
前記接着剤及び粘着剤の中でも、複屈折性の観点から延伸温度よりも低温のガラス転移温度を有する粘着剤又は接着剤が好ましく、特に、前記透明樹脂材料、及び前記負の固有複屈折値を有する材料に対して、5℃以上低いガラス転移温度を有する粘着剤又は接着剤がより好ましく、20℃以上低い粘着剤又は接着剤が特に好ましい。
接着剤層(C層)の厚さは特に限定されないが、好ましくはl〜50μm、さらに好ましくは5〜30μmである。
The retardation element used in the present invention has an adhesive layer (C layer) between a layer (A layer) made of a material having a negative intrinsic birefringence value and a layer (B layer) made of a transparent resin material. It may be provided. The adhesive layer (C layer) can be formed from a material having an affinity for both the material having a negative intrinsic birefringence value used for the A layer and the transparent resin material used for the B layer. Examples thereof include vinyl acetate-based, polyvinyl alcohol-based, polyvinyl acetal-based, vinyl chloride-based, acrylic-based, polyamide-based, polyethylene-based, and cellulose-based pressure-sensitive adhesives or adhesives. Among these, a vinyl acetate-based pressure-sensitive adhesive or adhesive and an acrylic pressure-sensitive adhesive or adhesive are preferable. A copolymer of ethylene and vinyl acetate is preferred as the main component in the vinyl acetate pressure-sensitive adhesive or adhesive. As the main component in the acrylic pressure-sensitive adhesive or adhesive, a copolymer of ethyl acrylate, butyl acrylate, -2-ethylhexyl acrylate, and the like with methacrylic acid ester, styrene, acrylonitrile, vinyl acetate, or the like is preferable. .
Among the adhesive and pressure-sensitive adhesive, a pressure-sensitive adhesive or adhesive having a glass transition temperature lower than the stretching temperature is preferable from the viewpoint of birefringence, and in particular, the transparent resin material, and the negative intrinsic birefringence value. A pressure-sensitive adhesive or adhesive having a glass transition temperature lower by 5 ° C. or more is more preferable, and a pressure-sensitive adhesive or adhesive having a temperature lower by 20 ° C. or higher is particularly preferable.
Although the thickness of an adhesive bond layer (C layer) is not specifically limited, Preferably it is 1-50 micrometers, More preferably, it is 5-30 micrometers.

位相差素子を製造する方法としては特に制限されないが、負の固有複屈折値を有する材料からなる層(A層)の少なくとも片面に、透明樹脂材料からなる層(B層)を積層して未延伸積層体を得、これを一軸又は二軸延伸する方法が好ましい。
未延伸積層体を得る方法としては、共押出Tダイ法、共押出インフレーション法、共押出ラミネーション法等の共押出による成形方法、ドライラミネーション等のフィルムラミネーション成形方法、及び基材樹脂フィルムに対して樹脂溶液をコーティングするようなコーティング成形方法等の公知の方法を適宜利用することができる。なかでも、製造効率等の観点から、共押出による成形方法が好ましい。押出し温度は、使用する固有複屈折値が負である材料や透明樹脂材料及び必要に応じて用いられる接着剤の種類に応じて適宜選択すればよい。
前記未延伸積層体を延伸する方法は特に制限はなく、従来公知の方法が適用され得る。具体的には、ロール側の周速の差を利用して縦方向に一軸延伸する方法、テンターを用いて横方向に一軸延伸する方法等の一軸延伸法;固定するクリップの間隔を開いての縦方向の延伸と同時に、ガイドレールの広がり角度により横方向に延伸する同時二軸延伸法や、ロール間の周速の差を利用して縦方向に延伸した後、その両端部をクリップ把持してテンターを用いて横方向に延伸する逐次二軸延伸法等の二軸延伸法;が挙げられる。面方向の屈折率をバランスさせ、面内レタデーションを実質的にゼロにするには二軸延伸法が好ましい。
A method for producing the retardation element is not particularly limited, but a layer (B layer) made of a transparent resin material is not laminated on at least one side of a layer (A layer) made of a material having a negative intrinsic birefringence value. A method of obtaining a stretched laminate and stretching it uniaxially or biaxially is preferable.
As a method for obtaining an unstretched laminate, a coextrusion T die method, a coextrusion inflation method, a coextrusion molding method such as a coextrusion lamination method, a film lamination molding method such as dry lamination, and a base resin film A known method such as a coating molding method for coating a resin solution can be appropriately used. Among these, from the viewpoint of production efficiency and the like, a molding method by coextrusion is preferable. The extrusion temperature may be appropriately selected according to the material having a negative intrinsic birefringence value, a transparent resin material, and the type of adhesive used as necessary.
There is no restriction | limiting in particular in the method of extending | stretching the said unstretched laminated body, A conventionally well-known method may be applied. Specifically, a uniaxial stretching method such as a method of uniaxial stretching in the longitudinal direction using the difference in peripheral speed on the roll side, a method of uniaxial stretching in the lateral direction using a tenter, etc .; At the same time as stretching in the longitudinal direction, use the simultaneous biaxial stretching method that stretches in the transverse direction according to the spread angle of the guide rail or the longitudinal direction using the difference in peripheral speed between the rolls, and then grip the both ends of the clip And a biaxial stretching method such as a sequential biaxial stretching method of stretching in the transverse direction using a tenter. A biaxial stretching method is preferred in order to balance the refractive index in the plane direction and to make the in-plane retardation substantially zero.

延伸温度は特に制限されないが、位相差素子が前記積層構造をとる場合は、固有複屈折が負の材料のガラス転移温度Tgとすると、(Tg-30)℃から(Tg+60)℃の間、より好ましくは(Tg-10)℃から(Tg+50)℃、さらに好ましくは(Tg-5)℃から(Tg+15)℃の範囲である。延伸温度を上記範囲とすることにより、延伸時にB層に屈折率異方性を発現しにくくすることができ、目的とする面内の直交軸方向と厚さ方向の屈折率の関係を容易に得ることができる。
延伸倍率は、通常、1.01〜30倍、好ましくは1.01〜10倍、より好ましくは1.01〜5倍である。延伸倍率が上記範囲を外れると、配向が不十分で屈折率異方性、ひいてはレタデーションの発現が不十分になったり、積層体が破断したりするおそれがある。
Although the stretching temperature is not particularly limited, when the retardation element has the laminated structure, the glass transition temperature Tg A of a material having a negative intrinsic birefringence is (Tg A −30) ° C. to (Tg A +60) ° C. More preferably, the range is (Tg A −10) ° C. to (Tg A +50) ° C., and more preferably (Tg A −5) ° C. to (Tg A +15) ° C. By setting the stretching temperature in the above range, refractive index anisotropy can be made difficult to develop in the B layer during stretching, and the relationship between the target in-plane orthogonal axis direction and the refractive index in the thickness direction can be easily achieved. Can be obtained.
The draw ratio is usually 1.01 to 30 times, preferably 1.01 to 10 times, and more preferably 1.01 to 5 times. If the draw ratio is out of the above range, the orientation may be insufficient, the refractive index anisotropy and thus the retardation may be insufficiently developed, or the laminate may be broken.

