JP2006091701A - Polarizing plate and liquid crystal display apparatus using the same - Google Patents

Polarizing plate and liquid crystal display apparatus using the same Download PDF

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Toshimi Suzuki
聡美 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polarizing plate capable of contributing to widening the visibility angle of a liquid crystal display apparatus and the improvement of gradation inversion especially in the lower direction of a panel without losing front contrast. <P>SOLUTION: In the polarizing plate comprising at least an optical anisotropic layer (104), an optical diffusion layer (105) and a polarizing layer (101) formed between the optical anisotropic layer (104) and the optical diffusion layer (105), a ratio occupied by an area whose inclination angle is ≥10° is ≤2% on the face of the optical diffusion layer (105) which is the opposite side to the side on which the polarizing layer (101) is arranged and the surface roughness of the surface of the optical diffusion layer (105) which is the opposite side to the side on which the polarizing layer (101) is arranged is 30 to 300 nm. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光拡散フイルムと光学補償フイルムを有する偏光板、およびそれを用いた液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a polarizing plate having a light diffusing film and an optical compensation film, and a liquid crystal display device using the polarizing plate.

液晶表示装置は、偏光板と液晶セルから構成される。液晶表示装置の表示品位上の欠点は、視野角が制限されること、及び外光の映り込みである。TNモードTFT液晶表示装置における視野角に関しては、光学補償フイルムを偏光板と液晶セルの間に挿入することで、広視野角の液晶表示装置が実現されている(特許文献1〜3参照)。ところが、上記液晶表示装置はパネルの下方向の階調反転が生じるという問題が依然残っている。この問題に対して、光拡散手段(特許文献4参照)、光軸変換板(特許文献5参照)、出射光を拡散する光学手段(特許文献6参照)を視認側表面に設けて表示品位を改善することが提案されている。しかしながら、これらに記載の具体的手段は高度に制御されたレンズ構造、あるいは回折構造を有する光拡散手段であり、高価、かつ大量生産が非常に困難であった。   The liquid crystal display device includes a polarizing plate and a liquid crystal cell. Disadvantages in the display quality of the liquid crystal display device are that the viewing angle is limited and external light is reflected. With respect to the viewing angle in the TN mode TFT liquid crystal display device, a wide viewing angle liquid crystal display device is realized by inserting an optical compensation film between the polarizing plate and the liquid crystal cell (see Patent Documents 1 to 3). However, the liquid crystal display device still has a problem that gradation inversion in the lower direction of the panel occurs. To solve this problem, display quality is improved by providing light diffusion means (see Patent Document 4), optical axis conversion plate (see Patent Document 5), and optical means (see Patent Document 6) for diffusing outgoing light on the viewing side surface. It is proposed to improve. However, the specific means described in these are light diffusion means having a highly controlled lens structure or diffractive structure, and are expensive and very difficult to mass-produce.

安価かつ生産性に優れる光拡散フイルムについても既に開示されている(特許文献7〜12)。これらの光拡散フイルムは、ディスプレイの最表層に用いられ、外光の反射によるコントラスト低下や像の映り込みを防止する防眩フイルムとしての役割を果たす。バックライトから出射された光は、視認側の偏光板に設置された光拡散フイルムで拡散されればされるほど、視野角特性が向上し、また、防眩性も高くなる。しかし、あまり拡散され過ぎると、後方散乱が大きくなり、正面輝度が低下し、斜めから観察した際に、黒表示が白味がかって見える場合がある。又は、高精細表示において、画像の呆けが生じたりするという問題がある。   A light diffusion film that is inexpensive and excellent in productivity has already been disclosed (Patent Documents 7 to 12). These light diffusing films are used as the outermost layer of the display, and play a role as an antiglare film for preventing a decrease in contrast and reflection of an image due to reflection of external light. The more the light emitted from the backlight is diffused by the light diffusion film installed on the polarizing plate on the viewing side, the more the viewing angle characteristics are improved and the anti-glare property is enhanced. However, if it is diffused too much, the backscattering increases, the front luminance decreases, and the black display may appear whitish when observed from an oblique direction. Or, there is a problem that image blurring occurs in high-definition display.

