JP2006071963A - Polarizing plate integrated optical compensation film and liquid crystal display device - Google Patents

Polarizing plate integrated optical compensation film and liquid crystal display device Download PDF

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光芳 市橋
Yasuyuki Sasada
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an IPS (In-Plane Switching) type liquid crystal display device which is improved not only in display quality but also in a viewing angle characteristic with a simple constitution. <P>SOLUTION: The liquid crystal display device comprises at least a first polarizing film, a first retardation region, a second retardation region, a liquid crystal cell which holds a liquid crystal layer between a pair of substrates and a second polarizing film, wherein liquid crystal molecules align substantially in parallel with respect to the surface of a pair of the substrates upon black display. Retardation Re in the plane of the first retardation region is 20 nm to 150 nm, the value Nz of the first retardation region is 1.5 to 7, retardation Rth in the thickness direction of the second retardation region is -80 nm to -400 nm, at least one side of the first retardation region and the second retardation region is a film including cellulose acetate propionate or cellulose propionate and the transmission axis of the first polarizing film is parallel to the direction of the slow axis of liquid crystal molecules upon black display. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に水平方向に配向した液晶分子に横方向の電界を印加することにより表示を行う、インプレーンスイッチングモードの液晶表示装置に関する。また、本発明は、液晶表示装置、特にインプレーンスイッチングモードの液晶表示装置の光学補償に寄与する偏光板一体型光学補償フイルムに関する。   The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to an in-plane switching mode liquid crystal display device that performs display by applying a horizontal electric field to liquid crystal molecules aligned in a horizontal direction. The present invention also relates to a polarizing plate integrated optical compensation film that contributes to optical compensation of a liquid crystal display device, particularly an in-plane switching mode liquid crystal display device.

液晶表示装置としては、二枚の直交した偏光板の間に、ネマチック液晶をツイスト配列させた液晶層を挟み、電界を基板に対して垂直な方向にかける方式、いわゆるTNモードが広く用いられている。この方式では、黒表示時に液晶が基板に対して立ち上がるために、斜めから見ると液晶分子による複屈折が発生し、光漏れが起こる。この問題に対して、液晶性分子がハイブリッド配向したフイルムを用いることで、液晶セルを光学的に補償し、この光漏れを防止する方式が実用化されている。しかし、液晶性分子を用いても液晶セルを問題なく完全に光学的に補償することは非常に難しく、画面下方向での諧調反転が抑えきれないという問題を生じていた。   As a liquid crystal display device, a so-called TN mode is widely used in which a liquid crystal layer in which nematic liquid crystal is twisted is sandwiched between two orthogonal polarizing plates and an electric field is applied in a direction perpendicular to the substrate. In this system, since the liquid crystal rises with respect to the substrate during black display, birefringence occurs due to liquid crystal molecules when viewed from an oblique direction, and light leakage occurs. To solve this problem, a system for optically compensating the liquid crystal cell and preventing this light leakage by using a film in which liquid crystal molecules are hybrid-aligned has been put into practical use. However, even if liquid crystal molecules are used, it is very difficult to completely optically compensate the liquid crystal cell without any problem, resulting in a problem that gradation reversal in the lower direction of the screen cannot be suppressed.

かかる問題を解決するため、横電界を液晶に対して印加する、いわゆるインプレーンスイッチング(IPS)モードによる液晶表示装置や、誘電率異方性が負の液晶を垂直配向してパネル内に形成した突起やスリット電極によって配向分割した垂直配向(VA)モードが提案され、実用化されている。近年、これらのパネルはモニター用途に留まらず、TV用途として開発が進められており、それに伴って画面の輝度が大きく向上してきている。このため、これらの動作モードで従来問題とされていなっかった、黒表示時の対角位斜め入射方向での僅かな光漏れが表示品質の低下の原因として顕在化してきた。   In order to solve such a problem, a liquid crystal display device using a so-called in-plane switching (IPS) mode in which a lateral electric field is applied to the liquid crystal, or a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy is vertically aligned in the panel. A vertical alignment (VA) mode in which alignment is divided by protrusions and slit electrodes has been proposed and put into practical use. In recent years, these panels have been developed not only for monitor applications but also for TV applications, and screen brightness has been greatly improved accordingly. For this reason, slight light leakage in the diagonally oblique incidence direction during black display, which has not been considered as a problem in these operation modes, has become apparent as a cause of deterioration in display quality.

この色調や黒表示の視野角を改善する手段の一つとして、液晶層と偏光板の間に複屈折特性を有する光学補償材料を配置することがIPSモードにおいても検討されている。例えば、傾斜時の液晶層のレターデーションの増減を補償する作用を有する光軸を互いに直交した複屈折媒体を基板と偏光板との間に配置することで、白表示又は中間調表示を斜め方向から直視した場合の色付きが改善できることが開示されている(特許文献1参照)。また、負の固有複屈折を有するスチレン系ポリマーやディスコチック液晶性化合物からなる光学補償フイルムを使用した方法(特許文献2、3、4参照)や、光学補償フイルムとして複屈折が正で光学軸がフイルムの面内にある膜と複屈折が正で光学軸がフイルムの法線方向にある膜とを組み合わせる方法(特許文献5参照)、レターデーションが二分の一波長の二軸性の光学補償シートを使用する方法(特許文献6参照)、偏光板の保護膜として負のレターデーションを有する膜を使い、この表面に正のレターデーションを有する光学補償層を設ける方式(特許文献7参照)が提案されている。   As one means for improving the color tone and the viewing angle of black display, the arrangement of an optical compensation material having birefringence characteristics between the liquid crystal layer and the polarizing plate is also studied in the IPS mode. For example, by arranging a birefringent medium having an optical axis orthogonal to each other to compensate for the increase / decrease in retardation of the liquid crystal layer during tilting, a white display or a halftone display is diagonally arranged between the substrate and the polarizing plate. It is disclosed that coloring can be improved when viewing directly from (see Patent Document 1). In addition, a method using an optical compensation film made of a styrenic polymer having a negative intrinsic birefringence or a discotic liquid crystalline compound (see Patent Documents 2, 3, and 4), or an optical axis having a positive birefringence as an optical compensation film. A film in which the film is in the plane of the film and a film having a positive birefringence and an optical axis in the normal direction of the film (see Patent Document 5), biaxial optical compensation with a retardation of half wavelength A method using a sheet (see Patent Document 6), a method using a film having a negative retardation as a protective film of a polarizing plate, and providing an optical compensation layer having a positive retardation on this surface (see Patent Document 7) Proposed.

特開平9−80424号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-80424 特開平10−54982号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-54982 特開平11−202323号公報JP-A-11-202323 特開平9−292522号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-292522 特開平11−133408号公報JP 11-133408 A 特開平11−305217号公報JP-A-11-305217 特開平10−307291号公報JP-A-10-307291

しかし、提案された方式の多くは、液晶セル中の液晶の複屈折の異方性を打ち消して視野角を改善する方式であるために、直交偏光板を斜めから見た場合の偏光軸交差角度の直交からのズレに基づく光漏れを十分に解決できないという問題がある。また、この光漏れを補償できるとされる方式でも、液晶セルを問題なく完全に光学的に補償することは非常に難しい。さらに、延伸複屈折ポリマーフイルムで光学補償を行うIPSモード液晶セル用光学補償シートでは、複数のフイルムを用いる必要があり、その結果、光学補償シートの厚さが増し、表示装置の薄形化に不利である。また、延伸フイルムの積層には粘着層を用いるため、温湿度変化により粘着層が収縮してフイルム間の剥離や反りといった不良が発生することがあった。   However, many of the proposed methods are methods that improve the viewing angle by canceling the birefringence anisotropy of the liquid crystal in the liquid crystal cell, so the polarization axis crossing angle when the orthogonal polarizing plate is viewed from an oblique direction. There is a problem that the light leakage based on the deviation from orthogonality cannot be solved sufficiently. Even in a system that can compensate for this light leakage, it is very difficult to completely optically compensate the liquid crystal cell without any problem. Furthermore, in the optical compensation sheet for an IPS mode liquid crystal cell that performs optical compensation with a stretched birefringent polymer film, it is necessary to use a plurality of films. As a result, the thickness of the optical compensation sheet is increased, and the display device is made thinner. It is disadvantageous. In addition, since an adhesive layer is used for laminating stretched films, the adhesive layer contracts due to changes in temperature and humidity, and defects such as peeling and warping between films may occur.

本発明は前記諸問題に鑑みなされたものであって、簡易な構成で、表示品位のみならず、視野角特性が著しく改善されたIPS型液晶表示装置を提供することを課題とする。また、本発明は、液晶表示装置、特にIPS型液晶表示装置の視野角特性の改善に寄与する偏光板一体型光学補償フイルムを提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an IPS liquid crystal display device with a simple structure and not only display quality but also significantly improved viewing angle characteristics. Another object of the present invention is to provide a polarizing plate integrated optical compensation film that contributes to the improvement of viewing angle characteristics of a liquid crystal display device, particularly an IPS liquid crystal display device.

前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
[1] 少なくとも、偏光膜と、第1位相差領域と、第2位相差領域とを有する偏光板一体型光学補償フイルムであって、面内の屈折率nxとny(nx>ny)、厚さ方向の屈折率nz、及び厚さdを用いてRe=(nx−ny)×dで定義される第1位相差領域のレターデーションReが20nm〜150nmであり、Nz=(nx−nz)/(nx−ny)で定義される第1位相差領域の値Nzが1.5〜7であり、第2位相差領域の面内の屈折率nxとnyが実質的に等しく、nx<nzであり、Rth={(nx+ny)/2−nz}×dで定義される第2位相差領域の厚み方向のレターデーションRthが−80nm〜−400nmであり、且つ前記第1位相差領域及び第2位相差領域の少なくとも一方がセルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムである偏光板一体型光学補償フイルム。
[2] 前記セルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムが、セルロースの水酸基へのアシル置換度が下記式(I)〜(III)の全てを満足するセルロースアシレートフイルムである[1]の偏光板一体型光学補償フイルム。
(I) 2.82≦SA+SP≦3
(II) 0≦SA≦1.7
(III) 1.3≦SP≦2.9
(式中、SA及びSPはセルロースの水酸基に置換されているアシル基の置換度を表し、SAはアセチル基の置換度、SPはプロピオニル基の置換度である。)
[3] 前記偏光膜、前記第1位相差領域、及び前記第2位相差領域前記が、この順序で配置され、且つ前記第1位相差領域の遅相軸が、前記偏光膜の透過軸に実質的に平行である[1]又は[2]の偏光板一体型光学補償フイルム。
[4] 前記偏光膜、前記第2位相差領域、及び前記第1位相差領域がこの順序で配置され、且つ前記第1位相差領域の遅相軸が前記偏光膜の透過軸に実質的に直交である[1]又は[2]の偏光板一体型光学補償フイルム。
Means for solving the above-mentioned problems are as follows.
[1] A polarizing plate-integrated optical compensation film having at least a polarizing film, a first retardation region, and a second retardation region, having an in-plane refractive index nx, ny (nx> ny), and thickness The retardation Re of the first retardation region defined by Re = (nx−ny) × d using the refractive index nz in the vertical direction and the thickness d is 20 nm to 150 nm, and Nz = (nx−nz) The value Nz of the first retardation region defined by / (nx−ny) is 1.5 to 7, the in-plane refractive indexes nx and ny are substantially equal, and nx <nz Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d. The retardation Rth in the thickness direction of the second retardation region defined by Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d is −80 nm to −400 nm, and the first retardation region and the first retardation region At least one of the two retardation regions is cellulose acetate Pioneto or polarizing plate-integrated optical compensation film is a film comprising a cellulose propionate.
[2] The cellulose acetate propionate or the film containing cellulose propionate is a cellulose acylate film in which the acyl substitution degree to the hydroxyl group of cellulose satisfies all of the following formulas (I) to (III) [1] ] A polarizing plate integrated optical compensation film.
(I) 2.82 ≦ SA + SP ≦ 3
(II) 0 ≦ SA ≦ 1.7
(III) 1.3 ≦ SP ≦ 2.9
(In the formula, SA and SP represent the substitution degree of the acyl group substituted with the hydroxyl group of cellulose, SA is the substitution degree of the acetyl group, and SP is the substitution degree of the propionyl group.)
[3] The polarizing film, the first retardation region, and the second retardation region are arranged in this order, and the slow axis of the first retardation region is the transmission axis of the polarizing film. The polarizing compensation integrated optical compensation film of [1] or [2], which is substantially parallel.
[4] The polarizing film, the second retardation region, and the first retardation region are arranged in this order, and the slow axis of the first retardation region is substantially the transmission axis of the polarizing film. The polarizing compensation integrated optical compensation film of [1] or [2] which is orthogonal.

[5] 少なくとも、第1偏光膜と、第1位相差領域と、第2位相差領域と、液晶層を一対の基板で挟んだ液晶セルと第2偏光膜を含み、黒表示時に液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置であって、面内の屈折率nxとny(nx>ny)、厚さ方向の屈折率nz、及び厚さdを用いてRe=(nx−ny)×dで定義される第1位相差領域のレターデーションReが20nm〜150nmであり、Nz=(nx−nz)/(nx−ny)で定義される第1位相差領域の値Nzが1.5〜7であり、第2位相差領域の面内の屈折率nxとnyが実質的に等しく、nx<nzであり、Rth={(nx+ny)/2−nz}×dで定義される第2位相差領域の厚み方向のレターデーションRthが−80nm〜−400nmであり、前記第1位相差領域及び第2位相差領域の少なくとも一方が、セルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムであって、且つ第1偏光膜の透過軸が黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行である液晶表示装置。
[6] 前記第1偏光膜、前記第1位相差領域、前記第2位相差領域及び前記液晶セルが、この順序で配置され、且つ前記第1位相差領域の遅相軸が、前記第1偏光膜の透過軸に実質的に平行である[5]の液晶表示装置。
[7] 前記第1偏光膜、前記第2位相差領域、前記第1位相差領域及び前記液晶セルがこの順序で配置され、且つ前記第1位相差領域の遅相軸が前記第1偏光膜の透過軸に実質的に直交である[5]の液晶表示装置。
[8] 第1偏光膜及び第2偏光膜の少なくとも一方を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち少なくとも液晶層に近い側の保護膜の厚み方向の位相差Rthが40nm〜−40nmである[5]〜[7]のいずれかの液晶表示装置。
[9] 第1偏光膜及び第2偏光膜の少なくとも一方を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち少なくとも液晶層に近い側の保護膜の厚み方向の位相差Rthが20nm〜−20nmである[5]〜[8]のいずれかの液晶表示装置。
[10] 第1偏光膜及び第2偏光膜の少なくとも一方を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち少なくとも液晶層に近い側の保護膜の厚みが60μm以下である[5]〜[9]のいずれかの液晶表示装置。
[11] 前記第1偏光膜及び/又は第2偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜がセルロースアシレートフイルム又はノルボルネン系フイルムである[5]〜[10]のいずれかの液晶表示装置。
[12] 前記第1位相差領域及び/又は前記第2位相差領域が前記第1偏光膜及び/又は第2偏光膜に隣接してなる[5]〜[11]のいずれかの液晶表示装置。
[13] 液晶セルの一対の基板のうち視認側と反対側の基板により近い位置に、前記第1位相差領域又は前記第2位相差領域が配置されている[5]〜[12]のいずれかの液晶表示装置。
[14] 前記セルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムが、セルロースの水酸基へのアシル置換度が下記式(I)〜(III)の全てを満足するセルロースアシレートフイルムである[5]〜[13]のいずれかの液晶表示装置。
(I) 2.82≦SA+SP≦3
(II) 0≦SA≦1.7
(III) 1.3≦SP≦2.9
(式中、SA及びSPはセルロースの水酸基に置換されているアシル基の置換度を表し、SAはアセチル基の置換度、SPはプロピオニル基の置換度である。)
[5] At least a first polarizing film, a first retardation region, a second retardation region, a liquid crystal cell having a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates, and a second polarizing film, wherein liquid crystal molecules are displayed during black display. A liquid crystal display device that is aligned substantially parallel to the surfaces of the pair of substrates, wherein an in-plane refractive index nx and ny (nx> ny), a refractive index nz in the thickness direction, and a thickness d The retardation Re of the first retardation region defined by Re = (nx−ny) × d is 20 nm to 150 nm, and the first defined by Nz = (nx−nz) / (nx−ny). The phase difference region value Nz is 1.5 to 7, the in-plane refractive indexes nx and ny of the second phase difference region are substantially equal, nx <nz, and Rth = {(nx + ny) / 2− retardation Rth in the thickness direction of the second retardation region defined by nz} × d is −80. m to −400 nm, at least one of the first retardation region and the second retardation region is cellulose acetate propionate or a film containing cellulose propionate, and the transmission axis of the first polarizing film is A liquid crystal display device parallel to the slow axis direction of liquid crystal molecules during black display.
[6] The first polarizing film, the first retardation region, the second retardation region, and the liquid crystal cell are arranged in this order, and the slow axis of the first retardation region is the first retardation layer. The liquid crystal display device according to [5], which is substantially parallel to the transmission axis of the polarizing film.
[7] The first polarizing film, the second retardation region, the first retardation region, and the liquid crystal cell are arranged in this order, and the slow axis of the first retardation region is the first polarizing film. [5] The liquid crystal display device of [5], which is substantially perpendicular to the transmission axis.
[8] It has a pair of protective films arranged with at least one of the first polarizing film and the second polarizing film interposed therebetween, and at least the position in the thickness direction of the protective film on the side close to the liquid crystal layer among the pair of protective films The liquid crystal display device according to any one of [5] to [7], wherein the phase difference Rth is 40 nm to −40 nm.
[9] It has a pair of protective films arranged with at least one of the first polarizing film and the second polarizing film interposed therebetween, and at least the position in the thickness direction of the protective film on the side close to the liquid crystal layer among the pair of protective films The liquid crystal display device according to any one of [5] to [8], wherein the phase difference Rth is 20 nm to -20 nm.
[10] It has a pair of protective films arranged with at least one of the first polarizing film and the second polarizing film interposed therebetween, and the thickness of the protective film on the side close to the liquid crystal layer of the pair of protective films is 60 μm or less. The liquid crystal display device according to any one of [5] to [9].
[11] A pair of protective films disposed between the first polarizing film and / or the second polarizing film, wherein the protective film on the side close to the liquid crystal layer is a cellulose acylate film or The liquid crystal display device according to any one of [5] to [10], which is a norbornene-based film.
[12] The liquid crystal display device according to any one of [5] to [11], wherein the first retardation region and / or the second retardation region is adjacent to the first polarizing film and / or the second polarizing film. .
[13] Any of [5] to [12], wherein the first retardation region or the second retardation region is disposed at a position closer to the substrate on the opposite side to the viewing side of the pair of substrates of the liquid crystal cell. Liquid crystal display device.
[14] The cellulose acetate propionate or the film containing cellulose propionate is a cellulose acylate film in which the acyl substitution degree of the hydroxyl group of cellulose satisfies all of the following formulas (I) to (III) [5] ]-[13] Liquid crystal display device.
(I) 2.82 ≦ SA + SP ≦ 3
(II) 0 ≦ SA ≦ 1.7
(III) 1.3 ≦ SP ≦ 2.9
(In the formula, SA and SP represent the substitution degree of the acyl group substituted with the hydroxyl group of cellulose, SA is the substitution degree of the acetyl group, and SP is the substitution degree of the propionyl group.)