2−2)1/4波長板
本発明に用いる1/4波長板としては、入射光に対して1/4波長の位相差を与えるものであれば特に制限されないが、広帯域1/4波長板が好適である。ここで広帯域1/4波長板とは、波長410〜660nmを含む可視光域全体でレタデーションがほぼ1/4波長になる1/4波長板のことである。
本発明に用いる1/4波長板としては、正の固有複屈折値を有する材料からなる層(D層)の少なくとも1層と、負の固有複屈折値を有する材料からなる層(E層)の少なくとも1層とを有し、前記D層とE層における分子鎖の配向方向が等しいものが好ましい。
2-2) 1/4 wavelength plate The 1/4 wavelength plate used in the present invention is not particularly limited as long as it gives a phase difference of 1/4 wavelength to incident light. Is preferred. Here, the broadband quarter-wave plate is a quarter-wave plate whose retardation is almost ¼ wavelength in the entire visible light region including wavelengths of 410 to 660 nm.
The quarter-wave plate used in the present invention includes at least one layer (D layer) made of a material having a positive intrinsic birefringence value and a layer (E layer) made of a material having a negative intrinsic birefringence value. And having the same orientation direction of molecular chains in the D layer and the E layer are preferable.

前記D層を構成する正の固有複屈折値を有する材料は、分子が一軸性の秩序をもって配向した際に、光学的に正の一軸性を示す特性を有するものをいう。正の固有複屈折値を有する材料としては、例えば、棒状液晶、棒状液晶ポリマー、脂環式構造を有する重合体樹脂、オレフィン系重合体、ポリエステル系重合体、ポリアリーレンサルファイド系重合体、ポリビニルアルコール系重合体、ポリカーボネート系重合体、ポリアリレート系重合体、セルロースエステル系重合体、ポリエーテルスルホン系重合体、ポリスルホン系重合体、ポリアリルスルホン系重合体、ポリ塩化ビニル系重合体、あるいはこれらの構成単位の多元(二元、三元等)共重合体等が挙げられる。これらは1種を単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明においては、これらの中でも、脂環式構造を有する重合体樹脂又はオレフィン系重合体の使用が好ましく、光透過率特性、耐熱性、寸度安定性、光弾性特性等の観点から、脂環式構造を有する重合体樹脂の使用がより好ましい。ここで用いる脂環式構造を有する重合体樹脂としては、前記本発明における光学積層体の透明基材の材料として上述したものと同様なものを使用することができる。脂環式構造を有する重合体樹脂のガラス転移温度は、使用目的に応じて適宜選択されればよいが、優れた光学特性が得られる観点から、好ましくは80℃以上、より好ましくは100〜250℃、さらに好ましくは120〜200℃の範囲である。
The material having a positive intrinsic birefringence value constituting the D layer refers to a material having optically positive uniaxial characteristics when molecules are oriented in a uniaxial order. Examples of the material having a positive intrinsic birefringence value include a rod-like liquid crystal, a rod-like liquid crystal polymer, a polymer resin having an alicyclic structure, an olefin polymer, a polyester polymer, a polyarylene sulfide polymer, and polyvinyl alcohol. Polymer, polycarbonate polymer, polyarylate polymer, cellulose ester polymer, polyethersulfone polymer, polysulfone polymer, polyallylsulfone polymer, polyvinyl chloride polymer, or these Examples thereof include multi-component (binary, ternary, etc.) copolymers of structural units. These can be used alone or in combination of two or more.
In the present invention, among these, it is preferable to use a polymer resin or an olefin polymer having an alicyclic structure. From the viewpoint of light transmittance characteristics, heat resistance, dimensional stability, photoelastic characteristics, and the like, The use of a polymer resin having a cyclic structure is more preferable. As the polymer resin having an alicyclic structure used here, the same resin as described above can be used as the material for the transparent substrate of the optical laminate in the present invention. The glass transition temperature of the polymer resin having an alicyclic structure may be appropriately selected according to the purpose of use, but is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 100 to 250, from the viewpoint of obtaining excellent optical properties. ° C, more preferably in the range of 120-200 ° C.

また、(E)層を構成する負の固有複屈折値を有する材料としては、芳香族ビニル系重合体の使用が好ましい。芳香族ビニル系重合体としては、前記位相差素子において列記したものと同様のものが挙げられる。   Moreover, as a material which has a negative intrinsic birefringence value which comprises a (E) layer, use of an aromatic vinyl type polymer is preferable. Examples of the aromatic vinyl polymer include the same ones listed in the retardation element.

本発明に用いる1/4波長板を製造する方法は特に制限はなく、例えば、(i)D層とE層とを別々に成膜し、接着剤層(F層)を介してドライラミネーションにより積層して積層体とする方法、(ii)共押出法により成膜して積層体を得る方法等が挙げられる。これらの中でも、層間剥離強度が大きい積層体を得ることができ、かつ、生産効率に優れることから、(ii)の共押出法による成膜法が好ましい。共押出法により積層体を得る方法は、具体的には、複数基の押出機を用い、正の固有複屈折値を有する材料と負の固有複屈折値を有する材料とを多層ダイから押出すことにより成膜するものである。   The method for producing a quarter-wave plate used in the present invention is not particularly limited. For example, (i) a D layer and an E layer are separately formed, and dry lamination is performed through an adhesive layer (F layer). Examples include a method of laminating to form a laminate, and (ii) a method of forming a laminate by coextrusion to obtain a laminate. Among these, the film forming method by the co-extrusion method (ii) is preferable because a laminate having a high delamination strength can be obtained and the production efficiency is excellent. Specifically, a method of obtaining a laminate by a coextrusion method is to extrude a material having a positive intrinsic birefringence value and a material having a negative intrinsic birefringence value from a multilayer die using a plurality of extruders. Thus, a film is formed.