特開平8−50206号公報JP-A-8-50206 特開平7−191217号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-191217 欧州特許0911656A2号European Patent 0911656A2 特許第2822983号公報Japanese Patent No. 2822983 特開2001−33783号公報JP 2001-33783 A 特開2001−56461号公報JP 2001-56461 A 特開平11−160505号JP-A-11-160505 特開平11−305010号JP-A-11-305010 特開平11−326608号JP 11-326608 A 特開2000−121809号JP 2000-121809 特開2000−180611号JP 2000-180611 A 特開2000−338310号JP 2000-338310 A

本発明は、正面コントラストを損なうことなく、液晶表示装置の広視野角化、特にパネル下方向の階調反転を改善するのに寄与する偏光板を提供することを課題とする。また、外光の映り込みを防止し、高精細液晶表示装置でも呆けのない画像を表示可能な液晶表示装置を提供することを課題とする。   It is an object of the present invention to provide a polarizing plate that contributes to widening the viewing angle of a liquid crystal display device, in particular, improving gradation reversal in the lower direction of the panel without impairing the front contrast. It is another object of the present invention to provide a liquid crystal display device that can prevent external light from being reflected and can display an image without being disturbed even by a high-definition liquid crystal display device.

該課題を解決するための手段は以下の通りである。
[1] 光学異方性層と、光拡散層と、該光学異方性層及び該光拡散層の間に偏光層とを少なくとも有する偏光板であって、
前記光拡散層の前記偏光層が配置された側と反対側の面において、傾斜角度が10°以上の割合が2%以下であり、且つ
前記光拡散層の前記偏光層が配置された面と反対側の面の表面粗さが、30〜300nmである偏光板。
[2] 前記光拡散層の前記偏光層が配置された側と反対側の最表層に、屈折率1.35〜1.45なる低屈折率層が配置された[1]の偏光板。
[3] 液晶セルと、該液晶セルを挟んで対向配置された一対の偏光板とを有する液晶表示装置であって、前記一対の偏光板のうち少なくとも視認側に配置される偏光板が[1]又は[2]の偏光板であり、且つ該偏光板の光学異方性層が配置された側の面が液晶セル側へ向けて対置された液晶表示装置。
[4] バックライトから入射された光を平行光化する平行光化手段をさらに有し、該手段が、出射光輝度の上下方向プロファイルにおいて、正面輝度の半値となる角度を40度以下とする[3]の液晶表示装置。
Means for solving the problems are as follows.
[1] A polarizing plate having at least an optically anisotropic layer, a light diffusing layer, and a polarizing layer between the optically anisotropic layer and the light diffusing layer,
The surface of the light diffusing layer opposite to the side on which the polarizing layer is disposed, the ratio of the tilt angle of 10 ° or more is 2% or less, and the surface of the light diffusing layer on which the polarizing layer is disposed A polarizing plate having a surface roughness on the opposite side of 30 to 300 nm.
[2] The polarizing plate according to [1], wherein a low refractive index layer having a refractive index of 1.35 to 1.45 is disposed on the outermost layer on the side opposite to the side where the polarizing layer of the light diffusion layer is disposed.
[3] A liquid crystal display device having a liquid crystal cell and a pair of polarizing plates arranged opposite to each other with the liquid crystal cell interposed therebetween, wherein the polarizing plate arranged on at least the viewing side of the pair of polarizing plates is [1] ] Or [2], and a surface of the polarizing plate on which the optically anisotropic layer is disposed is opposed to the liquid crystal cell side.
[4] It further has a collimating means for collimating the light incident from the backlight, and the means sets the angle at which the half value of the front luminance is 40 degrees or less in the vertical profile of the emitted light luminance. [3] The liquid crystal display device.