本発明では、少なくとも、第1偏光膜と、第1位相差領域と、第2位相差領域と、液晶材料からなる液晶層を一対の基板で挟んだ液晶セルとを含み、黒表示時に該ネマチック液晶材料の液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置において、面内の屈折率nxとny(nx>ny)、厚さ方向の屈折率nz、及び厚さdを用いてRe=(nx−ny)×dで定義される第1位相差領域のレターデーションReが20nm〜150nmであり、Nz=(nx−nz)/(nx−ny)で定義される第1位相差領域の値Nz1が1.5〜7であり、第2位相差領域の面内の屈折率nxとnyが実質的に等しく、nx<nzであり、Rth={(nx+ny)/2−nz}×dで定義される第2位相差領域の厚み方向のレターデーションRthが−80nm〜−400nmであり、且つ第1偏光膜の透過軸が黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行にすることによって、正面方向の特性を何ら変更させることなく、斜めの方位角方向から見た場合に2枚の偏光板の吸収軸が90度からずれることから生ずるコントラストの低下、特に45度の斜め方向からのコントラストの低下を改善させている。さらに、偏光膜の保護膜のRthを40nm以下とすることによって更なるコントラスト向上を実現することができる。本発明では、前記2つの位相差領域のうち少なくとも一方に、セルロースアセテートプロピオネート又はセルロースプロピオネートを含むフイルムを用いる。当該フイルムは、セルロースアセテートプロピオネート又はセルロースプロピオネートの水酸基へのアシル置換度の調整や、作製条件の調整により、前記第1位相差領域又は第2位相差領域に要求される光学特性を一層のみで満たすことができる。従って、当該フイルムを用いることにより、簡易な構成で視野角特性の改善された液晶表示装置を作製することができる。また、当該フイルムは、偏光膜の保護膜として要求される性能を有するので、偏光膜の表面に形成することで、保護膜として機能させることができ、より簡易な構成で、視野角特性の改善された液晶表示装置を作製することができる。   The present invention includes at least a first polarizing film, a first retardation region, a second retardation region, and a liquid crystal cell in which a liquid crystal layer made of a liquid crystal material is sandwiched between a pair of substrates. In the liquid crystal display device in which the liquid crystal molecules of the liquid crystal material are aligned substantially parallel to the surfaces of the pair of substrates, the in-plane refractive indexes nx and ny (nx> ny), the refractive index nz in the thickness direction, and The retardation Re of the first retardation region defined by Re = (nx−ny) × d using the thickness d is 20 nm to 150 nm, and is defined by Nz = (nx−nz) / (nx−ny). The first retardation region value Nz1 is 1.5 to 7, the in-plane refractive indices nx and ny are substantially equal, nx <nz, and Rth = {(nx + ny ) / 2−nz} × d thickness of second retardation region defined by The direction retardation Rth is -80 nm to -400 nm, and the transmission axis of the first polarizing film is parallel to the slow axis direction of the liquid crystal molecules at the time of black display, thereby changing the characteristics in the front direction. In contrast, when viewed from an oblique azimuth direction, the contrast decrease caused by the shift of the absorption axes of the two polarizing plates from 90 degrees, particularly the contrast decrease from the oblique direction of 45 degrees, is improved. Further, the contrast can be further improved by setting the Rth of the protective film of the polarizing film to 40 nm or less. In the present invention, cellulose acetate propionate or a film containing cellulose propionate is used in at least one of the two retardation regions. The film has optical properties required for the first retardation region or the second retardation region by adjusting the degree of acyl substitution to the hydroxyl group of cellulose acetate propionate or cellulose propionate and adjusting the production conditions. It can be filled with only one layer. Therefore, by using the film, a liquid crystal display device having a simple structure and improved viewing angle characteristics can be manufactured. In addition, since the film has the performance required as a protective film for the polarizing film, it can be made to function as a protective film by forming it on the surface of the polarizing film, and the viewing angle characteristics can be improved with a simpler configuration. The manufactured liquid crystal display device can be manufactured.

発明の実施の形態BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

以下において、本発明の液晶表示装置の一実施形態及びその構成部材について順次説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。   Hereinafter, an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention and its constituent members will be described in order. In the present specification, a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.

本明細書において、「平行」、「直交」とは、厳密な角度±10゜未満の範囲内であることを意味する。この範囲は厳密な角度との誤差は、±5゜未満であることが好ましく、±2゜未満であることがより好ましい。また、「実質的に垂直」とは、厳密な垂直の角度よりも±20゜未満の範囲内であることを意味する。この範囲は厳密な角度との誤差は、±15゜未満であることが好ましく、±10゜未満であることがより好ましい。また、「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。さらに屈折率の測定波長は特別な記述がない限り、可視光域のλ=550nmでの値である。   In the present specification, “parallel” and “orthogonal” mean that the angle is within a range of strictly less than ± 10 °. In this range, an error from a strict angle is preferably less than ± 5 °, and more preferably less than ± 2 °. Further, “substantially vertical” means within a range of less than ± 20 ° from a strict vertical angle. In this range, an error from a strict angle is preferably less than ± 15 °, and more preferably less than ± 10 °. Further, the “slow axis” means a direction in which the refractive index is maximized. Further, the measurement wavelength of the refractive index is a value at λ = 550 nm in the visible light region unless otherwise specified.

本明細書において「偏光板」とは、特に断らない限り、長尺の偏光板及び液晶装置に組み込まれる大きさに裁断された(本明細書において、「裁断」には「打ち抜き」及び「切り出し」等も含むものとする)偏光板の両者を含む意味で用いられる。また、本明細書では、「偏光膜」及び「偏光板」を区別して用いるが、「偏光板」は「偏光膜」の少なくとも片面に該偏光膜を保護する透明保護膜を有する積層体を意味するものとする。   In this specification, “polarizing plate” is cut into a size to be incorporated into a long polarizing plate and a liquid crystal device unless otherwise specified (in this specification, “cutting” includes “punching” and “cutting out”. It is used in the meaning including both of the polarizing plates. In this specification, “polarizing film” and “polarizing plate” are distinguished from each other. “Polarizing plate” means a laminate having a transparent protective film for protecting the polarizing film on at least one side of the “polarizing film”. It shall be.

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明の液晶表示装置の画素領域例を示す模式図である。図2及び図3は、本発明の液晶表示装置の一実施形態の模式図である。
[液晶表示装置]
図2に示す液晶表示装置は、偏光膜8及び20と、第1位相差領域10と、第2位相差領域12と、基板13及び17と、該基板に挟持される液晶層15とを有する。偏光膜8及20は、それぞれ保護膜7aと7b及び19aと19bによって挟持されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a pixel region of the liquid crystal display device of the present invention. 2 and 3 are schematic views of an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
[Liquid Crystal Display]
The liquid crystal display device shown in FIG. 2 includes polarizing films 8 and 20, a first retardation region 10, a second retardation region 12, substrates 13 and 17, and a liquid crystal layer 15 sandwiched between the substrates. . The polarizing films 8 and 20 are sandwiched between protective films 7a and 7b and 19a and 19b, respectively.

図2の液晶表示装置では、液晶セルは、基板13及び17と、これらに挟持される液晶層15からなる。液晶層の厚さd(μm)と屈折率異方性Δnとの積Δn・dは透過モードにおいて、ねじれ構造を持たないIPS型では0.2〜0.4μmの範囲が最適値となる。この範囲では白表示輝度が高く、黒表示輝度が小さいことから、明るくコントラストの高い表示装置が得られる。基板13及び17の液晶層15に接触する表面には、配向膜(不図示)が形成されていて、液晶分子を基板の表面に対して略平行に配向させるとともに配向膜上に施されたラビング処理方向14及び18等により、電圧無印加状態もしくは低印加状態における液晶分子配向方向が制御されている。また、基板13若しくは17の内面には、液晶分子に電圧印加可能な電極(図2中不図示)が形成されている。   In the liquid crystal display device of FIG. 2, the liquid crystal cell includes substrates 13 and 17 and a liquid crystal layer 15 sandwiched between them. The product Δn · d of the thickness d (μm) of the liquid crystal layer and the refractive index anisotropy Δn is optimal in the range of 0.2 to 0.4 μm for the IPS type having no twisted structure in the transmission mode. In this range, the white display luminance is high and the black display luminance is small, so that a bright and high-contrast display device can be obtained. An alignment film (not shown) is formed on the surfaces of the substrates 13 and 17 that are in contact with the liquid crystal layer 15 to align liquid crystal molecules substantially parallel to the surface of the substrate and to be rubbed on the alignment film. The liquid crystal molecule alignment direction in the voltage non-application state or the low application state is controlled by the processing directions 14 and 18 and the like. Further, an electrode (not shown in FIG. 2) capable of applying a voltage to the liquid crystal molecules is formed on the inner surface of the substrate 13 or 17.

図1に、液晶層14の1画素領域中の液晶分子の配向を模式的に示す。図1は、液晶層14の1画素に相当する程度の極めて小さい面積の領域中の液晶分子の配向を、基板13及び17の内面に形成された配向膜のラビング方向4、及び基板13及び17の内面に形成された液晶分子に電圧印加可能な電極2及び3とともに示した模式図である。電界効果型液晶として正の誘電異方性を有するネマチック液晶を用いてアクティブ駆動を行った場合の、電圧無印加状態若しくは低印加状態での液晶分子配向方向は5a及び5bであり、この時に黒表示が得られる。電極2及び3間に印加されると、電圧に応じて液晶分子は6a及び6b方向へとその配向方向を変える。通常、この状態で明表示を行なう。   FIG. 1 schematically shows the orientation of liquid crystal molecules in one pixel region of the liquid crystal layer 14. FIG. 1 shows the alignment of liquid crystal molecules in a very small area corresponding to one pixel of the liquid crystal layer 14 in the rubbing direction 4 of the alignment film formed on the inner surfaces of the substrates 13 and 17 and the substrates 13 and 17. It is the schematic diagram shown with the electrodes 2 and 3 which can apply a voltage to the liquid crystal molecule formed in the inner surface. When active driving is performed using a nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy as a field effect liquid crystal, the liquid crystal molecule alignment directions in a no voltage application state or a low application state are 5a and 5b. A display is obtained. When applied between the electrodes 2 and 3, the liquid crystal molecules change their alignment direction in the directions of 6 a and 6 b in accordance with the voltage. Usually, bright display is performed in this state.

再び図2において、偏光膜8の透過軸9と、偏光膜20の透過軸21は直交して配置されている。第1位相差領域10の遅相軸11は、偏光膜8の透過軸9及び黒表示時の液晶層15中の液晶分子の遅相軸方向16に平行である。
図2に示す液晶表示装置では、偏光膜8が二枚の保護膜7a及び7bに挟持された構成を示しているが、保護膜7bはなくてもよい。また、偏光膜20も二枚の保護膜19a及び19bに挟持されているが、液晶層15に近い側の保護膜19aはなくてもよい。なお、図2の態様では、第1位相差領域及び第2位相差領域は、液晶セルの位置を基準にして、液晶セルと視認側の偏光膜との間に配置されていてもよいし、液晶セルと背面側の偏光膜との間に配置されていてもよい。本実施形態では、いずれの構成においても、第2位相差領域が液晶セルにより近くなるように配置する。
In FIG. 2 again, the transmission axis 9 of the polarizing film 8 and the transmission axis 21 of the polarizing film 20 are arranged orthogonally. The slow axis 11 of the first retardation region 10 is parallel to the transmission axis 9 of the polarizing film 8 and the slow axis direction 16 of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 15 during black display.
In the liquid crystal display device shown in FIG. 2, the configuration in which the polarizing film 8 is sandwiched between the two protective films 7a and 7b is shown, but the protective film 7b may be omitted. Further, although the polarizing film 20 is also sandwiched between the two protective films 19a and 19b, the protective film 19a on the side close to the liquid crystal layer 15 may be omitted. In the aspect of FIG. 2, the first retardation region and the second retardation region may be disposed between the liquid crystal cell and the viewing-side polarizing film with reference to the position of the liquid crystal cell. You may arrange | position between the liquid crystal cell and the polarizing film of the back side. In this embodiment, in any configuration, the second retardation region is disposed closer to the liquid crystal cell.

本発明の他の実施形態を図3に示す。図3の液晶表示装置は、第2位相差領域12が偏光膜8及び第1位相差領域10の間に配置されている。図3の液晶表示装置において、保護膜7b又は保護膜19aはなくてもよい。図3に示す態様では、第1位相差領域10は、その遅相軸11が、偏光膜8の透過軸9と黒表示時の液晶層15中の液晶分子の遅相軸方向16に直交になるように配置される。なお、図3の態様では、第1位相差領域及び第2位相差領域は、液晶セルの位置を基準にして、液晶セルと視認側の偏光膜との間に配置されていてもよいし、液晶セルと背面側の偏光膜との間に配置されていてもよい。本実施形態では、いずれの構成においても、第1位相差領域が液晶セルにより近くなるように配置する。   Another embodiment of the present invention is shown in FIG. In the liquid crystal display device of FIG. 3, the second retardation region 12 is disposed between the polarizing film 8 and the first retardation region 10. In the liquid crystal display device of FIG. 3, the protective film 7b or the protective film 19a may be omitted. In the embodiment shown in FIG. 3, the first retardation region 10 has a slow axis 11 orthogonal to the transmission axis 9 of the polarizing film 8 and the slow axis direction 16 of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 15 during black display. It is arranged to become. In the aspect of FIG. 3, the first retardation region and the second retardation region may be disposed between the liquid crystal cell and the viewing-side polarizing film with reference to the position of the liquid crystal cell. You may arrange | position between the liquid crystal cell and the polarizing film of the back side. In the present embodiment, in any configuration, the first retardation region is disposed closer to the liquid crystal cell.

図2及び図3の態様において、第1位相差領域10は、Re=(nx−ny)×dで定義される面内のレターデーションReが20nm〜150nmであり、Nz=(nx−nz)/(nx−ny)で定義される第1位相差領域の値Nzが1.5〜7である。一方、第2位相差領域12は、面内の屈折率nxとnyが実質的に等しく、nx<nzであり、Rth={(nx+ny)/2−nz}×dで定義される厚み方向のレターデーションRthが−80nm〜−400nmである。第1位相差領域10及び第2位相差領域12の少なくとも一方は、セルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムである。かかるフイルムは、かかるフイルムは、セルロースの水酸基へのアシル置換度を調整することにより、又は作製条件を調整することにより、第1位相差領域又は第2位相差領域として要求される前記光学特性を一層のみで示すことができる。また、かかるフイルムは、偏光膜の保護膜として要求される性能を満足し得るので、図2の態様では、第1位相差領域10が前記フイルムからなる場合は、保護膜7bがなくても、偏光膜8と第1位相差領域10とを一体的に作製することで、また第2位相差領域12が前記フイルムからなる場合は、保護膜7bがなくても、偏光膜8と第1位相差領域10と第2位相差領域12とをこの順序で一体的に作製することで、高温湿度下等、過酷な環境下に置かれた場合にも、偏光膜8が劣化して、表示特性が低下するのを軽減することができる。また、図3の態様では、第2位相差領域12が前記フイルムからなる場合は、偏光膜8と、偏光膜8と第2位相差領域12とを一体的に作製することで、また第1位相差領域10が前記フイルムからなる場合は、偏光膜8と第2位相差領域12と第1位相差領域10とをこの順序で一体的に作製することで、保護膜7bがなくても、高温湿度下等、過酷な環境下に置かれた場合にも、偏光膜8が劣化して、表示特性が低下するのを軽減することができる。   2 and 3, the first retardation region 10 has an in-plane retardation Re defined by Re = (nx−ny) × d of 20 nm to 150 nm, and Nz = (nx−nz). A value Nz of the first phase difference region defined by / (nx−ny) is 1.5 to 7. On the other hand, in the second retardation region 12, the in-plane refractive indexes nx and ny are substantially equal, nx <nz, and the thickness direction defined by Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d. Retardation Rth is -80 nm to -400 nm. At least one of the first retardation region 10 and the second retardation region 12 is a film containing cellulose acetate propionate or cellulose propionate. Such a film has the optical characteristics required as the first retardation region or the second retardation region by adjusting the acyl substitution degree of the hydroxyl group of cellulose or by adjusting the production conditions. Only one layer can be shown. In addition, since such a film can satisfy the performance required as a protective film for the polarizing film, in the embodiment of FIG. 2, when the first retardation region 10 is made of the film, the protective film 7b is not provided. If the polarizing film 8 and the first retardation region 10 are integrally manufactured, and the second retardation region 12 is made of the film, the polarizing film 8 and the first layer can be formed even without the protective film 7b. By integrally producing the phase difference region 10 and the second phase difference region 12 in this order, the polarizing film 8 deteriorates even when placed in a harsh environment such as high temperature and humidity. It is possible to reduce the deterioration of the characteristics. 3, when the second retardation region 12 is made of the film, the polarizing film 8, the polarizing film 8, and the second retardation region 12 are integrally manufactured, When the retardation region 10 is made of the film, the polarizing film 8, the second retardation region 12, and the first retardation region 10 are integrally manufactured in this order, so that the protective film 7b is not provided. Even when placed in a harsh environment such as high temperature and humidity, it is possible to reduce the deterioration of the polarizing film 8 and display characteristics.

なお、図2及び図3には、上側偏光板及び下側偏光板を備えた透過モードの表示装置の態様を示したが、本発明は一の偏光板のみを備える反射モードの態様であってもよく、かかる場合は、液晶セル内の光路が2倍になることから、最適Δn・dの値は上記の1/2程度の値になる。また、本発明に用いられる液晶セルはIPSモードに限定されることなく、黒表示時に液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置であれば、いずれも好適に用いることができる。この例としては強誘電性液晶表示装置、反強誘電性液晶表示装置、ECB型液晶表示装置がある。   2 and 3 show a mode of a transmissive mode display device including an upper polarizing plate and a lower polarizing plate, the present invention is a mode of a reflection mode including only one polarizing plate. In such a case, since the optical path in the liquid crystal cell is doubled, the optimum value of Δn · d is about the above half value. The liquid crystal cell used in the present invention is not limited to the IPS mode, and any liquid crystal display device in which liquid crystal molecules are aligned substantially parallel to the surfaces of the pair of substrates during black display can be used. It can be used suitably. Examples thereof include a ferroelectric liquid crystal display device, an antiferroelectric liquid crystal display device, and an ECB type liquid crystal display device.