本発明に用いる1/4波長板には必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、分散剤、塩素捕捉剤、難燃剤、結晶化核剤、ブロッキング防止剤、防曇剤、離型剤、顔料、染料、有機又は無機の増量剤、中和剤、滑剤、分解剤、金属不活性化剤、汚染防止剤、抗菌剤やその他の樹脂、熱可塑性エラストマー等の公知の添加成分を、本発明の効果が損なわれない範囲で添加することができる。これらの添加剤の添加量は樹脂材料に対して、通常0〜20重量%、好ましくは0〜10重量%、より好ましくは0〜5重量%である。
正の固有複屈折値を有する材料からなる層(D層)と負の固有複屈折値を有する材料からなる層(E層)を遅相軸を直交させて積層するには、各層の分子鎖の配向方向を等しくさせればよい。すなわち、当該1/4波長板は、固有複屈折値が異符号の材料からなる層(D層とE層)の積層体であるため、D層とE層との延伸方向を一致させれば、2相の遅相軸を必然的に直交させることができる。
As necessary, the quarter wave plate used in the present invention includes an antioxidant, a heat stabilizer, a light stabilizer, an ultraviolet absorber, an infrared absorber, an antistatic agent, a dispersant, a chlorine scavenger, a flame retardant, Crystallization nucleating agent, antiblocking agent, antifogging agent, release agent, pigment, dye, organic or inorganic extender, neutralizing agent, lubricant, decomposition agent, metal deactivator, antifouling agent, antibacterial agent and Other additives such as other resins and thermoplastic elastomers can be added as long as the effects of the present invention are not impaired. The addition amount of these additives is usually 0 to 20% by weight, preferably 0 to 10% by weight, and more preferably 0 to 5% by weight with respect to the resin material.
In order to laminate a layer made of a material having a positive intrinsic birefringence value (D layer) and a layer made of a material having a negative intrinsic birefringence value (E layer) with the slow axes orthogonal to each other, the molecular chain of each layer It is sufficient to make the orientation directions of the same. That is, since the quarter wave plate is a laminate of layers (D layer and E layer) made of materials having different intrinsic birefringence values, the stretching direction of the D layer and the E layer should be matched. The slow phases of the two phases can inevitably be orthogonal.

このような1/4波長板は、正の固有複屈折値を有する材料及び負の固有複屈折値を有する材料からなる積層体を延伸処理することにより製造することができる。積層体を延伸する方法は特に制限はなく、従来公知の方法を採用できる。延伸する方法としては、例えば、ロール側の周速の差を利用して縦方向に一軸延伸する方法、テンターを用いて横方向に一軸延伸する方法等が挙げられる。これらの中で、縦方向の一軸延伸が好適である。一軸延伸の延伸倍率に特に制限はないが、1.1〜3.0倍であることが好ましく、1.2〜2.2倍であることがより好ましい。延伸倍率が上記範囲を外れると、配向が不十分で屈折率異方性、ひいてはレタデーションの発現が不十分になったり、積層体が破断したりするおそれがある。
前記積層体を延伸する際の温度は、前記D層及びE層を構成する樹脂のガラス移転温度をTgとすると、好ましくは(Tg-30)℃から(Tg+60)℃の間、より好ましくは(Tg-10)℃から(Tg+50)℃の温度範囲である。延伸温度を上記範囲とすることにより、目的とするレタデーションを容易に得ることができる。
また、前記積層体を前述した共押出法により製造した場合には、従来の1/4波長板の製造時に必要であった、延伸フィルムのチップの切り出しや、切り出したチップの貼り合わせ等の作業が不要となり、いわゆるロールトゥロール(Roll to Roll)方式により、連続的に長尺の1/4波長板を生産することができる。
Such a quarter-wave plate can be manufactured by stretching a laminate composed of a material having a positive intrinsic birefringence value and a material having a negative intrinsic birefringence value. There is no restriction | limiting in particular in the method of extending | stretching a laminated body, A conventionally well-known method is employable. Examples of the stretching method include a method of uniaxial stretching in the longitudinal direction using a difference in peripheral speed on the roll side, and a method of uniaxial stretching in the lateral direction using a tenter. Among these, uniaxial stretching in the longitudinal direction is preferable. Although there is no restriction | limiting in particular in the draw ratio of uniaxial stretching, it is preferable that it is 1.1 to 3.0 times, and it is more preferable that it is 1.2 to 2.2 times. If the draw ratio is out of the above range, the orientation may be insufficient, the refractive index anisotropy and thus the retardation may be insufficiently developed, or the laminate may be broken.
The temperature at which the laminate is stretched is preferably (Tg-30) ° C to (Tg + 60) ° C, more preferably (Tg + 60) ° C, where Tg is the glass transition temperature of the resin constituting the D layer and E layer. The temperature range is from Tg-10) ° C to (Tg + 50) ° C. By setting the stretching temperature within the above range, a target retardation can be easily obtained.
In addition, when the laminate is manufactured by the above-described coextrusion method, operations such as cutting out a stretched film chip and pasting the cut chip, which are necessary when manufacturing a conventional quarter-wave plate, are performed. Is not necessary, and a long quarter-wave plate can be continuously produced by a so-called roll-to-roll method.

1/4波長板は、D層を少なくとも1層と、E層を少なくとも1層有し、前記D層とE層における分子鎖の配向が等しい光学積層体であれば、その層構成に特に制限されないが、D層/E層/D層、又はE層/D層/E層の層構成を有するのが好ましい。また、前記D層とE層との層間にF層(接着剤層)をさらに有し、例えばD層-F層-E層の3層構造、又はD層-F層-E層-F層-D層若しくはE層-F層-D層-F層-E層の5層構造とすることができる。前記F層を構成する接着剤については、前記位相差素子において列記したものと同様のものを使用できる。
1/4波長板の厚さは、その使用目的等に応じて適宜決定することができる。安定した延伸処理による均質な延伸フィルムが得られる観点から、好ましくは10〜300μm、より好ましくは30〜200μmである。
The quarter-wave plate is particularly limited to the layer structure as long as it has at least one D layer and at least one E layer, and the optical layered body has the same molecular chain orientation in the D layer and the E layer. However, it is preferable to have a layer structure of D layer / E layer / D layer or E layer / D layer / E layer. Further, an F layer (adhesive layer) is further provided between the D layer and the E layer. For example, a three-layer structure of D layer-F layer-E layer, or D layer-F layer-E layer-F layer A five-layer structure of -D layer or E layer-F layer-D layer-F layer-E layer can be employed. About the adhesive which comprises the said F layer, the thing similar to what was listed in the said phase difference element can be used.
The thickness of the quarter-wave plate can be appropriately determined according to the purpose of use. From the viewpoint of obtaining a homogeneous stretched film by a stable stretching treatment, the thickness is preferably 10 to 300 μm, more preferably 30 to 200 μm.

本発明においては、広帯域1/4波長板として、前記したもの以外に、特開平5-100114号公報、特開平11-231132号公報等に記載されている1/2波長板と1/4波長板を積層したもの、あるいは広帯域位相差フィルムWRF(帝人社製)等も好適に用いることができる。   In the present invention, in addition to the above-described broadband quarter-wave plate, a half-wave plate and a quarter wavelength described in JP-A-5-100114, JP-A-11-231132, etc. A laminate of plates or a broadband retardation film WRF (manufactured by Teijin Ltd.) can also be suitably used.