なお、本明細書において、Reレターデーション値およびRthレターデーション値は、以下に基づき算出するものとする。
Re(λ)、Rth(λ)は各々、波長λにおける面内のレターデーションおよび厚さ方向のレターデーションを表す。Re(λ)はKOBRA 21ADH(王子計測機器(株)製)において波長λnmの光をフイルム法線方向に入射させて測定される。Rth(λ)は前記Re(λ)、遅相軸(KOBRA 21ADHにより判断される)を傾斜軸(回転軸)としてフイルム法線方向に対して+40°傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて測定したレターデーション値、および面内の遅相軸を傾斜軸としてフイルム法線方向に対して−40°傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて測定したレターデーション値の計3つの方向で測定したレターデーション値を基にKOBRA 21ADHが算出する。この時、平均屈折率の仮定値および膜厚を入力することが必要である。KOBRA 21ADHはRth(λ)に加えてnx、ny、nzも算出する。
平均屈折率は、セルロースアセテートでは1.48を使用するが、セルロースアセテート以外の代表的な光学用途のポリマーフイルムの値としては、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)、等の値を用いることが出来る。その他の既存のポリマー材料の平均屈折率値はポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)やポリマーフイルムのカタログ値を使用することが出来る。また、平均屈折率が不明な材料の場合は、アッベ屈折計を用いて測定することができる。
In this specification, the Re retardation value and the Rth retardation value are calculated based on the following.
Re (λ) and Rth (λ) respectively represent in-plane retardation and retardation in the thickness direction at the wavelength λ. Re (λ) is measured by making light having a wavelength of λ nm incident in the normal direction of the film in KOBRA 21ADH (manufactured by Oji Scientific Instruments). Rth (λ) is incident on light having a wavelength of λ nm from the direction inclined by + 40 ° with respect to the film normal direction with the Re (λ) and slow axis (determined by KOBRA 21ADH) as the tilt axis (rotation axis). The retardation value measured in this way, and the retardation value measured by making light of wavelength λ nm incident from a direction tilted by −40 ° with respect to the film normal direction with the in-plane slow axis as the tilt axis. KOBRA 21ADH is calculated based on the retardation value measured in (1). At this time, it is necessary to input an assumed value of average refractive index and a film thickness. KOBRA 21ADH calculates nx, ny, and nz in addition to Rth (λ).
The average refractive index of 1.48 is used for cellulose acetate, but polymer film values for typical optical applications other than cellulose acetate include cycloolefin polymer (1.52), polycarbonate (1.59), poly Values such as methyl methacrylate (1.49) and polystyrene (1.59) can be used. As the average refractive index value of other existing polymer materials, the polymer handbook (John Wiley & Sons, Inc.) and the catalog values of polymer films can be used. In the case of a material whose average refractive index is unknown, it can be measured using an Abbe refractometer.

本発明によれば、正面コントラストを損なうことなく、液晶表示装置の広視野角化、特にパネル下方向の階調反転を改善することができる。また、外光の映り込みを防止し、高精細液晶表示装置でも呆けのない画像を実現することができる。   According to the present invention, it is possible to improve the wide viewing angle of the liquid crystal display device, particularly the gradation inversion in the lower direction of the panel, without impairing the front contrast. In addition, the reflection of external light can be prevented, and an image without any dullness can be realized even with a high-definition liquid crystal display device.

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

以下、本発明について詳細に説明する。
[偏光板]
本発明は、光学異方性層と、光拡散層と、これらの層の間に配置された偏光層とを少なくとも有する偏光板に関する。本発明の偏光板は、上記3種の層以外の層を有していてもよいし、また同一種の層を複数有していてもよい。
図1に本発明の偏光板の実施形態の断面模式図を示す。図1(a)に示す偏光板は、偏光層101を挟持して、光学異方性層104及び光拡散層105を有する。偏光層101と光学異方性層104との間には、光学異方性層104の支持体であり且つ偏光層101の保護層としても機能する高分子フイルムからなる層102が、及び偏光層101と光拡散層105との間には、光拡散層105の支持体であり且つ偏光層101の保護層としても機能する高分子フイルムからなる層103が、それぞれ配置されている。図1(b)に示す偏光板は、図1(a)の偏光板の光拡散層105の上に、さらに低屈折率層106を有する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[Polarizer]
The present invention relates to a polarizing plate having at least an optically anisotropic layer, a light diffusing layer, and a polarizing layer disposed between these layers. The polarizing plate of the present invention may have a layer other than the above three types of layers, or may have a plurality of the same type of layers.
FIG. 1 shows a schematic sectional view of an embodiment of the polarizing plate of the present invention. The polarizing plate shown in FIG. 1A includes an optical anisotropic layer 104 and a light diffusion layer 105 with a polarizing layer 101 interposed therebetween. Between the polarizing layer 101 and the optically anisotropic layer 104, a layer 102 made of a polymer film that functions as a support for the optically anisotropic layer 104 and also serves as a protective layer for the polarizing layer 101, and the polarizing layer Between the layer 101 and the light diffusion layer 105, a layer 103 made of a polymer film that functions as a support for the light diffusion layer 105 and also as a protective layer for the polarizing layer 101 is disposed. The polarizing plate shown in FIG. 1B further has a low refractive index layer 106 on the light diffusion layer 105 of the polarizing plate of FIG.