本発明の液晶表示装置は、図1〜図3に示す構成に限定されず、他の部材を含んでいてもよい。例えば、液晶層と偏光膜との間にカラーフィルターを配置してもよい。また、偏光膜の保護膜の表面に反射防止処理やハードコートを施しても良い。また、構成部材に導電性を付与したものを使用してもよい。また、透過型として使用する場合は、冷陰極あるいは熱陰極蛍光管、あるいは発光ダイオード、フィールドエミッション素子、エレクトロルミネッセント素子を光源とするバックライトを背面に配置することができる。この場合、バックライトの配置は図2及び図3の上側であっても下側であっても良い。また、液晶層とバックライトとの間に、反射型偏光板や拡散板、プリズムシートや導光板を配置することもできる。また、上記した様に、本発明の液晶表示装置は、反射型であってもよく、かかる場合は、偏光板は観察側に1枚配置したのみでよく、液晶セル背面あるいは液晶セルの下側基板の内面に反射膜を配置する。もちろん前記光源を用いたフロントライトを液晶セル観察側に設けることも可能である。   The liquid crystal display device of the present invention is not limited to the configuration shown in FIGS. 1 to 3 and may include other members. For example, a color filter may be disposed between the liquid crystal layer and the polarizing film. Further, an antireflection treatment or a hard coat may be applied to the surface of the protective film of the polarizing film. Moreover, you may use what gave electroconductivity to the structural member. In the case of use as a transmission type, a cold cathode or a hot cathode fluorescent tube, or a backlight using a light emitting diode, a field emission element, or an electroluminescent element as a light source can be disposed on the back surface. In this case, the arrangement of the backlight may be on the upper side or the lower side in FIGS. In addition, a reflective polarizing plate, a diffusion plate, a prism sheet, or a light guide plate can be disposed between the liquid crystal layer and the backlight. In addition, as described above, the liquid crystal display device of the present invention may be of a reflective type. In such a case, only one polarizing plate may be disposed on the observation side, and the back side of the liquid crystal cell or the lower side of the liquid crystal cell. A reflective film is disposed on the inner surface of the substrate. Of course, it is also possible to provide a front light using the light source on the liquid crystal cell observation side.

本発明の液晶表示装置には、画像直視型、画像投影型や光変調型が含まれる。本発明は、TFTやMIMのような3端子又は2端子半導体素子を用いたアクティブマトリックス液晶表示装置に適用した態様が特に有効である。勿論、時分割駆動と呼ばれるパッシブマトリックス液晶表示装置に適用した態様も有効である。   The liquid crystal display device of the present invention includes an image direct view type, an image projection type, and a light modulation type. The present invention is particularly effective when applied to an active matrix liquid crystal display device using a three-terminal or two-terminal semiconductor element such as TFT or MIM. Of course, a mode applied to a passive matrix liquid crystal display device called time-division driving is also effective.

以下、本発明の液晶表示装置に使用可能な種々の部材の好ましい光学特性や部材に用いられる材料、その製造方法等について、詳細に説明する。   Hereinafter, preferred optical characteristics of various members usable in the liquid crystal display device of the present invention, materials used for the members, manufacturing methods thereof, and the like will be described in detail.

本発明では、第1位相差領域及び第2位相差領域のうち少なくとも一方は、セルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムからなる。セルロースアセテートプロピオネートは、セルロースの水酸基の一部がアセチル基及びプロピオニオル基によって置換されたセルロースアシレートであり、セルロースプロピオネートは、セルロースの水酸基の一部がプロピオニル基によって置換されたセルロースアシレートである。アシル基置換度が異なるセルロースアセテートプロピオネート又はセルロースプロピオネートをそれぞれ用いることにより、所望の光学特性のフイルムを作製することができる。第2位相差領域に要求される光学特性を満たすためには、アシル置換度が、下記式(I)〜(III)の全てを満足するセルロースアセテートプロピオネート又はセルロースプロピオネートを用いるのが好ましく、
(I) 2.82≦SA+SP≦3
(II) 0≦SA≦1.7
(III) 1.3≦SP≦2.9
(式中、SA及びSPはセルロースの水酸基に置換されているアシル基の置換度を表し、SAはアセチル基の置換度、SPはプロピオニル基の置換度である。)
より好ましくは、
(I) 2.83≦SA+SP≦2.99
(II) 0≦SA≦1.59
(III) 1.4≦SP≦2.85
であり、さらに好ましくは、
(I) 2.85≦SA+SP≦2.98
(II) 0≦SA≦1.48
(III) 1.5≦SP≦2.8
である。
これらのうち、SA+SPを大きくするとRthの値を低下させることができ、かつ、SPを大きくすると、レターデーションの湿度依存性を小さくすることができる。
In the present invention, at least one of the first retardation region and the second retardation region is made of cellulose acetate propionate or a film containing cellulose propionate. Cellulose acetate propionate is a cellulose acylate in which some of the hydroxyl groups of cellulose are substituted by acetyl groups and propionyl groups. Cellulose propionate is a cellulose acylate in which some of the hydroxyl groups of cellulose are substituted by propionyl groups. Rate. By using cellulose acetate propionate or cellulose propionate having different acyl group substitution degrees, films having desired optical properties can be produced. In order to satisfy the optical characteristics required for the second retardation region, it is preferable to use cellulose acetate propionate or cellulose propionate whose acyl substitution degree satisfies all of the following formulas (I) to (III). Preferably
(I) 2.82 ≦ SA + SP ≦ 3
(II) 0 ≦ SA ≦ 1.7
(III) 1.3 ≦ SP ≦ 2.9
(In the formula, SA and SP represent the substitution degree of the acyl group substituted with the hydroxyl group of cellulose, SA is the substitution degree of the acetyl group, and SP is the substitution degree of the propionyl group.)
More preferably,
(I) 2.83 ≦ SA + SP ≦ 2.99
(II) 0 ≦ SA ≦ 1.59
(III) 1.4 ≦ SP ≦ 2.85
And more preferably
(I) 2.85 ≦ SA + SP ≦ 2.98
(II) 0 ≦ SA ≦ 1.48
(III) 1.5 ≦ SP ≦ 2.8
It is.
Among these, when SA + SP is increased, the value of Rth can be decreased, and when SP is increased, the humidity dependency of retardation can be decreased.

本発明に利用可能なセルロースアセテートプロピオネート又はセルロースプロピオネートといったセルロースアシレートは、セルロースエステル化合物、およびセルロースを原料として生物的あるいは化学的に官能基を導入して得ることができ、合成方法についての基本的な原理は、右田伸彦他、木材化学180〜190頁(共立出版、1968年)に記載されている。セルロースアシレートの代表的な合成方法は、カルボン酸無水物−カルボン酸−硫酸触媒による液相アシル化法である。具体的には、綿花リンタや木材パルプ等のセルロース原料を適当量の酢酸などのカルボン酸で前処理した後、予め冷却したアシル化混液に投入してエステル化し、完全セルロースアシレート(2位、3位および6位のアシル置換度の合計が、ほぼ3.00)を合成する。上記アシル化混液は、一般に溶媒としてのカルボン酸、エステル化剤としてのカルボン酸無水物および触媒としての硫酸を含む。カルボン酸無水物は、これと反応するセルロースおよび系内に存在する水分の合計よりも、化学量論的に過剰量で使用することが一般的である。   Cellulose acylate such as cellulose acetate propionate or cellulose propionate that can be used in the present invention can be obtained by introducing a functional group biologically or chemically from cellulose ester compound and cellulose as a raw material. The basic principle of is described in Nobuhiko Ueda et al., Wood Chemistry pages 180-190 (Kyoritsu Shuppan, 1968). A typical synthesis method of cellulose acylate is a liquid phase acylation method using a carboxylic acid anhydride-carboxylic acid-sulfuric acid catalyst. Specifically, cellulose raw materials such as cotton linter and wood pulp are pretreated with an appropriate amount of carboxylic acid such as acetic acid, and then put into a precooled acylated mixture for esterification, and complete cellulose acylate (2nd, The total degree of acyl substitution at the 3rd and 6th positions is approximately 3.00). The acylated mixed solution generally contains a carboxylic acid as a solvent, a carboxylic anhydride as an esterifying agent, and sulfuric acid as a catalyst. The carboxylic anhydride is generally used in a stoichiometric excess over the sum of the cellulose that reacts with it and the water present in the system.

アシル化反応終了後に、系内に残存している過剰カルボン酸無水物の加水分解を行うために、水または含水酢酸を添加する。エステル化触媒を一部中和するために、中和剤(例えば、カルシウム、マグネシウム、鉄、アルミニウムまたは亜鉛の炭酸塩、酢酸塩、水酸化物または酸化物)の水溶液を添加してもよい。次に、得られた完全セルロースアシレートを少量のアシル化反応触媒(一般には、残存する硫酸)の存在下で、20〜90℃に保つことによりケン化熟成し、所望のアシル置換度および重合度を有するセルロースアシレートまで変化させる。所望のセルロースアシレートが得られた時点で、系内に残存している触媒を前記のような中和剤を用いて完全に中和するか、あるいは中和することなく水または希酢酸中にセルロースアシレート溶液を投入(あるいは、セルロースアシレート溶液中に、水または希酢酸を投入)してセルロースアシレートを分離し、洗浄および安定化処理によりセルロースアシレートを得る。   After completion of the acylation reaction, water or hydrous acetic acid is added in order to hydrolyze the excess carboxylic anhydride remaining in the system. In order to partially neutralize the esterification catalyst, an aqueous solution of a neutralizing agent (for example, calcium, magnesium, iron, aluminum or zinc carbonate, acetate, hydroxide or oxide) may be added. Next, the obtained complete cellulose acylate is saponified and aged by maintaining it at 20 to 90 ° C. in the presence of a small amount of an acylation reaction catalyst (generally, remaining sulfuric acid) to obtain a desired degree of acyl substitution and polymerization. The cellulose acylate having a degree is changed. When the desired cellulose acylate is obtained, the catalyst remaining in the system is completely neutralized with a neutralizing agent as described above, or in water or dilute acetic acid without neutralization. The cellulose acylate solution is added (or water or dilute acetic acid is added into the cellulose acylate solution) to separate the cellulose acylate, and the cellulose acylate is obtained by washing and stabilizing treatment.

セルロースアシレートの重合度は、粘度平均重合度で150〜500が好ましく、200〜400がより好ましく、220〜350がさらに好ましい。粘度平均重合度は、宇田らの極限粘度法(宇田和夫、斉藤秀夫、繊維学会誌、第18巻第1号、105〜120頁、1962年)に従い測定できる。粘度平均重合度の測定方法については、特開平9−95538号公報にも記載がある。   The degree of polymerization of the cellulose acylate is preferably from 150 to 500, more preferably from 200 to 400, and even more preferably from 220 to 350 in terms of viscosity average degree of polymerization. The viscosity average degree of polymerization can be measured according to Uda et al.'S limiting viscosity method (Kazuo Uda, Hideo Saito, Journal of Textile Science, Vol. 18, No. 1, pages 105-120, 1962). A method for measuring the viscosity average degree of polymerization is also described in JP-A-9-95538.

セルロースアセテートプロピオネート又はセルロースプロピオネートを含むフイルムは、押出し法、溶液流延法等の種々の方法を利用して作製することができる。フイルム状に成形した後、所定の光学特性を得るために、さらに延伸処理を実施することもできる。溶液流延法を利用して前記フイルムを作製する場合は、ドープ中に、可塑剤(好ましい添加量はセルロースエステルに対して0.1〜20質量%、以下同様)、改質剤(0.1〜20質量%)、紫外線吸収剤(0.001〜5質量%)、平均粒径が5〜3000nmである微粒子粉体(0.001〜5質量%)、フッ素系界面活性剤(0.001〜2質量%)、剥離剤(0.0001〜2質量%)、劣化防止剤(0.0001〜2質量%)、光学異方性制御剤(0.1〜15質量%)、赤外線吸収剤(0.1〜5質量%)等の添加剤を含有させてもよい。その他、フイルムの作製方法については、公開技法2001−1745号(2001年3月15日発行、発明協会)等に詳細が記載されていて、本発明に適用することができる。
得られた未延伸および延伸後のセルロースアシレートフイルムには、適宜、表面処理を行うことにより、セルロースアシレート層と他の層との接着を改善することが可能となる。表面処理には、グロー放電処理、紫外線照射処理、コロナ処理、火炎処理、ケン化処理(酸ケン化処理、アルカリケン化処理)が含まれ、特にグロー放電処理およびアルカリケン化処理が好ましい。
なお、前述した様、セルロースアセテートプロピオネート又はセルロースプロピオネートを含むフイルムのみで前記第1位相差領域又は第2位相差領域に要求される光学特性を満たすこともできるが、本発明には、前記第1位相差領域又は第2位相差領域が、セルロースアセテートプロピオネートフイルム又はセルロースプロピオネートフイルムとともに、他の複屈折性フイルムや位相差膜を含む態様も含まれる。
Cellulose acetate propionate or a film containing cellulose propionate can be produced by utilizing various methods such as an extrusion method and a solution casting method. In order to obtain predetermined optical characteristics after the film is formed, a stretching process can be further performed. In the case of producing the film by using a solution casting method, a plasticizer (preferably added amount is 0.1 to 20% by mass with respect to the cellulose ester, the same applies hereinafter) and a modifier (0. 1 to 20% by mass), an ultraviolet absorber (0.001 to 5% by mass), a fine particle powder (0.001 to 5% by mass) having an average particle diameter of 5 to 3000 nm, and a fluorosurfactant (0. 001-2 mass%), release agent (0.0001-2 mass%), deterioration inhibitor (0.0001-2 mass%), optical anisotropy control agent (0.1-15 mass%), infrared absorption You may contain additives, such as an agent (0.1-5 mass%). In addition, about the production method of a film, the details are described in the public technique 2001-1745 (issued on March 15, 2001, invention association) etc., and can be applied to this invention.
By subjecting the obtained unstretched and stretched cellulose acylate film to an appropriate surface treatment, adhesion between the cellulose acylate layer and other layers can be improved. The surface treatment includes glow discharge treatment, ultraviolet irradiation treatment, corona treatment, flame treatment, saponification treatment (acid saponification treatment, alkali saponification treatment), and glow discharge treatment and alkali saponification treatment are particularly preferable.
In addition, as described above, only the film containing cellulose acetate propionate or cellulose propionate can satisfy the optical characteristics required for the first retardation region or the second retardation region. The aspect in which the first retardation region or the second retardation region includes other birefringent film or retardation film together with cellulose acetate propionate film or cellulose propionate film is also included.

[第1位相差領域]
本発明において第1位相差領域は、面内の屈折率nxとny(nx>ny)、厚さ方向の屈折率nz、及び厚さdを用いてRe=(nx−ny)×dで定義される面内のレターデーションReが20nm〜150nmである。斜め方向の光漏れを効果的に低減するためには、第1位相差領域のReは、40nm〜115nmであるのがより好ましく、60nm〜95nmであるのがさらに好ましい。また、Nz=(nx−nz)/(nx−ny)で定義されるNzが1.5〜7である。って、斜め方向の光漏れを効果的に低減するためには、第1位相差領域のNzは、2.0〜5.5であるのがより好ましく、2.5〜4.5であるのがさらに好ましい。
[First phase difference region]
In the present invention, the first retardation region is defined as Re = (nx−ny) × d using in-plane refractive indexes nx and ny (nx> ny), a refractive index nz in the thickness direction, and a thickness d. The in-plane retardation Re is 20 nm to 150 nm. In order to effectively reduce the light leakage in the oblique direction, Re of the first phase difference region is more preferably 40 nm to 115 nm, and further preferably 60 nm to 95 nm. Further, Nz defined by Nz = (nx−nz) / (nx−ny) is 1.5 to 7. Thus, in order to effectively reduce the light leakage in the oblique direction, the Nz of the first phase difference region is more preferably 2.0 to 5.5, and 2.5 to 4.5. Is more preferable.

前記第1位相差領域は、前記光学特性を有する限り、その材料及び形態については特に制限されない。上記した様に、セルロースアセテートプロピオネート又はセルロースプロピオネートを含むフイルムからなっていてもよく、また、他の材料からなる複屈折ポリマーフイルムからなっていても、透明支持体上に低分子あるいは高分子液晶性化合物を塗布もしくは転写することによって形成された位相差層を有する位相差膜であってもよい。また、それぞれを積層して使用することもできる。   The material and form of the first retardation region are not particularly limited as long as it has the optical characteristics. As described above, it may be composed of cellulose acetate propionate or a film containing cellulose propionate, or it may be composed of a birefringent polymer film made of other materials. A retardation film having a retardation layer formed by applying or transferring a polymer liquid crystalline compound may be used. Moreover, each can also be laminated | stacked and used.

複屈折ポリマーフイルムとしては、複屈折特性の制御性や透明性、耐熱性に優れるものが好ましい。この場合、用いる高分子材料としては均一な二軸配向が達成できる高分子であれば特に制限はないが、従来公知のもので溶液流延法や押出し成形方式で製膜できるもの好ましく、ノルボルネン系高分子、ポリカーボネート系高分子、ポリアリレート系高分子、ポリエステル系高分子、ポリサルフォン等の芳香族系高分子、セルロースアシレート、又は、それらポリマーの2種又は3種以上を混合したポリマーなどが挙げられる。   As the birefringent polymer film, those having excellent controllability of birefringence characteristics, transparency and heat resistance are preferable. In this case, the polymer material to be used is not particularly limited as long as it is a polymer capable of achieving uniform biaxial orientation, but is preferably a conventionally known material that can be formed by a solution casting method or an extrusion method, and is preferably a norbornene-based material. Polymers, polycarbonate polymers, polyarylate polymers, polyester polymers, aromatic polymers such as polysulfone, cellulose acylate, or polymers obtained by mixing two or more of these polymers It is done.

フイルムの二軸配向は、押出し成形方式や流延製膜方式等の適宜な方式で製造した当該熱可塑性樹脂からなるフイルムを、例えばロールによる縦延伸方式、テンターによる横延伸方式や二軸延伸方式などにより、延伸処理することにより達成することができる。前記のロールによる縦延伸方式では加熱ロールを用いる方法や雰囲気を加熱する方法、それらを併用する方法等の適宜な加熱方法を採ることができる。またテンターによる二軸延伸方式では全テンター方式による同時二軸延伸方法や、ロール・テンター法による逐次二軸延伸方法などの適宜な方法を採ることができる。
また、配向ムラや位相差ムラの少ないものが好ましい。その厚さは、位相差等により適宜に決定しうるが、一般には薄型化の点より1〜300μmであるのが好ましく、10〜200μmであるのより好ましく、20〜150μmであるのがさらに好ましい。
The biaxial orientation of the film is a film made of the thermoplastic resin produced by an appropriate method such as an extrusion molding method or a casting film forming method, for example, a longitudinal stretching method using a roll, a transverse stretching method using a tenter, or a biaxial stretching method. For example, it can be achieved by performing a stretching treatment. In the longitudinal stretching method using the roll, an appropriate heating method such as a method using a heating roll, a method of heating an atmosphere, or a method of using them together can be adopted. In the biaxial stretching method using a tenter, an appropriate method such as a simultaneous biaxial stretching method using an all tenter method or a sequential biaxial stretching method using a roll tenter method can be employed.
Moreover, a thing with little orientation nonuniformity and phase difference nonuniformity is preferable. Although the thickness can be appropriately determined depending on the phase difference or the like, it is generally preferably 1 to 300 μm, more preferably 10 to 200 μm, and further preferably 20 to 150 μm from the viewpoint of thinning. .