本発明の輝度向上フィルムは、上述した液晶層を有する光学積層体、上述した位相差素子及び1/4波長板とを含むことを特徴とする。
本発明の輝度向上フィルムの層構成例を図1に示す。図1中、1は光学積層体、2は位相差素子、3は1/4波長板である。図1に示す輝度向上フィルム10は、例えば、図2に示すように、光源A、拡散板4、輝度向上フィルム10、プリズムシート5、及び偏光板6を順次配置して用いることができる。光源Aより出射した光線Lは、拡散板4を通過することにより均一な分布を持つ拡散光に変換される。次に、輝度向上フィルム10に入射した光線は異なる回転方向を持つ円偏光に分離され、一方の回転方向の円偏光は透過し、他方の回転方向の円偏光は反射される。透過した円偏光は1/4波長板3により偏光板6の透過軸に平行な直線偏光に変換される。一方反射された円偏光は拡散板4による偏光解消作用を受けて非偏光化された後、光源Aの背面側に配置された反射板Bによって再び拡散板側に出射されて再利用される。このことにより、光源より出射した光の有効利用が図られ、表示輝度を向上させることができる。
図1に示す輝度向上フィルムは、例えば、次のようにして製造することができる。先ず、透明基材上に配向膜を形成し、該配向膜上に、フッ化アルキル基を有する化合物を含有する液晶組成物を塗布し、次いで化学作用照射することにより、液晶層の螺旋ピッチが厚さ方向に徐々に変化した構造を有する光学積層体が形成される。次に、前記光学積層体に又は接着剤層若しくは粘着剤層を介して、式:Rth={(nx+ny)/2-nz}×d(式中、nx、nyは厚さ方向に垂直な互いに直交する2方向の屈折率を表し、nx>nyである。nzは厚さ方向の屈折率を表し、dは膜厚を表す。)で定義されるRthが、-20nm〜-1000nmである位相差フィルムを積層することにより、位相差素子を形成する。次いで、該位相差素子上に、直接に又は接着剤層若しくは粘着剤層を介して、1/4波長板を積層することにより、目的とする輝度向上フィルムを得ることができる。
The brightness enhancement film of the present invention includes the optical laminate having the liquid crystal layer described above, the retardation element described above, and a quarter wavelength plate.
An example of the layer structure of the brightness enhancement film of the present invention is shown in FIG. In FIG. 1, 1 is an optical laminate, 2 is a phase difference element, and 3 is a quarter-wave plate. For example, as shown in FIG. 2, the brightness enhancement film 10 shown in FIG. 1 can be used by sequentially arranging the light source A, the diffusion plate 4, the brightness enhancement film 10, the prism sheet 5, and the polarizing plate 6. The light beam L emitted from the light source A is converted into diffused light having a uniform distribution by passing through the diffusion plate 4. Next, the light beam incident on the brightness enhancement film 10 is separated into circularly polarized light having different rotational directions, circularly polarized light in one rotational direction is transmitted, and circularly polarized light in the other rotational direction is reflected. The transmitted circularly polarized light is converted into linearly polarized light parallel to the transmission axis of the polarizing plate 6 by the quarter wavelength plate 3. On the other hand, the reflected circularly polarized light is depolarized by the depolarizing action of the diffusing plate 4 and then emitted again to the diffusing plate side for reuse by the reflecting plate B disposed on the back side of the light source A. As a result, the light emitted from the light source can be effectively used, and the display luminance can be improved.
The brightness enhancement film shown in FIG. 1 can be manufactured, for example, as follows. First, an alignment film is formed on a transparent substrate, a liquid crystal composition containing a compound having a fluorinated alkyl group is applied on the alignment film, and then a chemical action irradiation is performed, whereby the helical pitch of the liquid crystal layer is reduced. An optical laminate having a structure that gradually changes in the thickness direction is formed. Next, the formula: Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d (where nx and ny are perpendicular to each other in the thickness direction) on the optical layered body or through the adhesive layer or the pressure-sensitive adhesive layer. Represents the refractive index in two orthogonal directions, nx> ny, nz represents the refractive index in the thickness direction, and d represents the film thickness.) Rth defined by −20 nm to −1000 nm A retardation element is formed by laminating a retardation film. Next, a desired wavelength enhancement film can be obtained by laminating a quarter wavelength plate directly or via an adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer on the retardation element.

本発明の輝度向上フィルムを、例えば、サイドライト型導光板等の適宜な面光源と組み合わせて用いることにより、コレステリック液晶層による反射円偏光を偏光解消して出射光として再利用することで反射ロスをなくすことができる。また、その出射光をコレステリック液晶層に積層された光学積層体を介して位相制御して偏光板透過性の直線偏光成分を豊富に含む状態に変換することで、偏光板による吸収ロスを防止して輝度の向上を図ることができる。   By using the brightness enhancement film of the present invention in combination with an appropriate surface light source such as a side light type light guide plate, the reflection circular loss by depolarizing the reflected circularly polarized light by the cholesteric liquid crystal layer and reusing it as the output light is reflected. Can be eliminated. Moreover, absorption loss due to the polarizing plate is prevented by phase-controlling the emitted light through an optical layered body laminated on the cholesteric liquid crystal layer and converting it into a state containing a large amount of linearly polarized light components that are transparent to the polarizing plate. Therefore, the luminance can be improved.