ノルボルネン系高分子としては、ノルボルネン及びその誘導体、テトラシクロドデセン及びその誘導体、ジシクロペンタジエン及びその誘導体、メタノテトラヒドロフルオレン及びその誘導体などのノルボルネン系モノマーの主成分とするモノマーの重合体であり、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これ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、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これと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体、及びの水素添加物などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性、機械的強度等の観点から、ノルボルネン系モノマーの開環重合体水素化物が最も好ましい。ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィンの重合体又は環状共役ジエンの重合体の分子量は、使用目的に応じて適宜選択されるが、シクロヘキサン溶液(重合体樹脂が溶解しない場合はトルエン溶液)のゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーで測定したポリイソプレン又はポリスチレン換算の重量平均分子量で、通常5,000〜500,000、好ましくは8,000〜200,000、より好ましくは10,000〜100,000の範囲であるときに、フイルム(A)の機械的強度、及び成形加工性とが高度にバランスされて好適である。   As the norbornene-based polymer, norbornene and its derivatives, tetracyclododecene and its derivatives, dicyclopentadiene and its derivatives, methanotetrahydrofluorene and its monomers as a main component of a monomer polymer, Ring-opening polymer of norbornene monomer, ring-opening copolymer of norbornene monomer and other monomer capable of ring-opening copolymerization, addition polymer of norbornene monomer, copolymerizable with norbornene monomer Examples include addition copolymers with other monomers and hydrogenated products thereof. Among these, from the viewpoints of heat resistance, mechanical strength, and the like, a ring-opening polymer hydride of a norbornene monomer is most preferable. The molecular weight of the norbornene-based polymer, the polymer of the monocyclic olefin or the polymer of the cyclic conjugated diene is appropriately selected according to the purpose of use, but the cyclohexane solution (toluene solution if the polymer resin does not dissolve) The polyisoprene or polystyrene-converted weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography is usually 5,000 to 500,000, preferably 8,000 to 200,000, more preferably 10,000 to 100,000. When the thickness is within the range, the mechanical strength of the film (A) and the moldability are highly balanced and suitable.

セルロースアシレートのアシル基としては、脂肪族基でもアリル基でもよく特に限定されない。それらは、例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどであり、それぞれさらに置換された基を有していてもよく、総炭素数が22以下のエステル基が好ましい。これらの好ましいセルロースアシレートとしては、エステル部の総炭素数が22以下のアシル基(例えば、アセチル、プロピオニル、ブチロイル、バレル、ヘプタノイル、オクタノイル、デカノイル、ドデカノイル、トリデカノイル、ヘキサデカノイル、オクタデカノイルなど)、アリールカルボニル基(アクリル、メタクリルなど)、アリルカルボニルキ(ベンゾイル、ナフタロイルなど)、シンナモイル基を挙げることが出来る。これらの中でも、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートステアレート、セルロースアセテートベンゾエートなどであり、混合エステルの場合はその比率は特に限定されないが、好ましくはアセテートが総エステルの30モル%以上であることが好ましい。中でも、第1位相差領域は、上記したセルロースアセテートプロピオネート又はセルロースプロピオネートを含むフイルムであるのが好ましい。   The acyl group of cellulose acylate may be an aliphatic group or an allyl group, and is not particularly limited. They are, for example, alkyl carbonyl esters, alkenyl carbonyl esters, aromatic carbonyl esters, aromatic alkyl carbonyl esters, etc. of cellulose, each of which may further have a substituted group, and an ester having a total carbon number of 22 or less. Groups are preferred. These preferred cellulose acylates include acyl groups having a total carbon number of 22 or less in the ester moiety (for example, acetyl, propionyl, butyroyl, barrel, heptanoyl, octanoyl, decanoyl, dodecanoyl, tridecanoyl, hexadecanoyl, octadecanoyl, etc. ), Arylcarbonyl groups (acrylic, methacrylic, etc.), allylcarbonylkis (benzoyl, naphthaloyl etc.) and cinnamoyl groups. Among these, cellulose acetate, cellulose acetate propionate, cellulose propionate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate stearate, cellulose acetate benzoate, etc., in the case of mixed esters, the ratio is not particularly limited, preferably It is preferable that acetate is 30 mol% or more of the total ester. Especially, it is preferable that a 1st phase difference area | region is a film containing the above-mentioned cellulose acetate propionate or a cellulose propionate.

また、セルロースアシレートのフイルムも好ましく、特に写真用グレードのものが好ましく、市販の写真用グレードのものは粘度平均重合度、置換度等の品質を満足して入手することができる。写真用グレードのセルローストリアセテートのメーカーとしては、ダイセル化学工業(株)(例えばLT−20,30,40,50,70,35,55,105など)、イーストマンコダック社(例えば、CAB−551−0.01、CAB−551−0.02、CAB−500−5、CAB−381−0.5、CAB−381−02、CAB−381−20、CAB−321−0.2、CAP−504−0.2、CAP−482−20、CA−398−3など)、コートルズ社、ヘキスト社等があり、何れも写真用グレードのセルロースアシレートを使用できる。また、フイルムの機械的特性や光学的な特性を制御する目的で、可塑剤、界面活性剤、レターデーション調節剤、UV吸収剤などを今後することが出来る(参考資料:特開2002−277632号公報、特開2002−182215号公報)   A cellulose acylate film is also preferable, and a photographic grade is particularly preferable, and a commercially available photographic grade can be obtained with satisfactory quality such as viscosity average polymerization degree and substitution degree. As manufacturers of photographic grade cellulose triacetate, Daicel Chemical Industries, Ltd. (for example, LT-20, 30, 40, 50, 70, 35, 55, 105, etc.), Eastman Kodak Company (for example, CAB-551) 0.01, CAB-551-0.02, CAB-500-5, CAB-381-0.5, CAB-381-02, CAB-381-20, CAB-321-0.2, CAP-504 0.2, CAP-482-20, CA-398-3, etc.), Coatles, Hoechst, etc., any of which can use photographic grade cellulose acylate. In addition, plasticizers, surfactants, retardation modifiers, UV absorbers, and the like can be used in the future for the purpose of controlling the mechanical and optical properties of the film (reference material: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-277632). Gazette, JP-A-2002-182215)

透明樹脂をシート又はフイルム状に成形する方法は、例えば、加熱溶融成形法、溶液流延法のいずれも用いることができる。加熱溶融成形法は、さらに詳細に、押出成形法、プレス成形法、インフレーション成形法、射出成形法、ブロー成形法、延伸成形法などに分類できるが、これらの方法の中でも、機械的強度、表面精度等に優れたフイルムを得るためには、押出成形法、インフレーション成形法、及びプレス成形法が好ましく、押出成形法が最も好ましい。成形条件は、使用目的や成形方法により適宜選択されるが、加熱溶融成形法による場合は、シリンダー温度が、好ましくは100〜400℃、より好ましくは150〜350℃の範囲で適宜設定される。上記シート又はフイルムの厚みは、好ましくは10〜300μm、より好ましくは30〜200μmである。
上記シート又はフイルムの延伸は、該透明樹脂のガラス転移温度をTgとするとき、好ましくはTg−30℃からTg+60℃の温度範囲、より好ましくはTg−10℃からTg+50℃の温度範囲にて、少なくとも一方向に好ましくは1.01〜2倍の延伸倍率で行う。延伸方向は少なくとも一方向であればよいが、その方向は、シートが押出成形で得られたものである場合には、樹脂の機械的流れ方向(押出方向)であることが好ましく、延伸方法は自由収縮一軸延伸法、幅固定一軸延伸法、二軸延伸法などが好ましい。光学特性の制御はこの延伸倍率と加熱温度を制御することによって行なうことが出来る。
As a method of forming the transparent resin into a sheet or film, for example, either a hot melt molding method or a solution casting method can be used. The heat-melt molding method can be further classified into an extrusion molding method, a press molding method, an inflation molding method, an injection molding method, a blow molding method, a stretch molding method, etc. Among these methods, mechanical strength, surface In order to obtain a film excellent in accuracy and the like, the extrusion molding method, the inflation molding method, and the press molding method are preferable, and the extrusion molding method is most preferable. The molding conditions are appropriately selected depending on the purpose of use and the molding method. In the case of the heat-melt molding method, the cylinder temperature is preferably set in the range of preferably 100 to 400 ° C, more preferably 150 to 350 ° C. The thickness of the sheet or film is preferably 10 to 300 μm, more preferably 30 to 200 μm.
When the glass transition temperature of the transparent resin is defined as Tg, the stretching of the sheet or film is preferably in a temperature range of Tg-30 ° C to Tg + 60 ° C, more preferably in a temperature range of Tg-10 ° C to Tg + 50 ° C. In at least one direction, the stretching ratio is preferably 1.01 to 2 times. The stretching direction may be at least one direction, but when the sheet is obtained by extrusion, the direction is preferably the mechanical flow direction (extrusion direction) of the resin. A free shrink uniaxial stretching method, a fixed width uniaxial stretching method, a biaxial stretching method, and the like are preferable. The optical characteristics can be controlled by controlling the draw ratio and the heating temperature.

[第2位相差領域]
本発明において第2位相差領域は、面内屈折率nxとnyは実質的に等しく、厚さ方向の屈折率nzは、nx<nzを満足する。厚さ方向の屈折率nz、及び厚さdを用いてRth={(nx+ny)/2−nz}×dで定義される第2位相差領域の厚み方向のレターデーションRthは、−80nm〜−400nmである。前記第2位相差領域のRthのより好ましい範囲は、他の光学部材の光学特性に応じて変動し、特に、より近くに位置する偏光膜の保護膜(例えば、トリアセチルセルロースフイルム)のRthに応じて、大きく変動する。斜め方向の光漏れを効果的に低減するためには、第2位相差領域のRthは、−100nm〜−340nmであるのがより好ましく、−120nm〜−270nmであるのがさらに好ましい。一方、第2位相差領域のnxとnyは、上記した様に、実質的に同一であり、Reは0近傍の値になる。具体的には、面内レターデーションReは、0〜50nmであるのが好ましく、0〜20nmであるのがより好ましい。
[Second phase difference region]
In the present invention, in the second retardation region, the in-plane refractive indexes nx and ny are substantially equal, and the refractive index nz in the thickness direction satisfies nx <nz. The retardation Rth in the thickness direction of the second retardation region defined by Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d using the refractive index nz in the thickness direction and the thickness d is −80 nm to − 400 nm. The more preferable range of Rth of the second retardation region varies depending on the optical characteristics of other optical members, and in particular, the Rth of the protective film (for example, triacetylcellulose film) of the polarizing film located closer to the second retardation region. Depending on the situation, it varies greatly. In order to effectively reduce the light leakage in the oblique direction, Rth of the second retardation region is more preferably −100 nm to −340 nm, and further preferably −120 nm to −270 nm. On the other hand, nx and ny in the second phase difference region are substantially the same as described above, and Re has a value in the vicinity of 0. Specifically, the in-plane retardation Re is preferably 0 to 50 nm, and more preferably 0 to 20 nm.

前記第2位相差領域は、前記光学特性を有する限り、その材料及び形態については特に制限されない。上記した様に、セルロースアセテートプロピオネート又はセルロースプロピオネートを含むフイルムからなっていてもよく、また、他の材料からなる複屈折ポリマーフイルムからなる位相差膜、及び透明支持体上に低分子あるいは高分子液晶性化合物を塗布もしくは転写することによって形成された位相差層を有する位相差膜など、いずれも使用することができる。また、それぞれを積層して使用することもできる。   As long as the second retardation region has the optical characteristics, the material and form thereof are not particularly limited. As described above, it may be composed of cellulose acetate propionate or a film containing cellulose propionate, a retardation film composed of a birefringent polymer film composed of another material, and a low molecular weight on a transparent support. Alternatively, any of retardation films having a retardation layer formed by applying or transferring a polymer liquid crystalline compound can be used. Moreover, each can also be laminated | stacked and used.

上記光学特性を有する複屈折ポリマーフイルムからなる位相差膜は、高分子フイルムを膜の厚さ方向に延伸する方法や、ビニルカルバゾール系高分子を塗布して乾燥させる方法(特開2001−091746号公報)で容易に形成できる。また、上記光学特性を有する液晶性化合物から形成された位相差層としては、キラル構造単位を含んだコレステリックディスコチック液晶化合物や組成物を、その螺旋軸を基板に略垂直に配向させたのち固定化して形成した層、屈折率異方性が正の棒状液晶化合物や組成物を基板に略垂直に配向させたのち固定化して形成した層などを例示することができる(例えば、特開平6−331826号公報や特許第2853064号等参照)。棒状液晶化合物は低分子化合物であってもよく、高分子化合物であってもよい。さらに、一の位相差層のみならず複数の位相差層を積層して、上記光学特性を示す第2位相差領域を構成することもできる。また、支持体と位相差層との積層体全体で上記光学特性を満たすようにして、第2位相差領域を構成してもよい。用いる棒状液晶化合物としては、配向固定させる温度範囲で、ネマチック液晶相、スメクチック液晶相、リオトロピック液晶相状態をとるものが好適に用いられる。揺らぎの無い均一な垂直配向が得られるスメクチックA相、B相を示す液晶が好ましい。特にまた、添加剤の存在下において、適切な配向温度範囲で、上記液晶状態となる棒状液晶性化合物については、該添加剤と棒状液晶性化合物を含有する組成物を用いて層を形成するのも好ましい。   The retardation film composed of a birefringent polymer film having the above optical characteristics can be obtained by stretching a polymer film in the thickness direction of the film or by applying a vinylcarbazole polymer and drying it (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-091746). Publication). In addition, as a retardation layer formed from a liquid crystalline compound having the above optical characteristics, a cholesteric discotic liquid crystal compound or composition containing a chiral structural unit is fixed after its helical axis is aligned substantially perpendicular to the substrate. Examples thereof include a layer formed by forming a rod-like liquid crystal compound or composition having a positive refractive index anisotropy and a composition formed by orienting the substrate substantially perpendicularly to the substrate and then immobilizing it (for example, JP-A-6-6 331826 and Japanese Patent No. 2853064). The rod-like liquid crystal compound may be a low molecular compound or a high molecular compound. Furthermore, not only one retardation layer but also a plurality of retardation layers can be laminated to form the second retardation region exhibiting the above optical characteristics. Further, the second retardation region may be configured so that the entire laminated body of the support and the retardation layer satisfies the optical characteristics. As the rod-like liquid crystal compound to be used, those that take a nematic liquid crystal phase, a smectic liquid crystal phase, and a lyotropic liquid crystal phase in a temperature range in which the orientation is fixed are preferably used. A liquid crystal exhibiting a smectic A phase and a B phase capable of obtaining uniform vertical alignment without fluctuation is preferable. In particular, in the presence of an additive, a rod-like liquid crystalline compound that becomes a liquid crystal state in an appropriate orientation temperature range is formed by using a composition containing the additive and the rod-like liquid crystalline compound. Is also preferable.

《棒状液晶性化合物》
本発明の第2位相差領域は、棒状液晶性化合物を含む組成物から形成してもよい。前記棒状液晶性化合物としては、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。以上のような低分子液晶性分子だけではなく、高分子液晶性分子も用いることができる。液晶分子には活性光線や電子線、熱などによって重合や架橋反応を起こしうる部分構造を有するものが好適に用いられる。その部分構造の個数は1〜6個、好ましくは1〜3個である。
《Bar-shaped liquid crystalline compound》
The second retardation region of the present invention may be formed from a composition containing a rod-like liquid crystal compound. Examples of the rod-like liquid crystalline compound include 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. In addition to the above low-molecular liquid crystalline molecules, high-molecular liquid crystalline molecules can also be used. As the liquid crystal molecules, those having a partial structure capable of causing polymerization or crosslinking reaction by actinic rays, electron beams, heat, or the like are preferably used. The number of the partial structures is 1 to 6, preferably 1 to 3.

第2位相差領域が、棒状液晶性化合物を配向状態に固定して形成された位相差層を含む場合は、棒状液晶性化合物を実質的に垂直配向させて、その状態に固定して形成した位相差層を用いるのが好ましい。実質的に垂直とは、フイルム面と棒状液晶性化合物のダイレクターとのなす角度が70°〜90°の範囲内であることを意味する。これらの液晶性化合物は斜め配向させてもよいし、傾斜角が徐々に変化するように(ハイブリッド配向)させてもよい。斜め配向又はハイブリッド配向の場合でも、平均傾斜角は70°〜90°であることが好ましく、80°〜90°がより好ましく、85°〜90°が最も好ましい。   When the second retardation region includes a retardation layer formed by fixing the rod-like liquid crystalline compound in the aligned state, the rod-like liquid crystalline compound is substantially vertically aligned and fixed in that state. It is preferable to use a retardation layer. Substantially perpendicular means that the angle formed by the film surface and the director of the rod-like liquid crystal compound is in the range of 70 ° to 90 °. These liquid crystalline compounds may be aligned obliquely or may be changed so that the inclination angle gradually changes (hybrid alignment). Even in the case of oblique orientation or hybrid orientation, the average inclination angle is preferably 70 ° to 90 °, more preferably 80 ° to 90 °, and most preferably 85 ° to 90 °.

棒状液晶性化合物から形成された位相差層は、棒状液晶性化合物、所望により、下記の重合性開始剤や空気界面垂直配向剤や他の添加剤を含む塗布液を、支持体の上に形成された垂直配向膜の上に塗布して、垂直配向させ、該配向状態を固定することで形成することができる。仮支持体上に形成した場合は、該位相差層を支持体上に転写することで作製することもできる。さらに、1層の位相差層のみならず複数の位相差層を積層して、上記光学特性を示す第2位相差領域を構成することもできる。また、支持体と位相差層との積層体全体で上記光学特性を満たすようにして、第2位相差領域を構成してもよい。   The retardation layer formed from the rod-like liquid crystalline compound is formed on the support with a coating liquid containing the rod-like liquid crystalline compound and, if desired, the following polymerizable initiator, air interface vertical alignment agent and other additives. It can be formed by coating on the vertical alignment film formed, vertically aligning, and fixing the alignment state. When it is formed on a temporary support, it can also be produced by transferring the retardation layer onto the support. Furthermore, not only a single retardation layer but also a plurality of retardation layers can be laminated to form a second retardation region exhibiting the above optical characteristics. Further, the second retardation region may be configured so that the entire laminated body of the support and the retardation layer satisfies the optical characteristics.

塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド(例、N,N−ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)が含まれる。アルキルハライド及びケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。塗布液の塗布は、公知の方法(例、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法)により実施できる。   As a solvent used for preparing the coating solution, an organic solvent is preferably used. Examples of organic solvents include amides (eg, N, N-dimethylformamide), sulfoxides (eg, dimethyl sulfoxide), heterocyclic compounds (eg, pyridine), hydrocarbons (eg, benzene, hexane), alkyl halides (eg, , Chloroform, dichloromethane), esters (eg, methyl acetate, butyl acetate), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone), ethers (eg, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane). Alkyl halides and ketones are preferred. Two or more organic solvents may be used in combination. The coating liquid can be applied by a known method (eg, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, die coating method).

垂直配向させた液晶性化合物は、配向状態を維持して固定するのが好ましい。固定化は、液晶性化合物に導入した重合性基(P)の重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許2448828号明細書記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許3549367号明細書記載)、アクリジン及びフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許4239850号明細書記載)及びオキサジアゾール化合物(米国特許4212970号明細書記載)が含まれる。   The vertically aligned liquid crystal compound is preferably fixed while maintaining the alignment state. The immobilization is preferably performed by a polymerization reaction of the polymerizable group (P) introduced into the liquid crystal compound. The polymerization reaction includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator. A photopolymerization reaction is preferred. Examples of the photopolymerization initiator include α-carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in US Pat. No. 2,448,828), α-hydrocarbon substituted aromatic acyloin. Compound (described in US Pat. No. 2,722,512), polynuclear quinone compound (described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758), a combination of triarylimidazole dimer and p-aminophenyl ketone (US Pat. No. 3,549,367) Description), acridine and phenazine compounds (JP-A-60-105667, U.S. Pat. No. 4,239,850) and oxadiazole compounds (U.S. Pat. No. 4,212,970).