3)偏光光源装置
本発明の偏光光源装置は、本発明の輝度向上フィルムを備えることを特徴とする。本発明の偏光光源装置は、光反射層、光源及び本発明の輝度向上フィルムを備え、光源から発した光が輝度向上フィルムのコレステリック液晶層側から入射し、輝度向上フィルムで反射した反射円偏光を光反射層で反射し、輝度向上フィルムに再入射するように光反射層、光源及び輝度向上フィルムを配置しているのが好ましい。
本発明における偏光光源装置の層構成の例を図3に示す。図3中、Cは光源ホルダ、Dは導光板である。輝度向上フィルム10は、コレステリック液晶層1、位相差素子2及び1/4波長板3からなる。
側面に配置された光源Aからの光は、導光板Dに入射し、上方(コレステリック液晶層1側)に出射する。コレステリック液晶層1に入射した光は、左右いずれか一方の円偏光が透過し、他方の円偏光は反射して導光板Dに再入射する。導光板に再入射した光は、下面の反射層Bで反射して再びコレステリック液晶層1に入射し、透過光と反射光に再度分離される。これにより、光源Aから出射した光の有効利用が図られ、優れた輝度向上効果を得ることができる。光源Aとしては特に制限されず、従来公知のものを用いることができる。
導光板Dとしては、その形状が入射面に対向する側端部の厚さが入射面のそれよりも薄い形状のもの(くさび型)が好ましい。また、出射面からの出射効率に優れ、その出射面に対する垂直性に優れて出射光の有効利用を図ること等の観点から、微細なプリズム状凸部を有する構造のものが好ましい。導光板Dは、ノルボルネン系重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン等の透明性を有する材料で形成することができる。また、反射層Bは、例えば、メッキ層、金属蒸着層、金属箔、金属蒸着シート、メッキシート等により適宜に形成することができる。反射層は、導光板の対向面に一体化されていても良いし、反射シート等として導光板と重ね合わせて形成することもできる。
本発明の偏光光源装置は、本発明の輝度向上フィルムを備えるものであるため、優れた輝度向上効果を奏し、かつ広い視野角特性を有する。
3) Polarized light source device The polarized light source device of the present invention includes the brightness enhancement film of the present invention. The polarized light source device of the present invention includes a light reflection layer, a light source, and the brightness enhancement film of the present invention, and the light emitted from the light source is incident from the cholesteric liquid crystal layer side of the brightness enhancement film and reflected by the brightness enhancement film. The light reflection layer, the light source, and the brightness enhancement film are preferably disposed so that the light reflection layer is reflected by the light reflection layer and reenters the brightness enhancement film.
An example of the layer structure of the polarized light source device in the present invention is shown in FIG. In FIG. 3, C is a light source holder, and D is a light guide plate. The brightness enhancement film 10 includes a cholesteric liquid crystal layer 1, a retardation element 2, and a quarter wavelength plate 3.
The light from the light source A arranged on the side surface enters the light guide plate D and exits upward (the cholesteric liquid crystal layer 1 side). The light incident on the cholesteric liquid crystal layer 1 is transmitted through one of the left and right circularly polarized light, and the other circularly polarized light is reflected and reenters the light guide plate D. The light that re-enters the light guide plate is reflected by the reflective layer B on the lower surface, is incident on the cholesteric liquid crystal layer 1 again, and is separated again into transmitted light and reflected light. Thereby, the effective utilization of the light emitted from the light source A is achieved, and an excellent luminance improvement effect can be obtained. The light source A is not particularly limited, and a conventionally known light source can be used.
As the light guide plate D, a light guide plate having a shape in which the thickness of the side end portion facing the incident surface is thinner than that of the incident surface (wedge type) is preferable. Moreover, the thing of the structure which has the fine prism-shaped convex part from viewpoints, such as being excellent in the output efficiency from an output surface and excellent in the perpendicularity with respect to the output surface and aiming at the effective use of an emitted light, is preferable. The light guide plate D can be formed of a transparent material such as a norbornene polymer, polymethyl methacrylate, polycarbonate, or polystyrene. Further, the reflective layer B can be appropriately formed by, for example, a plating layer, a metal vapor deposition layer, a metal foil, a metal vapor deposition sheet, a plating sheet, or the like. The reflection layer may be integrated with the opposite surface of the light guide plate, or may be formed as a reflection sheet or the like so as to overlap the light guide plate.
Since the polarized light source device of the present invention is provided with the brightness enhancement film of the present invention, it has an excellent brightness enhancement effect and has a wide viewing angle characteristic.

4)液晶表示装置
本発明の液晶表示装置は、本発明の偏光光源装置を有し、さらにその上方に液晶セルを備えることを特徴とする。液晶表示装置は、一般に、液晶シャッターとして機能する液晶セルとそれに付随する駆動装置、偏光板、バックライト、及び必要に応じて補償用位相差板等の構成部品を組み合わせることにより製造することができる。本発明の液晶表示装置は、本発明の光学積層体を用いる点を除いて特に限定はなく、従来法に準じた方法により製造することができる。
本発明における液晶表示装置の層構成の例を図4に示す。図4に示す液晶表示装置は、本発明の偏光光源装置をバックライトシステムに用いている。図4中、7は液晶セル、6aは下方の偏光板、6bは上方の偏光板であり、4a及び4bは拡散板である。なお、下側の偏光板6a及び拡散板(4a及び4b)は省略することもできる。
用いる液晶モードは特に限定されない。液晶モードとしては、TN(Twisted Nematic)型、STN(Super Twisted Nematic)型、HAN(Hybrid Alignment Nematic)型、VA(Vertical Alignment)、MVA(Multiple Vertical Alignment)型、IPS(In Plane Switching)型、OCB(Optical Compensated Bend)型等が挙げられる。また、偏光板(6a及び6b)としては特に制限されず、従来公知のものを使用することができる。
本発明の液晶表示装置は、本発明の光学積層体を有しているので優れた輝度向上効果を得ることができ、また、広い視野角特性を得ることができる。
4) Liquid crystal display device The liquid crystal display device of the present invention has the polarized light source device of the present invention, and further includes a liquid crystal cell above it. In general, a liquid crystal display device can be manufactured by combining a liquid crystal cell that functions as a liquid crystal shutter, and accompanying components such as a driving device, a polarizing plate, a backlight, and a retardation plate for compensation as necessary. . The liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited except that the optical laminate of the present invention is used, and can be produced by a method according to a conventional method.
An example of the layer structure of the liquid crystal display device according to the present invention is shown in FIG. The liquid crystal display device shown in FIG. 4 uses the polarized light source device of the present invention in a backlight system. In FIG. 4, 7 is a liquid crystal cell, 6a is a lower polarizing plate, 6b is an upper polarizing plate, and 4a and 4b are diffusion plates. The lower polarizing plate 6a and the diffusion plates (4a and 4b) can be omitted.
The liquid crystal mode to be used is not particularly limited. Liquid crystal modes include TN (Twisted Nematic) type, STN (Super Twisted Nematic) type, HAN (Hybrid Alignment Nematic) type, VA (Vertical Alignment Pile), MVA (Multiple Vertical Type). OCB (Optical Compensated Bend) type etc. are mentioned. Moreover, it does not restrict | limit especially as a polarizing plate (6a and 6b), A conventionally well-known thing can be used.
Since the liquid crystal display device of the present invention has the optical layered body of the present invention, it is possible to obtain an excellent brightness improvement effect and to obtain a wide viewing angle characteristic.

次に、本発明を実施例により説明するが、本発明を何ら限定するものではない。   EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited at all.

(実施例1)
[光学活性名部位を有する末端フッ化アルキル基含有重合体の合成]
コンデンサー、温度計、攪拌機及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、フッ素系溶媒AK−225(旭硝子社製、1,1,1,2,2‐ペンタフルオロ‐3,3‐ジクロロプロパン:1,1,2,2,3‐ペンタフルオロ‐1,3‐ジクロロプロパン=1:1.35(モル比)の混合溶媒))50重量部、下記化2に示す構造の光学活性を有する反応性カイラル剤(化合物1、式中*は光学活性部位を示す)5.22重量部を仕込み、反応容器を45℃に調温し、次いで過酸化ジペルフルオロ−2−メチル−3−オキサヘキサノイル/AK225の10重量%溶液6.58重量部を5分かけて滴下した。滴下終了後、45℃、5時間、窒素気流中で反応させ、その後生成物を5mlに濃縮し、ヘキサンで再沈澱を行い、乾燥することにより光学活性名部位を有する末端フッ化化アルキル基含有重合体(化合物A)3.5重量部(収率60%)を得た。得られた重合体の分子量をGPCを用いTHF(テトラヒドロフラン)を展開溶剤として測定したところ、Mn=4,000(Mw/Mn=1.77)であり、フッ素含有量を測定したところフッ素含有量は5.89重量%であった。
(Example 1)
[Synthesis of polymer containing terminal fluorinated alkyl group having optically active name moiety]
To a four-necked flask equipped with a condenser, a thermometer, a stirrer, and a dropping funnel, a fluorinated solvent AK-225 (Asahi Glass Co., Ltd., 1,1,1,2,2-pentafluoro-3,3-dichloropropane: 1 , 1,2,2,3-pentafluoro-1,3-dichloropropane = 1: 1.35 (molar ratio) mixed solvent)) 50 parts by weight, reactivity having optical activity of the structure shown below A chiral agent (compound 1, in which * indicates an optically active site) is charged with 5.22 parts by weight, the reaction vessel is adjusted to 45 ° C., and then diperfluoro-2-methyl-3-oxahexanoyl peroxide / 6.58 parts by weight of a 10% by weight solution of AK225 was added dropwise over 5 minutes. After completion of the dropwise addition, the reaction is carried out in a nitrogen stream at 45 ° C. for 5 hours, after which the product is concentrated to 5 ml, reprecipitated with hexane, and dried to contain a terminal fluorinated alkyl group. 3.5 parts by weight of polymer (Compound A) (yield 60%) was obtained. When the molecular weight of the obtained polymer was measured using GPC and THF (tetrahydrofuran) as a developing solvent, Mn = 4,000 (Mw / Mn = 1.77) and the fluorine content was measured to determine the fluorine content. Was 5.89% by weight.