光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の0.01〜20質量%であることが好ましく、0.5〜5質量%であることがさらに好ましい。棒状液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、20mJ/cm2〜50J/cm2であることが好ましく、100〜800mJ/cm2であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。前記光学違法性層を含む第1位相差領域の厚さは、0.1〜10μmであることが好ましく、0.5〜5μmであることがさらに好ましく、1〜5μmであることが最も好ましい。 The amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 5% by mass, based on the solid content of the coating solution. The light irradiation for polymerizing the rod-like liquid crystalline molecules preferably uses ultraviolet rays. The irradiation energy is preferably 20mJ / cm 2 ~50J / cm 2 , further preferably 100 to 800 mJ / cm 2. In order to accelerate the photopolymerization reaction, light irradiation may be performed under heating conditions. The thickness of the first retardation region including the optically illegal layer is preferably 0.1 to 10 μm, more preferably 0.5 to 5 μm, and most preferably 1 to 5 μm.

《垂直配向膜》
液晶性化合物を配向膜側で垂直に配向させるためには、配向膜の表面エネルギーを低下させることが重要である。具体的には、ポリマーの官能基により配向膜の表面エネルギーを低下させ、これにより液晶性化合物を立てた状態にする。配向膜の表面エネルギーを低下させる官能基としては、フッ素原子及び炭素原子数が10以上の炭化水素基が有効である。フッ素原子又は炭化水素基を配向膜の表面に存在させるために、ポリマーの主鎖よりも側鎖にフッ素原子又は炭化水素基を導入することが好ましい。含フッ素ポリマーは、フッ素原子を0.05〜80質量%の割合で含むことが好ましく、0.1〜70質量%の割合で含むことがより好ましく、0.5〜65質量%の割合で含むことがさらに好ましく、1〜60質量%の割合で含むことが最も好ましい。炭化水素基は、脂肪族基、芳香族基又はそれらの組み合わせである。脂肪族基は、環状、分岐状あるいは直鎖状のいずれでもよい。脂肪族基は、アルキル基(シクロアルキル基であってもよい)又はアルケニル基(シクロアルケニル基であってもよい)であることが好ましい。炭化水素基は、ハロゲン原子のような強い親水性を示さない置換基を有していてもよい。炭化水素基の炭素原子数は、10〜100であることが好ましく、10〜60であることがさらに好ましく、10〜40であることが最も好ましい。ポリマーの主鎖は、ポリイミド構造又はポリビニルアルコール構造を有することが好ましい。
<< Vertical alignment film >>
In order to align the liquid crystalline compound vertically on the alignment film side, it is important to reduce the surface energy of the alignment film. Specifically, the surface energy of the alignment film is lowered by the functional group of the polymer, thereby bringing the liquid crystalline compound into a standing state. As the functional group for reducing the surface energy of the alignment film, a hydrocarbon group having 10 or more fluorine atoms and carbon atoms is effective. In order to allow a fluorine atom or a hydrocarbon group to exist on the surface of the alignment film, it is preferable to introduce a fluorine atom or a hydrocarbon group into the side chain rather than the main chain of the polymer. The fluoropolymer preferably contains fluorine atoms in a proportion of 0.05 to 80% by mass, more preferably in a proportion of 0.1 to 70% by mass, and in a proportion of 0.5 to 65% by mass. More preferably, it is most preferable to contain in the ratio of 1-60 mass%. The hydrocarbon group is an aliphatic group, an aromatic group or a combination thereof. The aliphatic group may be cyclic, branched or linear. The aliphatic group is preferably an alkyl group (may be a cycloalkyl group) or an alkenyl group (may be a cycloalkenyl group). The hydrocarbon group may have a substituent that does not exhibit strong hydrophilicity, such as a halogen atom. The hydrocarbon group has preferably 10 to 100 carbon atoms, more preferably 10 to 60, and most preferably 10 to 40 carbon atoms. The main chain of the polymer preferably has a polyimide structure or a polyvinyl alcohol structure.

ポリイミドは、一般にテトラカルボン酸とジアミンとの縮合反応により合成する。二種類以上のテトラカルボン酸あるいは二種類以上のジアミンを用いて、コポリマーに相当するポリイミドを合成してもよい。フッ素原子又は炭化水素基は、テトラカルボン酸起源の繰り返し単位に存在していても、ジアミン起源の繰り返し単位に存在していても、両方の繰り返し単位に存在していてもよい。ポリイミドに炭化水素基を導入する場合、ポリイミドの主鎖又は側鎖にステロイド構造を形成することが特に好ましい。側鎖に存在するステロイド構造は、炭素原子数が10以上の炭化水素基に相当し、液晶性化合物を垂直に配向させる機能を有する。本明細書においてステロイド構造とは、シクロペンタノヒドロフェナントレン環構造又はその環の結合の一部が脂肪族環の範囲(芳香族環を形成しない範囲)で二重結合となっている環構造を意味する。   Polyimide is generally synthesized by a condensation reaction of tetracarboxylic acid and diamine. A polyimide corresponding to a copolymer may be synthesized using two or more kinds of tetracarboxylic acids or two or more kinds of diamines. The fluorine atom or hydrocarbon group may be present in the repeating unit derived from tetracarboxylic acid, may be present in the repeating unit derived from diamine, or may be present in both repeating units. When introducing a hydrocarbon group into polyimide, it is particularly preferable to form a steroid structure in the main chain or side chain of the polyimide. The steroid structure present in the side chain corresponds to a hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms, and has a function of vertically aligning the liquid crystalline compound. In this specification, the steroid structure is a cyclopentanohydrophenanthrene ring structure or a ring structure in which a part of the ring bond is a double bond in the range of an aliphatic ring (a range that does not form an aromatic ring). means.

さらに液晶性化合物を垂直に配向させる手段として、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、又はポリイミドの高分子に有機酸を混合する方法を好適に用いることができる。混合する酸としてはカルボン酸やスルホン酸、アミノ酸が好適に用いられる。後述の空気界面配向剤の内、酸性を示すものを使用してもよい。また、4級アンモニウム塩類も好適に用いることが出来る。その混合量は高分子に対して、0.1質量%〜20質量%であることが好ましく、0.5質量%〜10質量%であることがさらに好ましい。   Further, as a means for vertically aligning the liquid crystalline compound, a method of mixing an organic acid with a polymer of polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol, or polyimide can be suitably used. As the acid to be mixed, carboxylic acid, sulfonic acid and amino acid are preferably used. You may use what shows the acidity among the below-mentioned air interface aligning agent. Moreover, quaternary ammonium salts can also be used suitably. The mixing amount is preferably 0.1% by mass to 20% by mass and more preferably 0.5% by mass to 10% by mass with respect to the polymer.

上記ポリビニルアルコールの鹸化度は、70〜100%が好ましく、80〜100%がさらに好ましい。ポリビニルアルコールの重合度は100〜5000であることが好ましい。   The saponification degree of the polyvinyl alcohol is preferably 70 to 100%, more preferably 80 to 100%. The polymerization degree of polyvinyl alcohol is preferably 100 to 5000.

棒状液晶性化合物を配向させる場合、配向膜は、側鎖に疎水性基を官能基として有するポリマーからなるのが好ましい。具体的な官能基の種類は、液晶性分子の種類及び必要とする配向状態に応じて決定する。例えば、変性ポリビニルアルコールの変性基は、共重合変性、連鎖移動変性又はブロック重合変性により導入できる。変性基の例には、親水性基(カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基、アミノ基、アンモニウム基、アミド基、チオール基等)、炭素数10〜100個の炭化水素基、フッ素原子置換の炭化水素基、チオエーテル基、重合性基(不飽和重合性基、エポキシ基、アジリニジル基等)、アルコキシシリル基(トリアルコキシ、ジアルコキシ、モノアルコキシ)等が挙げられる。これらの変性ポリビニルアルコール化合物の具体例として、例えば、特開2000−155216号公報明細書中の段落番号[0022]〜[0145]、同2002−62426号公報明細書中の段落番号[0018]〜[0022]に記載のもの等が挙げられる。   When aligning a rod-like liquid crystalline compound, the alignment film is preferably made of a polymer having a hydrophobic group as a functional group in the side chain. The specific type of functional group is determined according to the type of liquid crystal molecule and the required alignment state. For example, the modifying group of the modified polyvinyl alcohol can be introduced by copolymerization modification, chain transfer modification or block polymerization modification. Examples of modifying groups include hydrophilic groups (carboxylic acid groups, sulfonic acid groups, phosphonic acid groups, amino groups, ammonium groups, amide groups, thiol groups, etc.), hydrocarbon groups having 10 to 100 carbon atoms, fluorine atoms Substituted hydrocarbon groups, thioether groups, polymerizable groups (unsaturated polymerizable groups, epoxy groups, azirinidyl groups, etc.), alkoxysilyl groups (trialkoxy, dialkoxy, monoalkoxy) and the like can be mentioned. Specific examples of these modified polyvinyl alcohol compounds include, for example, paragraph numbers [0022] to [0145] in JP-A No. 2000-155216 and paragraph numbers [0018] to [0018] in JP-A No. 2002-62426. And the like described in [0022].

配向膜を、主鎖に結合した架橋性官能基を有する側鎖を有するポリマー又は液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖に架橋性官能基を有するポリマーを用いて形成し、その上に位相差膜を、多官能モノマーを含む組成物を用いて形成すると、配向膜中のポリマーと、その上に形成される位相差膜中の多官能モノマーとを共重合させることができる。その結果、多官能モノマー間だけではなく、配向膜ポリマー間及び多官能モノマーと配向膜ポリマーとの間にも共有結合が形成され、配向膜と位相差膜とが強固に結合される。従って、架橋性官能基を有するポリマーを用いて配向膜を形成することで、光学補償シートの強度を著しく改善することができる。配向膜ポリマーの架橋性官能基は、多官能モノマーと同様に、重合性基を含むことが好ましい。具体的には、例えば特開2000−155216号公報明細書中段落番号[0080]〜[0100]記載のもの等が挙げられる。   The alignment film is formed by using a polymer having a side chain having a crosslinkable functional group bonded to the main chain or a polymer having a crosslinkable functional group on a side chain having a function of aligning liquid crystal molecules. When the retardation film is formed using a composition containing a polyfunctional monomer, the polymer in the alignment film and the polyfunctional monomer in the retardation film formed thereon can be copolymerized. As a result, a covalent bond is formed not only between the polyfunctional monomers but also between the alignment film polymers and between the polyfunctional monomer and the alignment film polymer, and the alignment film and the retardation film are firmly bonded. Therefore, the strength of the optical compensation sheet can be remarkably improved by forming the alignment film using a polymer having a crosslinkable functional group. The crosslinkable functional group of the alignment film polymer preferably contains a polymerizable group in the same manner as the polyfunctional monomer. Specific examples include those described in paragraphs [0080] to [0100] in JP-A-2000-155216.

配向膜ポリマーは、上記の架橋性官能基とは別に、架橋剤を用いて架橋させることもできる。架橋剤としては、アルデヒド、N−メチロール化合物、ジオキサン誘導体、カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物、活性ビニル化合物、活性ハロゲン化合物、イソオキサゾール及びジアルデヒド澱粉が含まれる。二種類以上の架橋剤を併用してもよい。具体的には、例えば特開2002−62426号公報明細書中の段落番号[0023]〜[024]記載の化合物等が挙げられる。反応活性の高いアルデヒド、特にグルタルアルデヒドが好ましい。   Apart from the crosslinkable functional group, the alignment film polymer can also be crosslinked using a crosslinking agent. Examples of the crosslinking agent include aldehydes, N-methylol compounds, dioxane derivatives, compounds that act by activating carboxyl groups, active vinyl compounds, active halogen compounds, isoxazole and dialdehyde starch. Two or more kinds of crosslinking agents may be used in combination. Specific examples include compounds described in paragraphs [0023] to [024] in JP-A-2002-62426. Aldehydes having high reaction activity, particularly glutaraldehyde are preferred.

架橋剤の添加量は、ポリマーに対して0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜15質量%がさらに好ましい。配向膜に残存する未反応の架橋剤の量は、1.0質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましい。このように調節することで、配向膜を液晶表示装置に長期使用、又は高温高湿の雰囲気下に長期間放置しても、レチキュレーション発生のない充分な耐久性が得られる。   0.1-20 mass% is preferable with respect to a polymer, and, as for the addition amount of a crosslinking agent, 0.5-15 mass% is more preferable. The amount of the unreacted crosslinking agent remaining in the alignment film is preferably 1.0% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less. By adjusting in this way, even if the alignment film is used for a long time in a liquid crystal display device or left in a high-temperature and high-humidity atmosphere for a long time, sufficient durability without occurrence of reticulation can be obtained.

配向膜は、基本的に、配向膜形成材料である上記ポリマー及び架橋剤を含む組成物を透明支持体上に塗布した後、加熱乾燥(架橋させ)し、ラビング処理することにより形成することができる。架橋反応は、前記のように、透明支持体上に塗布した後、任意の時期に行なってよい。ポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーを配向膜形成材料として用いる場合には、塗布液は消泡作用のある有機溶媒(例、メタノール)と水の混合溶媒とすることが好ましい。その比率は質量比で水:メタノールが0:100〜99:1が好ましく、0:100〜91:9であることがさらに好ましい。これにより、泡の発生が抑えられ、配向膜、更には位相差層表面の欠陥が著しく減少する。   The alignment film can be basically formed by applying a composition containing the polymer and the crosslinking agent, which are alignment film forming materials, onto a transparent support, followed by drying by heating (crosslinking) and rubbing treatment. it can. As described above, the crosslinking reaction may be performed at an arbitrary time after coating on the transparent support. When a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol is used as the alignment film forming material, the coating solution is preferably a mixed solvent of an organic solvent (eg, methanol) having a defoaming action and water. The ratio of water: methanol is preferably 0: 100 to 99: 1, and more preferably 0: 100 to 91: 9. Thereby, generation | occurrence | production of a bubble is suppressed and the defect of the alignment film and also the phase difference layer surface reduces remarkably.

配向膜の塗布方法は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法又はロールコーティング法が好ましい。特にロッドコーティング法が好ましい。また、乾燥後の膜厚は0.1〜10μmが好ましい。加熱乾燥は、20℃〜110℃で行なうことができる。充分な架橋を形成するためには60℃〜100℃が好ましく、特に80℃〜100℃が好ましい。乾燥時間は1分〜36時間で行なうことができるが、好ましくは1分〜30分である。pHも、使用する架橋剤に最適な値に設定することが好ましく、グルタルアルデヒドを使用した場合は、pH4.5〜5.5で、特に5が好ましい。   The alignment film is preferably applied by spin coating, dip coating, curtain coating, extrusion coating, rod coating, or roll coating. A rod coating method is particularly preferable. The film thickness after drying is preferably 0.1 to 10 μm. Heating and drying can be performed at 20 ° C to 110 ° C. In order to form sufficient cross-linking, 60 ° C to 100 ° C is preferable, and 80 ° C to 100 ° C is particularly preferable. The drying time can be 1 minute to 36 hours, preferably 1 minute to 30 minutes. The pH is preferably set to an optimum value for the crosslinking agent to be used. When glutaraldehyde is used, the pH is 4.5 to 5.5, and 5 is particularly preferable.

配向膜は、透明支持体上に設けられることが好ましい。配向膜は、上記のようにポリマー層を架橋して使用する。棒状液晶性化合物の垂直配向にはラビング処理は行なわないことが好ましい。なお、配向膜を用いて液晶性化合物を配向させてから、その配向状態のまま液晶性化合物を固定して位相差層を形成し、位相差層のみをポリマーフイルム(又は透明支持体)上に転写してもよい。   The alignment film is preferably provided on the transparent support. The alignment film is used by crosslinking the polymer layer as described above. The rubbing treatment is preferably not performed for the vertical alignment of the rod-like liquid crystalline compound. In addition, after aligning a liquid crystalline compound using an alignment film, the liquid crystalline compound is fixed in the alignment state to form a retardation layer, and only the retardation layer is formed on the polymer film (or transparent support). You may transcribe.

《空気界面垂直配向剤》
通常、液晶性化合物は、空気界面側では傾斜して配向する性質を有するので、均一に垂直配向した状態を得るために、空気界面側において液晶性化合物を垂直に配向制御することが必要である。この目的のために、空気界面側に偏在して、その排除体積効果や静電気的な効果によって液晶性化合物を垂直に配向させる作用を及ぼす化合物を液晶塗布液に含有させて、位相差膜を形成するのが好ましい。
《Air interface vertical alignment agent》
Usually, since the liquid crystalline compound has a property of being inclined and aligned on the air interface side, it is necessary to control the alignment of the liquid crystalline compound vertically on the air interface side in order to obtain a uniformly vertically aligned state. . For this purpose, a phase difference film is formed by adding a compound that is unevenly distributed on the air interface side and that has the effect of vertically aligning the liquid crystalline compound by its excluded volume effect or electrostatic effect to the liquid crystal coating liquid. It is preferable to do this.

空気界面配向剤としては、特開2002−20363号公報、特開2002−129162号公報に記載されている化合物を用いることができる。また、特願2002−212100号明細書の段落番号[0072]〜[0075]、特願2002−262239号明細書の段落番号[0037]〜[0039]、特願2003−91752号明細書の段落番号[0071]〜[0078]、特願2003−119959号明細書の段落番号[0052]〜[0054]、[0065]〜[0066]、[0092]〜[0094]、特願2003−330303号明細書の段落番号[0028]〜[0030]、特願2004−003804号明細書の段落番号[0087]〜[0090]に記載される事項も本発明に適宜適用することができる。また、これらの化合物を配合することによって塗布性が改善され、ムラ又はハジキの発生が抑制される。   As the air interface alignment agent, compounds described in JP-A Nos. 2002-20363 and 2002-129162 can be used. Also, paragraph numbers [0072] to [0075] of Japanese Patent Application No. 2002-212100, paragraph numbers [0037] to [0039] of Japanese Patent Application No. 2002-262239, paragraphs of Japanese Patent Application No. 2003-91752 Nos. [0071] to [0078], paragraph numbers [0052] to [0054], [0065] to [0066], [0092] to [0094] of Japanese Patent Application No. 2003-119959, Japanese Patent Application No. 2003-330303 The matters described in paragraph numbers [0028] to [0030] of the specification and paragraph numbers [0087] to [0090] of Japanese Patent Application No. 2004-003804 can also be appropriately applied to the present invention. Moreover, by mix | blending these compounds, applicability | paintability is improved and generation | occurrence | production of a nonuniformity or a repellency is suppressed.

液晶塗布液への空気界面配向剤の使用量は、0.05質量%〜5質量%であることが好ましい。また、フッ素系空気界面配向剤を用いる場合は、1質量%以下であることが好ましい。   The amount of the air interface alignment agent used in the liquid crystal coating liquid is preferably 0.05% by mass to 5% by mass. Moreover, when using a fluorine-type air interface aligning agent, it is preferable that it is 1 mass% or less.

《位相差層中の他の材料》
上記の液晶性化合物と共に、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー等を併用して、塗工膜の均一性、膜の強度、液晶性化合物の配向性等を向上させることが出来る。これらの素材は液晶性化合物と相溶性を有し、配向を阻害しないことが好ましい。
<Other materials in retardation layer>
Along with the liquid crystal compound, a plasticizer, a surfactant, a polymerizable monomer, and the like can be used in combination to improve the uniformity of the coating film, the strength of the film, the orientation of the liquid crystal compound, and the like. These materials are preferably compatible with the liquid crystal compound and do not inhibit the alignment.