[光学積層体の作製]
厚さ100μm、幅680mm、長さ500mの光学的に等方性の脂環式構造を有する重合体樹脂を透明支持体として用いた。この透明支持体の両面をプラズマ放電処理した後、ポリビニルアルコール10重量部、水371重量部からなる配向膜塗布液を透明支持体の片面に塗布、乾燥し、厚さ1μmの配向膜を形成した。次いで、透明支持体の長手方向に対し平行方向に連続的に配向膜上にラビング処理を実施した。
配向膜の上に、下記化3に示す液晶化合物(化合物2)8.2重量部、下記化4に示す光重合開始剤(化合物3)0.3重量部、先に作製した光学活性名部位を有する末端フッ化化アルキル基含有重合体(化合物A)1.9重量部、メチルエチルケトン24.0重量部からなる液晶塗布液をバーコーターを用いて塗布し、10秒間室温にて乾燥後、100℃のオーブン中で2分間加熱(配向熟成)し、さらに30秒間紫外線照射し、厚さ5.0μmのコレステリック液晶層(A)を有する円偏光分離層(B)を作製した。該コレステリック液晶層(A)の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、層法線方向に螺旋軸を有し、厚さ方向にコレステリックピッチが連続的に変化した構造を有していた。
[Production of optical laminate]
A polymer resin having an optically isotropic alicyclic structure having a thickness of 100 μm, a width of 680 mm, and a length of 500 m was used as a transparent support. After performing plasma discharge treatment on both surfaces of this transparent support, an alignment film coating solution consisting of 10 parts by weight of polyvinyl alcohol and 371 parts by weight of water was applied to one side of the transparent support and dried to form an alignment film having a thickness of 1 μm. . Next, a rubbing treatment was performed on the alignment film continuously in a direction parallel to the longitudinal direction of the transparent support.
On the alignment film, 8.2 parts by weight of the liquid crystal compound (compound 2) shown in the following chemical formula 3, 0.3 parts by weight of the photopolymerization initiator (compound 3) shown in the chemical formula 4 below, and the optically active name site previously prepared A liquid crystal coating solution consisting of 1.9 parts by weight of a terminal fluorinated alkyl group-containing polymer (compound A) having 2 mol parts and 24.0 parts by weight of methyl ethyl ketone was applied using a bar coater, dried at room temperature for 10 seconds, and then 100 Heated in an oven at 0 ° C. for 2 minutes (alignment aging), and further irradiated with ultraviolet rays for 30 seconds to produce a circularly polarized light separating layer (B) having a cholesteric liquid crystal layer (A) having a thickness of 5.0 μm. When the cross section of the cholesteric liquid crystal layer (A) was observed with a scanning electron microscope, the cholesteric liquid crystal layer (A) had a structure in which the spiral axis was in the normal direction of the layer and the cholesteric pitch was continuously changed in the thickness direction.

[位相差素子の作製]
負の固有複屈折値を有する材料としてスチレン-無水マレイン酸共重合体(「ダイラークD332」、ノパケミカル社製、Tg=131℃)、透明樹脂材料としてノルボルネン系樹脂(商品名:ZEONOR1020、日本ゼオン社製、Tg=105℃)を用いた。まず、2つの押出し機が押出しダイに一体に組み合わされた押出しダイのそれぞれの押出し機に、溶融状態の前記ノルボルネン系樹脂及び前記スチレン-無水マレイン酸共重合体をそれぞれ格納した。前記ノルボルネン系樹脂を格納した押出し機の押出し流路は2つに分岐していて、分岐した流路から押出されたノルボルネン系樹脂は、他の押出し機から押出されたスチレン−無水マレイン酸共重合体を挟持して、押出しダイ内部で3層構成の積層体を形成するように構成した。また、前記2つの押出し機の押出しダイへの連通口にはフィルタが配置されていて、前記ノルボルネン系樹脂及び前記スチレン−無水マレイン酸共重合体をフィルタを通してから、前記押出しダイ内部に押出すようにし、3構造を有する積層体を得た。該積層体の厚さむらを、走査式厚さ計を用いて測定した。測定は積層体の長手方向に連続的走査して行った。得られた積層体は厚さ平均300μmであり、厚さむらは前記厚さ平均に対して2.5%であった。
次いで、該積層体をゾーン加熱の縦一軸延伸装置とテンター延伸(横一軸延伸)装置に順次送り込んで逐次二軸延伸を行うことにより位相差素子(E)を作製した。延伸温度は縦延伸、横延伸のいずれも140℃、延伸倍率は縦延伸が1.8倍、横延伸は1.5倍とした。
得られた位相差素子(E)の平均厚さは120μm、自動複屈折測定装置KOBRA−21SDH(王子計測機器社製)を用いて屈折率、レタデーションを測定したところ、面方向の屈折率はnx=1.5732、ny=1.5731、厚さ方向の屈折率はnz=1.5757であった。レタデーションは、面内Reが10nm、厚さ方向Rthが−300nmであった。
[Production of retardation element]
Styrene-maleic anhydride copolymer (“Dylark D332”, manufactured by Nopa Chemical Co., Tg = 131 ° C.) as a material having a negative intrinsic birefringence value, and norbornene-based resin (trade name: ZEONOR1020, Nippon Zeon Co., Ltd.) as a transparent resin material Manufactured, Tg = 105 ° C.). First, the norbornene-based resin and the styrene-maleic anhydride copolymer in a molten state were respectively stored in the extruders of the extrusion dies in which two extruders were integrally combined with the extrusion die. The extrusion flow path of the extruder storing the norbornene-based resin is branched into two, and the norbornene-based resin extruded from the branched flow path is styrene-maleic anhydride co-polymer extruded from another extruder. The union was sandwiched and a three-layer laminate was formed inside the extrusion die. In addition, a filter is disposed at a communication port to the extrusion die of the two extruders, and the norbornene resin and the styrene-maleic anhydride copolymer are passed through the filter and then extruded into the extrusion die. Thus, a laminate having three structures was obtained. The thickness unevenness of the laminate was measured using a scanning thickness meter. The measurement was performed by continuously scanning in the longitudinal direction of the laminate. The obtained laminate had an average thickness of 300 μm, and the thickness unevenness was 2.5% with respect to the average thickness.
Next, the laminate was sequentially fed into a zone-heated longitudinal uniaxial stretching apparatus and a tenter stretching (transverse uniaxial stretching) apparatus and subjected to sequential biaxial stretching to produce a retardation element (E). The stretching temperature was 140 ° C. for both longitudinal stretching and lateral stretching, and the stretching ratio was 1.8 times for longitudinal stretching and 1.5 times for lateral stretching.
When the average thickness of the obtained retardation element (E) was 120 μm and the refractive index and retardation were measured using an automatic birefringence measuring apparatus KOBRA-21SDH (manufactured by Oji Scientific Instruments), the refractive index in the plane direction was nx. = 1.5732, ny = 1.5731, and the refractive index in the thickness direction was nz = 1.5757. As for retardation, in-plane Re was 10 nm and thickness direction Rth was -300 nm.

[1/4波長板の作製]
正の固有複屈折値を有する材料としてノルボルネン系樹脂(商品名:ZEONOR1420、日本ゼオン社製、Tg=136℃)及び負の固有複屈折値を有する材料としてスチレン−無水マレイン酸共重合体(商品名:ダイラークD332、ノバケミカル社製、Tg=131℃)を用い、位相差素子と同様の手法に3層構造の積層体を得た。該積層体の厚さむらを、走査式厚さ計を用いて測定した。測定は積層体の長手方向に連続的走査して行った。得られた積層体は厚さ平均120μmであり、厚さむらは前記厚さ平均に対して2.2%であった。
次に、該積層体を125℃で縦一軸延伸装置により1.7倍に延伸し、自動複屈折測定装置KOBRA−21SDH(王子計測機器社製)を用いてレタデーションを測定したところ、波長λ=450nm、550nm及び650nmにおけるレタデーションと波長との比が、それぞれ0.235、0.250及び0.232である、広帯域1/4波長板(F)が得られた。
[Preparation of quarter wave plate]
Norbornene-based resin (trade name: ZEONOR1420, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., Tg = 136 ° C.) as a material having a positive intrinsic birefringence value, and styrene-maleic anhydride copolymer (product) as a material having a negative intrinsic birefringence value Name: Dilark D332, manufactured by Nova Chemical Co., Ltd., Tg = 131 ° C.) was used to obtain a laminate having a three-layer structure in the same manner as the retardation element. The thickness unevenness of the laminate was measured using a scanning thickness meter. The measurement was performed by continuously scanning in the longitudinal direction of the laminate. The obtained laminate had an average thickness of 120 μm, and the thickness unevenness was 2.2% with respect to the average thickness.
Next, the laminate was stretched 1.7 times with a longitudinal uniaxial stretching apparatus at 125 ° C., and the retardation was measured using an automatic birefringence measuring apparatus KOBRA-21SDH (manufactured by Oji Scientific Instruments). Broadband quarter-wave plates (F) were obtained in which the ratio of retardation to wavelength at 450 nm, 550 nm, and 650 nm was 0.235, 0.250, and 0.232, respectively.

[輝度向上フィルムの作製]
実施例で得られた円偏光分離層(B)をそれぞれ上記で作製した位相差素子(E)及び広帯域1/4波長板(F)をこの順で積層し、輝度向上フィルム(G)とした。
[Production of brightness enhancement film]
The circularly polarized light separating layer (B) obtained in the example was laminated with the retardation element (E) and the broadband quarter-wave plate (F) prepared in the above order to obtain a brightness enhancement film (G). .

[偏光光源装置の作製]
入射端面側に冷陰極管が配置され、かつ裏面側に光反射シートが設けられた導光板の出射面側に、順次光拡散シート、輝度向上フィルム(G)を円偏光分離層が拡散シート側に向くように積層し偏光光源装置を作製した。
[Production of polarized light source device]
A light-diffusion sheet and a brightness enhancement film (G) are sequentially placed on the light-emitting plate side where a cold cathode tube is arranged on the incident end face side and a light-reflecting sheet is provided on the back side, and the circularly polarized light separating layer is on the diffusion sheet side. The polarizing light source device was manufactured by stacking so as to face the surface.

[液晶表示装置の作製]
前記偏光光源装置の1/4波長板側に、順次偏光板、視野角拡大フィルム(商品名:WVフィルム、富士写真フィルム(株)製)、透過型のTN液晶表示素子及び偏光板を配置し、液晶表示装置を作製した。
[Production of liquid crystal display devices]
A polarizing plate, a viewing angle widening film (trade name: WV film, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.), a transmissive TN liquid crystal display element, and a polarizing plate are sequentially arranged on the quarter wavelength plate side of the polarized light source device. A liquid crystal display device was produced.

(比較例1)
実施例における光学活性名部位を有する末端フッ化アルキル基含有重合体を下記化5に示す化合物4に変え、実施例と同様の手法により円偏光分離層(C)を作製した。さらに、円偏光分離層(C)を実施例で作製した位相差素子(E)及び広帯域1/4波長板(F)をこの順で積層し、輝度向上フィルム(H)とした。さらに、得られた輝度向上フィルム(H)を用いて実施例と同様の操作により、偏光光源装置及び液晶表示装置を作製した。
(Comparative Example 1)
A circularly polarized light separating layer (C) was produced in the same manner as in the example, except that the terminal fluorinated alkyl group-containing polymer having an optically active name site in the example was changed to the compound 4 shown in the following chemical formula 5. Furthermore, the retardation element (E) and the broadband quarter-wave plate (F), in which the circularly polarized light separating layer (C) was produced in the example, were laminated in this order to obtain a brightness enhancement film (H). Furthermore, a polarized light source device and a liquid crystal display device were produced by the same operation as in the example using the obtained brightness enhancement film (H).