重合性モノマーとしては、ラジカル重合性もしくはカチオン重合性の化合物が挙げられる。好ましくは、多官能性ラジカル重合性モノマーであり、上記の重合性基含有の液晶化合物と共重合性のものが好ましい。例えば、特開2002−296423号公報明細書中の段落番号[0018]〜[0020]記載のものが挙げられる。上記化合物の添加量は、円盤状液晶性分子に対して一般に1〜50質量%の範囲にあり、5〜30質量%の範囲にあることが好ましい。   Examples of the polymerizable monomer include radically polymerizable or cationically polymerizable compounds. Preferably, it is a polyfunctional radically polymerizable monomer and is preferably copolymerizable with the above-described polymerizable group-containing liquid crystal compound. Examples thereof include those described in paragraph numbers [0018] to [0020] in JP-A No. 2002-296423. The amount of the compound added is generally in the range of 1 to 50% by mass and preferably in the range of 5 to 30% by mass with respect to the discotic liquid crystalline molecules.

界面活性剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、特にフッ素系化合物が好ましい。具体的には、例えば特開2001−330725号公報明細書中の段落番号[0028]〜[0056]記載の化合物、特願2003−295212号公報明細書中の段落番号[0069]〜[0126]記載の化合物が挙げられる。   Examples of the surfactant include conventionally known compounds, and fluorine compounds are particularly preferable. Specifically, for example, compounds described in JP-A-2001-330725, paragraphs [0028] to [0056], and paragraphs [0069] to [0126] in Japanese Patent Application No. 2003-295212. And the compounds described.

液晶性化合物とともに使用するポリマーは、塗布液を増粘できることが好ましい。ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、特開2000−155216号公報明細書中の段落番号[0178]記載のものが挙げられる。液晶性化合物の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、液晶性分子に対して0.1〜10質量%の範囲にあることが好ましく、0.1〜8質量%の範囲にあることがより好ましい。   The polymer used together with the liquid crystal compound is preferably capable of thickening the coating solution. A cellulose ester can be mentioned as an example of a polymer. Preferable examples of the cellulose ester include those described in paragraph [0178] of JP-A No. 2000-155216. The addition amount of the polymer is preferably in the range of 0.1 to 10% by mass, and in the range of 0.1 to 8% by mass with respect to the liquid crystal molecules so as not to inhibit the alignment of the liquid crystal compound. It is more preferable.

[支持体]
本発明では、液晶性化合物から形成された位相差層を、支持体上に形成してもよい。支持体は透明であるのが好ましく、具体的には、光透過率が80%以上であるのが好ましい。支持体は、波長分散が小さいのが好ましく、具体的には、Re400/Re700の比が1.2未満であることが好ましい。中でも、ポリマーフイルムが好ましい。透明支持体は第1位相差領域、第2位相差領域又は偏光板保護膜を兼ねることもできる。また、透明支持体と位相差層全体で、第1位相差領域又は第2位相差領域を構成していてもよい。また、例えば、第2位相差領域が液晶性分子からなる位相差膜である場合は、支持体を第1位相差領域に要求される光学特性を有するセルロースプロピオネート又はセルロースプロピオネートを含むフイルムとして、又は第1位相差領域が液晶性分子からなる位相差膜である場合は、支持体を第2位相差領域に要求される光学特性を有するセルロースプロピオネート又はセルロースプロピオネートを含むフイルムとして、第1位相差領域及び第1位相差領域を一体的に作製することもできる。
[Support]
In the present invention, a retardation layer formed from a liquid crystal compound may be formed on a support. The support is preferably transparent, and specifically, the light transmittance is preferably 80% or more. The support preferably has a small wavelength dispersion. Specifically, the Re400 / Re700 ratio is preferably less than 1.2. Among these, a polymer film is preferable. The transparent support can also serve as the first retardation region, the second retardation region, or the polarizing plate protective film. The transparent support and the whole retardation layer may constitute the first retardation region or the second retardation region. In addition, for example, when the second retardation region is a retardation film made of liquid crystalline molecules, the support contains cellulose propionate or cellulose propionate having optical characteristics required for the first retardation region. As a film, or when the first retardation region is a retardation film made of liquid crystalline molecules, the support contains cellulose propionate or cellulose propionate having optical properties required for the second retardation region. As the film, the first phase difference region and the first phase difference region can be integrally manufactured.

支持体の光学異方性は小さいのが好ましく、面内レターデーション(Re)が20nm以下であることが好ましく、10nm以下であることがさらに好ましく、5nm以下であることが最も好ましい。また、第1位相差領域を兼ねる場合は、レターデーションReが20nm〜150nmであって、40nm〜115nmであるのがより好ましく、60nm〜95nmであるのがさらに好ましい。また、Nzが1.5〜7であって、2.0〜5.5であるのがより好ましく、2.5〜4.5であるのがさらに好ましい。   The optical anisotropy of the support is preferably small, and the in-plane retardation (Re) is preferably 20 nm or less, more preferably 10 nm or less, and most preferably 5 nm or less. Moreover, when it serves also as a 1st phase difference area | region, retardation Re is 20 nm-150 nm, It is more preferable that it is 40 nm-115 nm, It is more preferable that it is 60 nm-95 nm. Moreover, Nz is 1.5-7, it is more preferable that it is 2.0-5.5, and it is further more preferable that it is 2.5-4.5.

支持体となるポリマーフイルムの例には、セルロースエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート及びポリメタクリレートのフイルムが含まれる。セルロースエステルフイルムが好ましく、アセチルセルロースフイルムがさらに好ましく、トリアセチルセルロースフイルムが最も好ましい。ポリマーフイルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。透明支持体の厚さは、20〜500μmであることが好ましく、40〜200μmであることがさらに好ましい。透明支持体とその上に設けられる層(接着層、垂直配向膜あるいは位相差層)との接着を改善するため、透明支持体に表面処理(例、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線(UV)処理、火炎処理)を実施してもよい。透明支持体の上に、接着層(下塗り層)を設けてもよい。また、透明支持体や長尺の透明支持体には、搬送工程でのすべり性を付与したり、巻き取った後の裏面と表面の貼り付きを防止するために、平均粒径が10〜100nm程度の無機粒子を固形分重量比で5%〜40%混合したポリマー層を支持体の片側に塗布や支持体との共流延によって形成したものを用いることが好ましい。   Examples of the polymer film as the support include cellulose ester, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyacrylate and polymethacrylate films. A cellulose ester film is preferred, an acetylcellulose film is more preferred, and a triacetylcellulose film is most preferred. The polymer film is preferably formed by a solvent cast method. The thickness of the transparent support is preferably 20 to 500 μm, and more preferably 40 to 200 μm. In order to improve adhesion between the transparent support and the layer (adhesive layer, vertical alignment film or retardation layer) provided thereon, surface treatment (eg, glow discharge treatment, corona discharge treatment, ultraviolet light (UV) ) Treatment, flame treatment). An adhesive layer (undercoat layer) may be provided on the transparent support. Moreover, the average particle diameter is 10 to 100 nm in order to provide the transparent support or the long transparent support with slipperiness in the conveying process or to prevent the back surface and the surface from sticking after winding. It is preferable to use what formed the polymer layer which mixed the inorganic particle of about 5%-40% by solid content weight ratio by the application | coating or co-casting with the support body on the one side of the support body.

[偏光膜用保護膜]
偏光膜用保護膜としては、可視光領域に吸収が無く、光透過率が80%以上であり、複屈折性に基づくレターデーションが小さいものが好ましい。具体的には、面内のReが0〜30nmが好ましく、0〜15nmがより好ましく、0〜5nmが最も好ましい。さらに、厚み方向のレターデーションRthは0〜40nmであることが好ましく、0〜20nmがより好ましく、0〜10nmであることが最も好ましい。この特性を有するフイルムであれば好適に用いることができるが、偏光膜の耐久性の観点からはセルロースアシレートやノルボルネン系のフイルムがより好ましい。セルロースアシレートフイルムのRthを小さくする方法として、特開平11−246704号公報、特開2001−247717号公報、特願2003−379975号明細書に記載の方法などが挙げられる。また、セルロースアシレートフイルムの厚みを小さくすることによっても、Rthを小さくすることができる。第1及び第2偏光膜用保護膜としてのセルロースシレートフイルムの厚みは10〜100μmであることが好ましく、10〜60μmであるのがより好ましく、20〜45μmであることがさらに好ましい。
[Protective film for polarizing film]
As the protective film for the polarizing film, a protective film having no absorption in the visible light region, a light transmittance of 80% or more, and a retardation based on birefringence is preferable. Specifically, the in-plane Re is preferably 0 to 30 nm, more preferably 0 to 15 nm, and most preferably 0 to 5 nm. Furthermore, the retardation Rth in the thickness direction is preferably 0 to 40 nm, more preferably 0 to 20 nm, and most preferably 0 to 10 nm. Any film having this characteristic can be preferably used, but from the viewpoint of durability of the polarizing film, cellulose acylate or norbornene-based film is more preferable. Examples of the method for reducing the Rth of the cellulose acylate film include methods described in JP-A Nos. 11-246704, 2001-247717, and Japanese Patent Application No. 2003-379975. Rth can also be reduced by reducing the thickness of the cellulose acylate film. The thickness of the cellulose sylate film as the protective film for the first and second polarizing films is preferably 10 to 100 μm, more preferably 10 to 60 μm, and still more preferably 20 to 45 μm.

[偏光板一体型光学補償フイルム]
本発明は、偏光膜と光学補償機能を有する第1及び第2位相差領域が一体化されて作製された、偏光板一体型補償フイルムに関する。本発明の偏光板一体型光学補償フイルムを用いることで、より簡易な構成で、液晶表示装置の視野角特性を改善できる。また、本発明の偏光板一体型光学補償フイルムは、ロールツーロールで長尺状に作製し、その後所望の大きさに裁断して作製することができるので、簡易な工程で作製可能であり、液晶表示装置の生産性の改善にも寄与する。
[Optical compensation film integrated with polarizing plate]
The present invention relates to a polarizing plate integrated compensation film manufactured by integrating a polarizing film and first and second retardation regions having an optical compensation function. By using the polarizing plate integrated optical compensation film of the present invention, the viewing angle characteristics of the liquid crystal display device can be improved with a simpler configuration. In addition, the polarizing plate integrated optical compensation film of the present invention can be produced in a long shape by roll-to-roll, and then cut into a desired size, so that it can be produced by a simple process, It also contributes to improving the productivity of liquid crystal display devices.

本発明の偏光板一体型光学補償フイルムの一実施形態は、偏光膜と、面内レターデーションReが20nm〜150nmであり、Nzが1.5〜7である第1位相差領域と、面内屈折率nxとnyが実質的に等しく、nx<nzであり、厚み方向のレターデーションRthが−80nm〜−400nmである第2位相差領域とがこの順序で配置され、前記第1位相差領域及び第2位相差領域の少なくとも一方がセルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムであり、且つ前記第1位相差領域の遅相軸が、前記偏光膜の透過軸に実質的に平行である偏光板一体型光学補償フイルムである。本実施形態の偏光板一体型光学補償フイルムは、偏光膜としての機能のみならず、前記第1位相差領域及び第2位相差領域としての光学特性を満足する位相差層をそれぞれ有する。本実施形態の偏光板一体型光学補償フイルムは、例えば、ロールツーロールで長尺状に作製され、所定の大きさに裁断された後、液晶表示装置(例えば図2の構成の液晶表示装置)に用いられる。   One embodiment of the polarizing plate-integrated optical compensation film of the present invention includes a polarizing film, a first retardation region having an in-plane retardation Re of 20 nm to 150 nm, and Nz of 1.5 to 7, and an in-plane The first retardation region is arranged in this order with the second retardation region in which the refractive indexes nx and ny are substantially equal, nx <nz, and the retardation Rth in the thickness direction is -80 nm to -400 nm. And at least one of the second retardation regions is cellulose acetate propionate or a film containing cellulose propionate, and the slow axis of the first retardation region is substantially parallel to the transmission axis of the polarizing film. This is a polarizing plate integrated optical compensation film. The polarizing plate integrated optical compensation film of this embodiment has not only a function as a polarizing film but also a retardation layer that satisfies optical characteristics as the first retardation region and the second retardation region. The polarizing plate-integrated optical compensation film of the present embodiment is produced, for example, in a long shape by roll-to-roll, and after being cut into a predetermined size, a liquid crystal display device (for example, a liquid crystal display device having the configuration of FIG. 2). Used for.

本発明の偏光板一体型光学補償フイルムの他の実施形態は、偏光膜と、面内屈折率nxとnyが実質的に等しく、nx<nzであり、厚み方向のレターデーションRthが−80nm〜−400nmである第2位相差領域と、面内レターデーションReが20nm〜150nmであり、Nzが1.5〜7である第1位相差領域とがこの順序で配置され、前記第1位相差領域及び第2位相差領域の少なくとも一方がセルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムであり、且つ前記第1位相差領域の遅相軸が、前記偏光膜の透過軸に実質的に直交である偏光板一体型光学補償フイルムである。本実施形態の偏光板一体型光学補償フイルムは、偏光膜としての機能のみならず、前記第1位相差領域及び第2位相差領域としての光学特性を満足する位相差層をそれぞれ有する。本実施形態の偏光板一体型光学補償フイルムは、例えば、ロールツーロールで長尺状に作製され、所定の大きさに裁断された後、液晶表示装置(例えば図3の構成の液晶表示装置)に用いられる。   In another embodiment of the polarizing plate-integrated optical compensation film of the present invention, the in-plane refractive indices nx and ny are substantially equal to each other, nx <nz, and the retardation Rth in the thickness direction is −80 nm to A second retardation region of −400 nm and an in-plane retardation Re of 20 nm to 150 nm and a first retardation region of Nz of 1.5 to 7 are arranged in this order, and the first retardation At least one of the region and the second retardation region is cellulose acetate propionate or a film containing cellulose propionate, and the slow axis of the first retardation region is substantially the transmission axis of the polarizing film It is a polarizing plate-integrated optical compensation film that is orthogonal. The polarizing plate integrated optical compensation film of this embodiment has not only a function as a polarizing film but also a retardation layer that satisfies optical characteristics as the first retardation region and the second retardation region. The polarizing plate-integrated optical compensation film of the present embodiment is produced, for example, in a long shape by roll-to-roll, cut into a predetermined size, and then a liquid crystal display device (for example, a liquid crystal display device having the configuration of FIG. 3). Used for.

なお、本発明の偏光板一体型光学補償フイルムは、偏光膜の上記位相差層が形成されている側と反対の表面に、偏光膜用保護膜を有していてもよい。また、偏光膜と上記位相差層との間にも、偏光膜偏光膜用の保護膜を有していてもよいが、かかる場合は、該保護膜の複屈折性に基づくレターデーションは小さいのが好ましく、面内のレターデーションRe及び厚み方向のレターデーションRthは、いずれも0nmに近い程好ましい。   Note that the polarizing plate-integrated optical compensation film of the present invention may have a polarizing film protective film on the surface of the polarizing film opposite to the side where the retardation layer is formed. Further, a protective film for the polarizing film polarizing film may be provided between the polarizing film and the retardation layer. In such a case, the retardation based on the birefringence of the protective film is small. The in-plane retardation Re and the thickness direction retardation Rth are both preferably closer to 0 nm.

以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、操作等は本発明の趣旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の具体例に制限されるものではない。
<IPSモード液晶セルの作製>
一枚のガラス基板上に、図1に示す様に、隣接する電極間の距離が20μmとなるように電極(図1中2及び3)を配設し、その上にポリイミド膜を配向膜として設け、ラビング処理を行なった。図1中に示す方向4に、ラビング処理を行なった。別に用意した一枚のガラス基板の一方の表面にポリイミド膜を設け、ラビング処理を行なって配向膜とした。二枚のガラス基板を、配向膜同士を対向させて、基板の間隔(ギャップ;d)を3.9μmとし、二枚のガラス基板のラビング方向が平行となるようにして重ねて貼り合わせ、次いで屈折率異方性(Δn)が0.0769及び誘電率異方性(Δε)が正の4.5であるネマチック液晶組成物を封入した。液晶層のd・Δnの値は300nmであった。
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The materials, reagents, amounts and ratios of substances, operations, and the like shown in the following examples can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the following specific examples.
<Production of IPS mode liquid crystal cell>
As shown in FIG. 1, electrodes (2 and 3 in FIG. 1) are arranged on one glass substrate so that the distance between adjacent electrodes is 20 μm, and a polyimide film is used as an alignment film on it. A rubbing process was performed. The rubbing process was performed in the direction 4 shown in FIG. A polyimide film was provided on one surface of a separately prepared glass substrate, and a rubbing treatment was performed to obtain an alignment film. The two glass substrates are stacked and bonded so that the alignment films face each other, the distance between the substrates (gap; d) is 3.9 μm, and the rubbing directions of the two glass substrates are parallel. A nematic liquid crystal composition having a refractive index anisotropy (Δn) of 0.0769 and a dielectric anisotropy (Δε) of 4.5 was enclosed. The value of d · Δn of the liquid crystal layer was 300 nm.

<強誘電性液晶セルの作製>
ITO電極付ガラス基板上ポリイミド膜を配向膜として設け、ラビング処理を行なった。この基板を2枚製作し、配向膜同士を対向させて、基板の間隔(ギャップ;d)を1.9μmとし、二枚のガラス基板のラビング方向が平行となるようにして重ねて貼り合わせ、次いで屈折率異方性(Δn)が0.15及び自発分極(Ps)が12nCcm-2である強誘電性液晶組成物を封入した。液晶層のd・Δnの値は280nmであった。
<Fabrication of ferroelectric liquid crystal cell>
A polyimide film on an ITO electrode glass substrate was provided as an alignment film, and a rubbing treatment was performed. Two substrates are manufactured, the alignment films are made to face each other, the distance between the substrates (gap; d) is set to 1.9 μm, and the rubbing directions of the two glass substrates are parallel to each other and bonded together. Next, a ferroelectric liquid crystal composition having a refractive index anisotropy (Δn) of 0.15 and a spontaneous polarization (Ps) of 12 nCcm −2 was sealed. The value of d · Δn of the liquid crystal layer was 280 nm.

<第1位相差領域1、第1位相差領域2の作製>
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。該溶液を保留粒子径4μm、濾水時間35秒の濾紙(No.63、アドバンテック製)を5kg/cm2以下で用いてろ過した。
<Preparation of first retardation region 1 and first retardation region 2>
The following composition was put into a mixing tank and stirred while heating to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution. The solution was filtered using a filter paper (No. 63, manufactured by Advantech) having a retained particle diameter of 4 μm and a drainage time of 35 seconds at 5 kg / cm 2 or less.