(比較例2)
コンデンサー、温度計、攪拌機及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、トルエン30重量部、メチルエチルケトン30重量部、光学活性を有する前記化2に示す反応性カイラル剤(化合物1、式中*は光学活性部位を示す)10重量部を仕込み、反応容器を45℃に調温し、次いでジイソブチルパーオキサイド(パーロイルIB、日本油脂社製)/メチルエチルケトン10重量%溶液6.67重量部を5分かけて滴下した。滴下終了後、45℃、5時間、窒素気流中で反応させ、その後生成物を5mlに濃縮し、ヘキサンで再沈澱を行い、乾燥することによりカイラル剤重合体(化合物B)8.6重量部(収率80.6%)を得た。得られた重合体の分子量をGPCを用いTHF(テトラヒドロフラン)を展開溶剤として測定したところ、Mn=4,600(Mw/Mn=2.01)であった。
次いで、実施例における光学積層体の作製における光学活性な部位を有する末端フッ素化アルキル基含有重合体(A)を、カイラル剤重合体(B)に変えた以外は実施例と同様の手法により円偏光分離層(D)を作製した。さらに、円偏光分離層(D)を実施例で作製した位相差素子(E)及び広帯域1/4波長板(F)をこの順で積層し、輝度向上フィルム(I)とした。さらに、得られた輝度向上フィルム(I)を用いて実施例と同様の操作により、偏光光源装置及び液晶表示装置を作製した。
(Comparative Example 2)
In a four-necked flask equipped with a condenser, a thermometer, a stirrer, and a dropping funnel, 30 parts by weight of toluene, 30 parts by weight of methyl ethyl ketone, and the reactive chiral agent shown in Chemical Formula 2 having optical activity (compound 1, in which * is optical) 10 parts by weight (indicating the active site) were charged, the reaction vessel was adjusted to 45 ° C., and then 6.67 parts by weight of diisobutyl peroxide (Perroyl IB, manufactured by NOF Corporation) / methyl ethyl ketone 10% by weight solution over 5 minutes. It was dripped. After completion of the dropwise addition, the mixture was reacted in a nitrogen stream at 45 ° C. for 5 hours, and then the product was concentrated to 5 ml, reprecipitated with hexane, and dried to obtain 8.6 parts by weight of a chiral agent polymer (Compound B). (Yield 80.6%) was obtained. When the molecular weight of the obtained polymer was measured using GPC and THF (tetrahydrofuran) as a developing solvent, it was Mn = 4,600 (Mw / Mn = 2.01).
Next, a circular fluorination was carried out in the same manner as in the example except that the terminal fluorinated alkyl group-containing polymer (A) having an optically active site in the production of the optical laminate in the example was changed to the chiral agent polymer (B). A polarization separation layer (D) was produced. Furthermore, the phase difference element (E) and the broadband quarter-wave plate (F) in which the circularly polarized light separating layer (D) was produced in the examples were laminated in this order to obtain a brightness enhancement film (I). Furthermore, a polarized light source device and a liquid crystal display device were produced by the same operation as in the Examples using the obtained brightness enhancement film (I).

[性能比較]
液晶層にフッ化アルキル基を有する化合物を含有する液晶層から構成される輝度向上フィルム(G)を用いて得た液晶表示装置では、画面全体に渡り良好な白表示ができた。これに対して、フッ化アルキル基を有する化合物を含有しない液晶層から構成される輝度向上フィルム(H)、(I)を用いて得た液晶表示装置では、表示面全面に渡って着色し、良好な表示ができなかった。
[Performance comparison]
In the liquid crystal display device obtained by using the brightness enhancement film (G) composed of a liquid crystal layer containing a compound having a fluorinated alkyl group in the liquid crystal layer, good white display was achieved over the entire screen. On the other hand, in the liquid crystal display device obtained by using the brightness enhancement film (H) composed of a liquid crystal layer not containing a compound having a fluorinated alkyl group (H), (I), the entire display surface is colored, Good display was not possible.

輝度向上フィルムの原理・構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the principle and structure of a brightness enhancement film. 本発明の輝度向上フィルムの層構成を示す図である。It is a figure which shows the layer structure of the brightness enhancement film of this invention. 本発明の偏光光源装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the polarized light source device of this invention. 本発明の液晶表示装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the liquid crystal display device of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…光学積層体、2…位相差素子、3…1/4波長板、4、4a、4b…拡散板、5…プリズムシート、6、6a、6b…偏光板、7…液晶セル、10…輝度向上フィルム、A…光源、B…反射板(反射層)、C…光源ホルダ、D…導光板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical laminated body, 2 ... Phase difference element, 3 ... 1/4 wavelength plate, 4, 4a, 4b ... Diffusing plate, 5 ... Prism sheet, 6, 6a, 6b ... Polarizing plate, 7 ... Liquid crystal cell, 10 ... Brightness enhancement film, A ... light source, B ... reflector (reflective layer), C ... light source holder, D ... light guide plate

Claims (8)

透明基材上に液晶分子の螺旋ピッチが連続的に変化する液晶層を有する光学積層体であって、該液晶層にフッ化アルキル基を有する化合物を含有していることを特徴とする光学積層体。 An optical laminate having a liquid crystal layer in which the helical pitch of liquid crystal molecules continuously changes on a transparent substrate, wherein the liquid crystal layer contains a compound having a fluorinated alkyl group body. フッ化アルキル基を有する化合物が末端フッ化アルキル基含有重合体であることを特徴とする請求項1記載の光学積層体。 2. The optical laminate according to claim 1, wherein the compound having a fluorinated alkyl group is a terminal fluorinated alkyl group-containing polymer. フッ化アルキル基を有する化合物が少なくとも一部に光学活性な部位を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学積層体。 The optical laminate according to claim 1 or 2, wherein the compound having a fluorinated alkyl group has an optically active site at least in part. 液晶層がコレステリック層であることを特徴とする請求項1〜3いずれか1項に記載の光学積層体。 The optical layered body according to claim 1, wherein the liquid crystal layer is a cholesteric layer. 少なくともフッ化アルキル基を有する化合物、液晶化合物、及び溶剤を含む液晶塗布液を透明基材上に塗布する工程を有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学積層体の製造方法。 The manufacturing method of the optical laminated body of any one of Claims 1-4 which has the process of apply | coating the liquid crystal coating liquid containing the compound which has an fluorinated alkyl group at least, a liquid crystal compound, and a solvent on a transparent base material. 請求項1〜4いずれかに記載の光学積層体、式Rth={(nx+ny)/2−nz}×d(式中、nx、nyは厚さ方向に垂直な互いに直交する2方向の屈折率を表し、nx>nyである。nzは厚さ方向の屈折率を表し、dは膜厚を表す。)で定義されるRthが−20nm〜−1000nmである位相差素子、及び1/4波長板を含むことを特徴とする輝度向上フィルム。 The optical layered body according to claim 1, the formula Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d (where nx and ny are refractive indexes in two directions perpendicular to the thickness direction and perpendicular to each other) Nx> ny, nz represents the refractive index in the thickness direction, and d represents the film thickness.) Rth defined by -20 nm to -1000 nm, and ¼ wavelength A brightness enhancement film comprising a plate. 請求項6記載の輝度向上フィルムを備えることを特徴とする偏光光源装置。 A polarized light source device comprising the brightness enhancement film according to claim 6. 請求項7記載の偏光光源装置を備え、さらにその上方に液晶セルを備えることを特徴とする液晶表示装置。

A liquid crystal display device comprising the polarized light source device according to claim 7 and further comprising a liquid crystal cell above the polarized light source device.

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