────────────────────────────────────
セルロースアセテート溶液組成
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酢化度60.9%のセルロースアセテート
(重合度300、Mn/Mw=1.5) 100質量部
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 300質量部
メタノール(第2溶媒) 54質量部
1−ブタノール(第3溶媒) 11質量部
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Cellulose acetate solution composition ────────────────────────────────────
Cellulose acetate having an acetylation degree of 60.9% (degree of polymerization: 300, Mn / Mw = 1.5) 100 parts by weight Triphenyl phosphate (plasticizer) 7.8 parts by weight Biphenyl diphenyl phosphate (plasticizer) 3.9 parts by weight Methylene chloride (first solvent) 300 parts by weight Methanol (second solvent) 54 parts by weight 1-butanol (third solvent) 11 parts by weight ──────────────────── ────────────────

別のミキシングタンクに、下記のレターデーション上昇剤Aを8質量部、レターデーション上昇剤Bを10質量部、二酸化珪素微粒子(平均粒径:0.1μm)0.28質量部、メチレンクロライド80質量部及びメタノール20質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液(かつ微粒子分散液)を調製した。セルロースアセテート溶液474質量部に該レターデーション上昇剤溶液40質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製した。   In another mixing tank, 8 parts by mass of the following retardation increasing agent A, 10 parts by mass of retardation increasing agent B, 0.28 parts by mass of silicon dioxide fine particles (average particle size: 0.1 μm), 80 parts by mass of methylene chloride And 20 parts by mass of methanol were added and stirred while heating to prepare a retardation increasing agent solution (and a fine particle dispersion). The dope was prepared by mixing 474 parts by mass of the cellulose acetate solution with 40 parts by mass of the retardation increasing agent solution and stirring sufficiently.

Figure 2006071963
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Figure 2006071963
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得られたドープを、バンド流延機を用いて流延した。残留溶剤量が15質量%のフイルムを、130℃の条件で、テンターを用いて20%の延伸倍率で横延伸し、延伸後の幅のまま50℃で30秒間保持した後クリップを外してセルロースアセテートフイルムを作製した。延伸終了時の残留溶媒量は5質量%であり、さらに乾燥して残留溶媒量を0.1質量%未満としてフイルムを作製した。   The obtained dope was cast using a band casting machine. A film having a residual solvent amount of 15% by mass was stretched laterally at a stretch ratio of 20% using a tenter under the condition of 130 ° C., held at 50 ° C. for 30 seconds with the stretched width, and then clipped to remove cellulose. An acetate film was prepared. The residual solvent amount at the end of stretching was 5% by mass, and further dried to prepare a film with the residual solvent amount being less than 0.1% by mass.

このようにして得られたフイルム(第1位相差領域1)の厚さは80μmであった。作製した第1位相差領域1について、自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて、Reの光入射角度依存性を測定することによって、Reが70nm、Rthが175nmであり、これからNzが3.0であることが分かった。   The film thus obtained (first retardation region 1) had a thickness of 80 μm. About the produced 1st phase difference area | region 1, Re is 70 nm by measuring the light incident angle dependence of Re using an automatic birefringence meter (KOBRA-21ADH, Oji Scientific Instruments Co., Ltd. product). It was found that Rth was 175 nm and Nz was 3.0.

別のミキシングタンクに、前記のレターデーション上昇剤Aを16質量部、レターデーション上昇剤Bを8質量部、二酸化珪素微粒子(平均粒径:0.1μm)0.28質量部、メチレンクロライド80質量部及びメタノール20質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液(かつ微粒子分散液)を調製した。セルロースアセテート溶液474質量部に該レターデーション上昇剤溶液45質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製し、延伸倍率を23%にした以外は、前述の第1位相差領域1同様に製膜した。このようにして得られたフイルム(第1位相差領域2)の厚さは77μmであった。作製した第1位相差領域2について、自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて、Reの光入射角度依存性を測定することによって、Reが70nm、Rthが210nmであり、これからNzが3.5であることが分かった。   In another mixing tank, 16 parts by mass of the above-mentioned retardation increasing agent A, 8 parts by mass of retardation increasing agent B, 0.28 parts by mass of silicon dioxide fine particles (average particle size: 0.1 μm), 80 parts by mass of methylene chloride And 20 parts by mass of methanol were added and stirred while heating to prepare a retardation increasing agent solution (and a fine particle dispersion). 45 parts by mass of the retardation increasing agent solution was mixed with 474 parts by mass of the cellulose acetate solution, and the dope was prepared by sufficiently stirring, as in the first retardation region 1 except that the draw ratio was 23%. A film was formed. The film thus obtained (first retardation region 2) had a thickness of 77 μm. About the produced 1st phase difference area | region 2, Re is 70 nm by measuring the light incident angle dependence of Re using an automatic birefringence meter (KOBRA-21ADH, Oji Scientific Instruments Co., Ltd. product). It was found that Rth was 210 nm and Nz was 3.5.

《第2位相差領域1、第2位相差領域2、第2位相差領域3の作製》
下記に従い、表1のロール状セルロースアシレートフイルムを作製した。
(セルロースアシレートの調製)
第1表に記載のアシル基の種類、置換度の異なるセルロースアシレートを調製した。すなわち、触媒としての硫酸(セルロース100質量部に対し7.8質量部)とカルボン酸無水物との混合物を−20℃に冷却してからパルプ由来のセルロースに添加し、40℃でアシル化を行った。この時、カルボン酸無水物の種類及びその量を調整することで、アシル基の種類及びその置換比を調整した。またアシル化後に40℃で熟成を行って全置換度を調整した。
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The roll-shaped cellulose acylate film of Table 1 was produced according to the following.
(Preparation of cellulose acylate)
Cellulose acylates having different acyl group types and substitution degrees as shown in Table 1 were prepared. That is, a mixture of sulfuric acid as a catalyst (7.8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cellulose) and carboxylic anhydride is added to cellulose derived from pulp after cooling to -20 ° C, and acylation is performed at 40 ° C. went. At this time, the kind of acyl group and its substitution ratio were adjusted by adjusting the kind and amount of carboxylic anhydride. After acylation, aging was performed at 40 ° C. to adjust the total substitution degree.

(セルロースアシレート溶液の調製)
1)セルロースアシレート
調製したセルロースアシレートを120℃に加熱して乾燥し、含水率を0.5質量%以下とした後、30質量部を溶媒と混合させた。
2)溶媒
ジクロロメタン/メタノール/ブタノール(81/15/4質量部)を溶媒として用いた。なお、これらの溶媒の含水率は、いずれも0.2質量%以下であった。
3)添加剤
全ての溶液調製に際し、トリメチロールプロパントリアセテート0.9質量部を添加した。また、全ての溶液調製に際し、二酸化ケイ素微粒子(粒径20nm、モース硬度 約7)0.25質量部を添加した。
4)膨潤、溶解
攪拌羽根を有し外周を冷却水が循環する400リットルのステンレス製溶解タンクに、上記溶媒、添加剤を投入して撹拌、分散させながら、上記セルロースアシレートを徐々に添加した。投入完了後、室温にて2時間撹拌し、3時間膨潤させた後に再度撹拌を実施し、セルロースアシレート溶液を得た。
なお、攪拌には、15m/sec(剪断応力5×104kgf/m/sec2)の周速で攪拌するディゾルバータイプの偏芯攪拌軸及び中心軸にアンカー翼を有して周速1m/sec(剪断応力1×104kgf/m/sec2)で攪拌する攪拌軸を用いた。膨潤は、高速攪拌軸を停止し、アンカー翼を有する攪拌軸の周速を0.5m/secとして実施した。
5)ろ過
上記で得られたセルロースアシレート溶液を、絶対濾過精度0.01mmの濾紙(#63、東洋濾紙(株)製)で濾過し、さらに絶対濾過精度2.5μmの濾紙(FH025、ポール社製)にて濾過してセルロースアシレート溶液を得た。
(Preparation of cellulose acylate solution)
1) Cellulose acylate The cellulose acylate prepared was heated to 120 ° C. and dried to adjust the water content to 0.5% by mass or less, and then 30 parts by mass was mixed with a solvent.
2) Solvent Dichloromethane / methanol / butanol (81/15/4 parts by mass) was used as a solvent. The water content of these solvents was 0.2% by mass or less.
3) Additives 0.9 parts by weight of trimethylolpropane triacetate were added in preparing all the solutions. In addition, 0.25 part by mass of silicon dioxide fine particles (particle diameter 20 nm, Mohs hardness about 7) was added in preparing all solutions.
4) The cellulose acylate was gradually added to the 400 liter stainless steel dissolution tank having swelling and dissolution stirring blades and circulating cooling water around the outer periphery, while stirring and dispersing the solvent and additives. . After completion of the addition, the mixture was stirred at room temperature for 2 hours, swollen for 3 hours, and then stirred again to obtain a cellulose acylate solution.
For stirring, a dissolver type eccentric stirring shaft that stirs at a peripheral speed of 15 m / sec (shear stress 5 × 10 4 kgf / m / sec 2 ) and an anchor blade on the central axis and a peripheral speed of 1 m / sec. A stirring shaft that stirs at a sec (shear stress of 1 × 10 4 kgf / m / sec 2 ) was used. Swelling was carried out with the high speed stirring shaft stopped and the peripheral speed of the stirring shaft having anchor blades set at 0.5 m / sec.
5) Filtration The cellulose acylate solution obtained above was filtered with a filter paper (# 63, manufactured by Toyo Filter Paper Co., Ltd.) having an absolute filtration accuracy of 0.01 mm, and further a filter paper (FH025, Poll) having an absolute filtration accuracy of 2.5 μm. To obtain a cellulose acylate solution.

(セルロースアシレートフイルムの作製)
上記セルロースアシレート溶液を30℃に加温し、流延ギーサー(特開平11−314233号公報に記載)を通して15℃に設定したバンド長60mの鏡面ステンレス支持体上に流延した。流延部全体の空間温度は、15℃に設定した。そして、流延部から50cm手前で、流延して回転してきたセルロースアシレートフイルムをバンドから剥ぎ取り、45℃の乾燥風を送風した。次に110℃で5分、さらに140℃で10分乾燥して、それぞれ500mの長さの長尺状の第1表に示したセルロースアシレートフイルムを得た。
(Preparation of cellulose acylate film)
The cellulose acylate solution was heated to 30 ° C., and cast on a mirror surface stainless steel support having a band length of 60 m set at 15 ° C. through a casting Giesser (described in JP-A-11-314233). The space temperature of the entire casting part was set to 15 ° C. And the cellulose acylate film which had been cast and rotated 50 cm before the casting part was peeled off from the band, and 45 ° C. dry air was blown. Next, it was dried at 110 ° C. for 5 minutes and further at 140 ° C. for 10 minutes to obtain a cellulose acylate film shown in Table 1 having a length of 500 m.

Figure 2006071963
Figure 2006071963

<偏光板一体型光学補償フイルム1の作製>
ヨウ素水溶液中で連続して染色した厚さ80μmのロール状ポリビニルアルコールフイルムを搬送方向に5倍延伸し、乾燥して偏光膜を得た。この偏光膜の一方の面に、ケン化処理したセルローストリアセテートフイルム(フジタックTD80UF、富士写真フイルム(株)製)を、もう一方の面にケン化処理した第1位相差領域1をその遅相軸が偏光膜の吸収軸と直交にして(即ち、偏光膜の透過軸と平行にして)ポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせた。続いて、この第1位相差領域1側に前述の第2位相差領域2を接着剤を用いて貼り合わせて偏光板一体型光学補償フイルム1を作製した。
<Production of polarizing plate integrated optical compensation film 1>
A roll-like polyvinyl alcohol film having a thickness of 80 μm continuously dyed in an aqueous iodine solution was stretched 5 times in the transport direction and dried to obtain a polarizing film. A saponified cellulose triacetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) is applied to one surface of the polarizing film, and a saponified first retardation region 1 is applied to the other surface of the polarizing film. Were bonded using a polyvinyl alcohol-based adhesive so as to be orthogonal to the absorption axis of the polarizing film (that is, parallel to the transmission axis of the polarizing film). Subsequently, the above-described second retardation region 2 was bonded to the first retardation region 1 side using an adhesive to produce a polarizing plate integrated optical compensation film 1.

<偏光板一体型光学補償フイルム2の作製>
上記と同様に形成した偏光膜の一方の面に、ケン化処理したセルローストリアセテートフイルムを、もう一方の面にケン化処理した第1位相差領域1をその遅相軸が偏光膜の吸収軸と直交にして(即ち、偏光膜の透過軸と平行にして)ポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせた。続いて、この第1位相差領域1側に前述の第2位相差領域1を接着剤を用いて貼り合わせて偏光板一体型光学補償フイルム2を作製した。
<偏光板一体型光学補償フイルム3の作製>
上記と同様に形成した偏光膜の一方の面に、ケン化処理したセルローストリアセテートフイルムを、もう一方の面にケン化処理した第1位相差領域2をその遅相軸が偏光膜の吸収軸と直交にして(即ち、偏光膜の透過軸と平行にして)ポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせた。続いて、この第1位相差領域2側に前述の第2位相差領域3を接着剤を用いて貼り合わせて偏光板一体型光学補償フイルム3を作製した。
<Preparation of polarizing plate integrated optical compensation film 2>
A saponified cellulose triacetate film is applied to one side of the polarizing film formed in the same manner as described above, and the saponified first retardation region 1 is applied to the other side of the polarizing film as the slow axis of the polarizing film. Bonding was performed using a polyvinyl alcohol-based adhesive at right angles (that is, parallel to the transmission axis of the polarizing film). Subsequently, the above-described second retardation region 1 was bonded to the first retardation region 1 side using an adhesive to produce a polarizing plate integrated optical compensation film 2.
<Preparation of polarizing plate integrated optical compensation film 3>
A saponified cellulose triacetate film is applied to one surface of the polarizing film formed in the same manner as described above, and the first retardation region 2 is saponified to the other surface, the slow axis of which is the absorption axis of the polarizing film. Bonding was performed using a polyvinyl alcohol-based adhesive at right angles (that is, parallel to the transmission axis of the polarizing film). Subsequently, the above-described second retardation region 3 was bonded to the first retardation region 2 side using an adhesive to produce a polarizing plate integrated optical compensation film 3.

<偏光板一体型光学補償フイルム4の作製>
上記と同様に形成した偏光膜の一方の面に、ケン化処理したセルローストリアセテートフイルムを、もう一方の面にケン化処理した第2位相差領域2をポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせた。続いて、この第2位相差領域2側に前述の第1位相差領域1をその遅相軸が偏光膜の吸収軸と平行にして(即ち、偏光膜の透過軸と直交にして)接着剤を用いて貼り合わせて偏光板一体型光学補償フイルム4を作製した。
<偏光板一体型光学補償フイルム5の作製>
上記と同様に形成した偏光膜の一方の面に、ケン化処理したセルローストリアセテートフイルムを、もう一方の面にケン化処理した第2位相差領域3をポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせた。続いて、この第2位相差領域3側に前述の第1位相差領域2をその遅相軸が偏光膜の吸収軸と平行にして(即ち、偏光膜の透過軸と直交にして)接着剤を用いて貼り合わせて偏光板一体型光学補償フイルム5を作製した。
<Preparation of polarizing plate integrated optical compensation film 4>
A saponified cellulose triacetate film was bonded to one surface of the polarizing film formed in the same manner as described above, and the second retardation region 2 saponified to the other surface was bonded using a polyvinyl alcohol-based adhesive. . Subsequently, the first retardation region 1 is disposed on the second retardation region 2 side so that the slow axis thereof is parallel to the absorption axis of the polarizing film (that is, orthogonal to the transmission axis of the polarizing film). Were bonded together to produce a polarizing plate integrated optical compensation film 4.
<Preparation of polarizing plate integrated optical compensation film 5>
A saponified cellulose triacetate film was bonded to one surface of the polarizing film formed in the same manner as described above, and the saponified second retardation region 3 was bonded to the other surface using a polyvinyl alcohol-based adhesive. . Subsequently, the first retardation region 2 is disposed on the second retardation region 3 side so that its slow axis is parallel to the absorption axis of the polarizing film (that is, orthogonal to the transmission axis of the polarizing film). Were bonded together to produce a polarizing plate integrated optical compensation film 5.

<偏光板Aの作製>
同様にして偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフイルム(フジタックTD80UF、富士写真フイルム(株)製)にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の片面に貼り付けた。さらに同様にして前記製作の厚さ60μmの保護膜1を偏光膜のもう片面に貼り付け偏光板Aを形成した。
<偏光板Bの作製>
同様にして偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフイルム(フジタックT40UZ、富士写真フイルム(株)製、Re=1nm、Rth=35nm、厚さ40μm)にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて偏光膜の両面に貼り付け偏光板Bを形成した。
<Preparation of polarizing plate A>
A polarizing film was produced in the same manner, and a commercially available cellulose acetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) was saponified and attached to one side of the polarizing film using a polyvinyl alcohol-based adhesive. . In the same manner, the protective film 1 having a thickness of 60 μm manufactured as described above was attached to the other surface of the polarizing film to form a polarizing plate A.
<Preparation of polarizing plate B>
A polarizing film was produced in the same manner, and a commercially available cellulose acetate film (Fujitac T40UZ, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd., Re = 1 nm, Rth = 35 nm, thickness 40 μm) was subjected to saponification treatment, and a polyvinyl alcohol adhesive Was attached to both surfaces of the polarizing film to form a polarizing plate B.

次に上記で作製した偏光板一体型光学補償フイルムを用いて種々の液晶表示装置を作製し、光漏れを評価した。なお、長尺状に作製した偏光板一体型光学補償フイルムについては、所定の大きさに裁断した後、液晶表示装置に組み込んだ
[実施例1]
製作した偏光板一体型光学補償フイルム1を、前記で作製したIPSモード液晶セルの一方に、第1位相差領域1の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように(即ち、第1位相差領域1の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように)、且つ第2位相差領域2面側が液晶セル側になるように貼り付けた。続いて、このIPSモード液晶セルのもう一方の側に偏光板Aを保護膜1側が液晶セル側になるように、且つ偏光板一体型光学補償フイルム1とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向60°から観察した際の漏れ光は0.07%であった。
Next, various liquid crystal display devices were manufactured using the polarizing plate-integrated optical compensation film prepared above, and light leakage was evaluated. In addition, the polarizing plate-integrated optical compensation film produced in a long shape was cut into a predetermined size and then incorporated into a liquid crystal display device [Example 1]
The produced polarizing plate-integrated optical compensation film 1 is placed on one of the produced IPS mode liquid crystal cells so that the slow axis of the first retardation region 1 is parallel to the rubbing direction of the liquid crystal cell (that is, the first Paste so that the slow axis of one phase difference region 1 is parallel to the slow axis of the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell during black display) and the second phase difference region 2 side is on the liquid crystal cell side It was. Subsequently, the polarizing plate A is pasted on the other side of the IPS mode liquid crystal cell so that the protective film 1 side is on the liquid crystal cell side and the polarizing plate integrated optical compensation film 1 is in a crossed Nicols arrangement. A liquid crystal display device was produced. The leakage light of the liquid crystal display device thus manufactured was measured. The leakage light when observed from the left oblique direction of 60 ° was 0.07%.

[実施例2]
製作した偏光板一体型光学補償フイルム2を、前記で作製したIPSモード液晶セルの一方に、第1位相差領域1の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように(即ち、第1位相差領域1の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように)、且つ第2位相差領域1面側が液晶セル側になるように貼り付けた。続いて、このIPSモード液晶セルのもう一方の側に偏光板Bを偏光板一体型光学補償フイルム2とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向60°から観察した際の漏れ光は0.11%であった。
[Example 2]
The produced polarizing plate-integrated optical compensation film 2 is placed on one of the produced IPS mode liquid crystal cells so that the slow axis of the first retardation region 1 is parallel to the rubbing direction of the liquid crystal cell (that is, the first Paste so that the slow axis of one retardation region 1 is parallel to the slow axis of the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell during black display) and the second retardation region 1 surface side is the liquid crystal cell side It was. Subsequently, a polarizing plate B was attached to the other side of the IPS mode liquid crystal cell so as to be in a crossed Nicols arrangement with respect to the polarizing plate integrated optical compensation film 2 to produce a liquid crystal display device. The leakage light of the liquid crystal display device thus manufactured was measured. The leakage light when observed from the left oblique direction of 60 ° was 0.11%.

[実施例3]
製作した偏光板一体型光学補償フイルム3を、前記で作製したIPSモード液晶セルの一方に、第1位相差領域2の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように(即ち、第1位相差領域2の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように)、且つ第2位相差領域3面側が液晶セル側になるように貼り付けた。続いて、このIPSモード液晶セルのもう一方の側に偏光板Bを偏光板一体型光学補償フイルム3とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向60°から観察した際の漏れ光は0.13%であった。
[Example 3]
The produced polarizing plate-integrated optical compensation film 3 is placed on one of the produced IPS mode liquid crystal cells so that the slow axis of the first retardation region 2 is parallel to the rubbing direction of the liquid crystal cell (that is, the first Paste so that the slow axis of one retardation region 2 is parallel to the slow axis of the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell during black display), and the second retardation region 3 surface side is the liquid crystal cell side. It was. Subsequently, a polarizing plate B was attached to the other side of the IPS mode liquid crystal cell so as to be in a crossed Nicols arrangement with the polarizing plate integrated optical compensation film 3 to produce a liquid crystal display device. The leakage light of the liquid crystal display device thus manufactured was measured. The leakage light when observed from the left oblique direction of 60 ° was 0.13%.

[実施例4]
製作した偏光板一体型光学補償フイルム4を、前記で作製したIPSモード液晶セルの一方に、第1位相差領域1の遅相軸が液晶セルのラビング方向と直交になるように(即ち、第1位相差領域1の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と直交になるように)、且つ第1位相差領域1面側が液晶セル側になるように貼り付けた。続いて、このIPSモード液晶セルのもう一方の側に偏光板Aを保護膜1側が液晶セル側になるように、且つ偏光板一体型光学補償フイルム4とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向60°から観察した際の漏れ光は0.07%であった。
[Example 4]
The produced polarizing plate-integrated optical compensation film 4 is placed on one of the IPS mode liquid crystal cells produced above so that the slow axis of the first retardation region 1 is perpendicular to the rubbing direction of the liquid crystal cell (ie, the first Paste so that the slow axis of one retardation region 1 is perpendicular to the slow axis of the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell during black display) and the first retardation region 1 surface side is the liquid crystal cell side It was. Subsequently, the polarizing plate A is pasted on the other side of the IPS mode liquid crystal cell so that the protective film 1 side is on the liquid crystal cell side and the polarizing plate integrated optical compensation film 4 is in a crossed Nicols arrangement. A liquid crystal display device was produced. The leakage light of the liquid crystal display device thus manufactured was measured. The leakage light when observed from the left oblique direction of 60 ° was 0.07%.

[実施例5]
製作した偏光板一体型光学補償フイルム5を、前記で作製したIPSモード液晶セルの一方に、第1位相差領域2の遅相軸が液晶セルのラビング方向と直交になるように(即ち、第1位相差領域2の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と直交になるように)、且つ第1位相差領域2面側が液晶セル側になるように貼り付けた。続いて、このIPSモード液晶セルのもう一方の側に偏光板Bを偏光板一体型光学補償フイルム5とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向60°から観察した際の漏れ光は0.12%であった。
[Example 5]
The produced polarizing plate-integrated optical compensation film 5 is placed on one of the IPS mode liquid crystal cells produced above so that the slow axis of the first retardation region 2 is orthogonal to the rubbing direction of the liquid crystal cell (that is, the first Paste so that the slow axis of one retardation region 2 is perpendicular to the slow axis of the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell during black display) and the first retardation region 2 surface side is the liquid crystal cell side It was. Subsequently, a polarizing plate B was attached to the other side of the IPS mode liquid crystal cell so as to be in a crossed Nicols arrangement with respect to the polarizing plate integrated optical compensation film 5 to produce a liquid crystal display device. The leakage light of the liquid crystal display device thus manufactured was measured. The leakage light when observed from the left oblique direction of 60 ° was 0.12%.

[実施例6]
製作した偏光板一体型光学補償フイルム5を、前記で作製した強誘電性液晶セルの一方に、第1位相差領域2の遅相軸が液晶セルに直流電圧を印加した場合の液晶分子の配向方向と直交になるように(即ち、第1位相差領域2の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と直交になるように)、且つ第1位相差領域2面側が液晶セル側になるように貼り付けた。続いて、この強誘電性液晶セルのもう一方の側に偏光板Bを偏光板一体型光学補償フイルム5とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向60°から観察した際の漏れ光は0.12%であった。
[Example 6]
Orientation of liquid crystal molecules when the polarizing plate-integrated optical compensation film 5 is applied to one of the ferroelectric liquid crystal cells produced above and the slow axis of the first retardation region 2 is applied with a DC voltage to the liquid crystal cell. So as to be perpendicular to the direction (that is, the slow axis of the first retardation region 2 is perpendicular to the slow axis of the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell during black display) and the first retardation region 2 It was pasted so that the surface side was the liquid crystal cell side. Subsequently, a polarizing plate B was attached to the other side of the ferroelectric liquid crystal cell so as to be in a crossed Nicols arrangement with respect to the polarizing plate integrated optical compensation film 5 to produce a liquid crystal display device. The leakage light of the liquid crystal display device thus manufactured was measured. The leakage light when observed from the left oblique direction of 60 ° was 0.12%.

[比較例1]
前記作製したIPSモード液晶セルの両側に市販の偏光板(HLC2−5618、(株)サンリッツ製)を、クロスニコルの配置で貼り付け、液晶表示装置を作製した。光学補償フイルムは用いなかった。上記液晶表示装置では、実施例1と同様に、片側の偏光板の透過軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように偏光板を貼り付けた。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向60°から観察した際の漏れ光は0.55%であった。
[Comparative Example 1]
A commercially available polarizing plate (HLC2-5618, manufactured by Sanlitz Co., Ltd.) was attached to both sides of the produced IPS mode liquid crystal cell in a crossed Nicol arrangement to produce a liquid crystal display device. An optical compensation film was not used. In the liquid crystal display device, as in Example 1, the polarizing plate was attached so that the transmission axis of the polarizing plate on one side was parallel to the rubbing direction of the liquid crystal cell. The leakage light of the liquid crystal display device thus manufactured was measured. Light leakage when observed from the left oblique direction of 60 ° was 0.55%.

[比較例2]
実施例5と同様に、製作した偏光板一体型光学補償フイルム5を、前記で作製したIPSモード液晶セルの一方に、但し第1位相差領域2の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように(即ち、第1位相差領域2の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように)、且つ第1位相差領域2面側が液晶セル側になるように貼り付けた。続いて、このIPSモード液晶セルのもう一方の側に偏光板Bを偏光板一体型光学補償フイルム5とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向60°から観察した際の漏れ光は2.36%と極めて大きいものであった。
[Comparative Example 2]
Similarly to Example 5, the manufactured polarizing plate-integrated optical compensation film 5 is placed on one of the IPS mode liquid crystal cells manufactured as described above, except that the slow axis of the first retardation region 2 is parallel to the rubbing direction of the liquid crystal cell. (That is, the slow axis of the first retardation region 2 is parallel to the slow axis of the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell during black display), and the first retardation region 2 surface side is liquid crystal Affixed to the cell side. Subsequently, a polarizing plate B was attached to the other side of the IPS mode liquid crystal cell so as to be in a crossed Nicols arrangement with respect to the polarizing plate integrated optical compensation film 5 to produce a liquid crystal display device. The leakage light of the liquid crystal display device thus manufactured was measured. The leakage light when observed from the left oblique direction of 60 ° was extremely large as 2.36%.

本発明の液晶表示装置の画素領域例を示す概略図である。It is the schematic which shows the pixel area example of the liquid crystal display device of this invention. 本発明の液晶表示装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the liquid crystal display device of this invention. 本発明の液晶表示装置の他の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other example of the liquid crystal display device of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 液晶素子画素領域
2 画素電極
3 表示電極
4 ラビング方向
5a、5b 黒表示時の液晶化合物のダイレクター
6a、6b 白表示時の液晶化合物のダイレクター
7a,7b、19a,19b 偏光膜用保護膜
8、20 偏光膜
9、21 偏光膜の偏光透過軸
10 第1位相差領域
11 第1位相差領域の遅相軸
12 第2位相差領域
13、17 セル基板
14、18 セル基板ラビング方向
15 液晶層
16 液晶層の遅相軸方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal element pixel area 2 Pixel electrode 3 Display electrode 4 Rubbing direction 5a, 5b Director of liquid crystal compound at the time of black display 6a, 6b Director of liquid crystal compound at the time of white display 7a, 7b, 19a, 19b Protective film for polarizing film 8, 20 Polarizing film 9, 21 Polarizing transmission axis 10 of polarizing film First retardation region 11 Slow axis 12 of first retardation region Second retardation region 13, 17 Cell substrate 14, 18 Cell substrate rubbing direction 15 Liquid crystal Layer 16 Slow axis direction of liquid crystal layer

Claims (14)

少なくとも、偏光膜と、第1位相差領域と、第2位相差領域とを有する偏光板一体型光学補償フイルムであって、
面内の屈折率nxとny(nx>ny)、厚さ方向の屈折率nz、及び厚さdを用いてRe=(nx−ny)×dで定義される第1位相差領域のレターデーションReが20nm〜150nmであり、Nz=(nx−nz)/(nx−ny)で定義される第1位相差領域の値Nzが1.5〜7であり、第2位相差領域の面内の屈折率nxとnyが実質的に等しく、nx<nzであり、Rth={(nx+ny)/2−nz}×dで定義される第2位相差領域の厚み方向のレターデーションRthが−80nm〜−400nmであり、且つ
前記第1位相差領域及び第2位相差領域の少なくとも一方がセルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムである偏光板一体型光学補償フイルム。
A polarizing plate integrated optical compensation film having at least a polarizing film, a first retardation region, and a second retardation region,
Retardation of the first retardation region defined by Re = (nx−ny) × d using the in-plane refractive indexes nx and ny (nx> ny), the refractive index nz in the thickness direction, and the thickness d. Re is 20 nm to 150 nm, the value Nz of the first retardation region defined by Nz = (nx−nz) / (nx−ny) is 1.5 to 7, and the in-plane of the second retardation region Of the second retardation region defined by Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d is -80 nm. The refractive index nx is substantially equal to ny, nx <nz, and Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d. A polarizing plate integrated optical compensation film having a thickness of ˜−400 nm and at least one of the first retardation region and the second retardation region is cellulose acetate propionate or a film containing cellulose propionate.
前記セルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムが、セルロースの水酸基へのアシル置換度が下記式(I)〜(III)の全てを満足するセルロースアシレートフイルムである請求1に記載の偏光板一体型光学補償フイルム。
(I) 2.82≦SA+SP≦3
(II) 0≦SA≦1.7
(III) 1.3≦SP≦2.9
(式中、SA及びSPはセルロースの水酸基に置換されているアシル基の置換度を表し、SAはアセチル基の置換度、SPはプロピオニル基の置換度である。)
2. The cellulose acylate film according to claim 1, wherein the cellulose acetate propionate or the film containing cellulose propionate is a cellulose acylate film in which the degree of acyl substitution with a hydroxyl group of cellulose satisfies all of the following formulas (I) to (III): Polarizing plate integrated optical compensation film.
(I) 2.82 ≦ SA + SP ≦ 3
(II) 0 ≦ SA ≦ 1.7
(III) 1.3 ≦ SP ≦ 2.9
(In the formula, SA and SP represent the substitution degree of the acyl group substituted with the hydroxyl group of cellulose, SA is the substitution degree of the acetyl group, and SP is the substitution degree of the propionyl group.)
前記偏光膜、前記第1位相差領域、及び前記第2位相差領域前記が、この順序で配置され、且つ前記第1位相差領域の遅相軸が、前記偏光膜の透過軸に実質的に平行である請求項1又は2に記載の偏光板一体型光学補償フイルム。 The polarizing film, the first retardation region, and the second retardation region are arranged in this order, and the slow axis of the first retardation region is substantially the transmission axis of the polarizing film. 3. The polarizing plate-integrated optical compensation film according to claim 1 or 2, which is parallel. 前記偏光膜、前記第2位相差領域、及び前記第1位相差領域がこの順序で配置され、且つ前記第1位相差領域の遅相軸が前記偏光膜の透過軸に実質的に直交である請求項1又は2に記載の偏光板一体型光学補償フイルム。 The polarizing film, the second retardation region, and the first retardation region are arranged in this order, and the slow axis of the first retardation region is substantially perpendicular to the transmission axis of the polarizing film. The polarizing plate-integrated optical compensation film according to claim 1 or 2. 少なくとも、第1偏光膜と、第1位相差領域と、第2位相差領域と、液晶層を一対の基板で挟んだ液晶セルと第2偏光膜を含み、黒表示時に液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置であって、
面内の屈折率nxとny(nx>ny)、厚さ方向の屈折率nz、及び厚さdを用いてRe=(nx−ny)×dで定義される第1位相差領域のレターデーションReが20nm〜150nmであり、Nz=(nx−nz)/(nx−ny)で定義される第1位相差領域の値Nzが1.5〜7であり、第2位相差領域の面内の屈折率nxとnyが実質的に等しく、nx<nzであり、Rth={(nx+ny)/2−nz}×dで定義される第2位相差領域の厚み方向のレターデーションRthが−80nm〜−400nmであり、
前記第1位相差領域及び第2位相差領域の少なくとも一方が、セルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムであって、且つ
第1偏光膜の透過軸が黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行である液晶表示装置。
At least a first polarizing film, a first retardation region, a second retardation region, a liquid crystal cell having a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates, and a second polarizing film, wherein the liquid crystal molecules at the time of black display A liquid crystal display device oriented substantially parallel to the surface of the substrate,
Retardation of the first retardation region defined by Re = (nx−ny) × d using the in-plane refractive indexes nx and ny (nx> ny), the refractive index nz in the thickness direction, and the thickness d. Re is 20 nm to 150 nm, the value Nz of the first retardation region defined by Nz = (nx−nz) / (nx−ny) is 1.5 to 7, and the in-plane of the second retardation region Of the second retardation region defined by Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d is -80 nm. The refractive index nx is substantially equal to ny, nx <nz, and Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d. ~ -400nm,
At least one of the first retardation region and the second retardation region is cellulose acetate propionate or a film containing cellulose propionate, and the transmission axis of the first polarizing film is a liquid crystal molecule of black display A liquid crystal display device parallel to the slow axis direction.
前記第1偏光膜、前記第1位相差領域、前記第2位相差領域及び前記液晶セルが、この順序で配置され、且つ前記第1位相差領域の遅相軸が、前記第1偏光膜の透過軸に実質的に平行である請求項5に記載の液晶表示装置。 The first polarizing film, the first retardation region, the second retardation region, and the liquid crystal cell are arranged in this order, and the slow axis of the first retardation region is that of the first polarizing film. The liquid crystal display device according to claim 5, wherein the liquid crystal display device is substantially parallel to the transmission axis. 前記第1偏光膜、前記第2位相差領域、前記第1位相差領域及び前記液晶セルがこの順序で配置され、且つ前記第1位相差領域の遅相軸が前記第1偏光膜の透過軸に実質的に直交である請求項5に記載の液晶表示装置。 The first polarizing film, the second retardation region, the first retardation region, and the liquid crystal cell are arranged in this order, and the slow axis of the first retardation region is the transmission axis of the first polarizing film. The liquid crystal display device according to claim 5, wherein the liquid crystal display device is substantially orthogonal to. 第1偏光膜及び第2偏光膜の少なくとも一方を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち少なくとも液晶層に近い側の保護膜の厚み方向の位相差Rthが40nm〜−40nmである請求項5〜7のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 A pair of protective films disposed between at least one of the first polarizing film and the second polarizing film, and a thickness direction retardation Rth of the protective film on the side close to the liquid crystal layer of the pair of protective films. The liquid crystal display device according to claim 5, wherein the liquid crystal display device is 40 nm to −40 nm. 第1偏光膜及び第2偏光膜の少なくとも一方を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち少なくとも液晶層に近い側の保護膜の厚み方向の位相差Rthが20nm〜−20nmである請求項5〜8のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 A pair of protective films disposed between at least one of the first polarizing film and the second polarizing film, and a thickness direction retardation Rth of the protective film on the side close to the liquid crystal layer of the pair of protective films. The liquid crystal display device according to claim 5, which is 20 nm to −20 nm. 第1偏光膜及び第2偏光膜の少なくとも一方を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち少なくとも液晶層に近い側の保護膜の厚みが60μm以下である請求項5〜9のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 A pair of protective films disposed between at least one of the first polarizing film and the second polarizing film, and a thickness of the protective film on the side close to the liquid crystal layer of the pair of protective films is 60 μm or less. Item 10. The liquid crystal display device according to any one of Items 5 to 9. 前記第1偏光膜及び/又は第2偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜がセルロースアシレートフイルム又はノルボルネン系フイルムである請求項5〜10のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 A pair of protective films disposed between the first polarizing film and / or the second polarizing film, wherein the protective film on the side close to the liquid crystal layer is a cellulose acylate film or a norbornene-based film The liquid crystal display device according to any one of claims 5 to 10. 前記第1位相差領域及び/又は前記第2位相差領域が前記第1偏光膜及び/又は第2偏光膜に隣接してなる請求項5〜11のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 5, wherein the first retardation region and / or the second retardation region is adjacent to the first polarizing film and / or the second polarizing film. 液晶セルの一対の基板のうち視認側と反対側の基板により近い位置に、前記第1位相差領域又は前記第2位相差領域が配置されている請求項5〜12のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 The said 1st phase difference area | region or the said 2nd phase difference area | region is arrange | positioned in the position nearer to the board | substrate on the opposite side to the visual recognition side among a pair of board | substrates of a liquid crystal cell. Liquid crystal display device. 前記セルロースアセテートプロピオネートもしくはセルロースプロピオネートを含むフイルムが、セルロースの水酸基へのアシル置換度が下記式(I)〜(III)の全てを満足するセルロースアシレートフイルムである請求項5〜13のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
(I) 2.82≦SA+SP≦3
(II) 0≦SA≦1.7
(III) 1.3≦SP≦2.9
(式中、SA及びSPはセルロースの水酸基に置換されているアシル基の置換度を表し、SAはアセチル基の置換度、SPはプロピオニル基の置換度である。)
The cellulose acylate film in which the cellulose acetate propionate or the film containing cellulose propionate satisfies all of the following formulas (I) to (III) in terms of acyl substitution with hydroxyl groups of cellulose: The liquid crystal display device according to any one of the above.
(I) 2.82 ≦ SA + SP ≦ 3
(II) 0 ≦ SA ≦ 1.7
(III) 1.3 ≦ SP ≦ 2.9
(In the formula, SA and SP represent the substitution degree of the acyl group substituted with the hydroxyl group of cellulose, SA is the substitution degree of the acetyl group, and SP is the substitution degree of the propionyl group.)
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