図1(a)に示す偏光板は、例えば、高分子フイルムの表面に、液晶性化合物を含有する組成物から形成した光学異方性層を有する光学補償フイルムと、例えば、高分子フイルムの表面に、無機又は有機材料の粒子の分散液から形成した光拡散層を有する光拡散フイルムを、偏光膜の表面にそれぞれ接着することで作製することができる。図1(b)に示す偏光板も同様に作製可能であり、例えば、図1(a)に示す偏光板を作製してから、光拡散層の表面に低屈折率層を形成してもよいし、また、元々、表面に低屈折率層を有する光拡散フイルムを偏光膜の表面に接着してもよい。   The polarizing plate shown in FIG. 1A includes, for example, an optical compensation film having an optically anisotropic layer formed from a composition containing a liquid crystal compound on the surface of a polymer film, and a surface of the polymer film, for example. In addition, a light diffusing film having a light diffusing layer formed from a dispersion of inorganic or organic material particles can be produced by adhering it to the surface of the polarizing film. The polarizing plate shown in FIG. 1B can be similarly produced. For example, the polarizing plate shown in FIG. 1A may be produced, and then the low refractive index layer may be formed on the surface of the light diffusion layer. In addition, a light diffusion film having a low refractive index layer on the surface may be bonded to the surface of the polarizing film.

本発明の偏光板は、光学異方性層が液晶セルを光学補償し、視野角の拡大に寄与するとともに、光拡散層が下方向視野角の改善と防眩効果を奏し、下方向の階調反転及び像の映り込みの防止に寄与する。光拡散層によって、下方向視野角を改善するためには、入射した光をある程度拡散させる必要がある。拡散効果が大きければ大きい程、視角特性、及び防眩性は向上する。表示品位という点で正面の明るさを維持するためには、出来る限り透過率を高めることが必要であるが、拡散しすぎると、後方散乱が大きくなり明るさが減少してしまう。また、画像のボケを引き起こす。本発明では、光拡散層の傾斜角度分布と、表面粗さとを所定の範囲にすることにより、像の映り込みを軽減し、且つ液晶表示装置の広視野角化、特にパネル下方向の階調反転を改善するのに寄与する偏光板を提供している。   In the polarizing plate of the present invention, the optically anisotropic layer optically compensates for the liquid crystal cell and contributes to the expansion of the viewing angle, and the light diffusion layer improves the downward viewing angle and provides an antiglare effect. Contributes to prevention of tone reversal and image reflection. In order to improve the downward viewing angle by the light diffusion layer, it is necessary to diffuse the incident light to some extent. The greater the diffusion effect, the better the viewing angle characteristics and antiglare properties. In order to maintain the brightness of the front in terms of display quality, it is necessary to increase the transmittance as much as possible. However, if it is diffused too much, backscattering increases and the brightness decreases. It also causes blurring of the image. In the present invention, the inclination angle distribution of the light diffusion layer and the surface roughness are within a predetermined range, thereby reducing the reflection of the image and increasing the viewing angle of the liquid crystal display device, particularly the gradation in the lower direction of the panel. A polarizing plate that contributes to improving reversal is provided.

以下、本発明の偏光板に用いる種々の材料について説明する。
[光拡散層]
本発明において光拡散層は、傾斜角度が10°以上の領域の占める割合が2%以下であり、且つ表面粗さが30〜300nmの面を有する。かかる特徴を有する面は、偏光層が配置される側と反対側の面である。面の傾斜角度分布は以下の方法で決定される。まず、光拡散層が支持体の表面に形成された試料を準備する。該支持体の光拡散層との界面に、面積が0.5〜2平方ミクロンである三角形の頂点を仮定し、その点から鉛直上向きに伸ばした3つの垂線が、光拡散層の表面と交わる3点によって三角形を形成する。その三角形の面の法線と、透明フイルムから鉛直上向きに伸ばした垂線とのなす角を、表面の傾斜角度と定義される。傾斜角度分布、即ち、特定の傾斜角度で傾斜した領域の、面全体における割合は、支持体の光拡散層との界面0.25平方ミリメートル以上について、それを三角形に分割して、それぞれ測定した時の全測定点の数に対して求めることができる。
Hereinafter, various materials used for the polarizing plate of the present invention will be described.
[Light diffusion layer]
In the present invention, the light diffusing layer has a plane in which the proportion of the region having an inclination angle of 10 ° or more is 2% or less and the surface roughness is 30 to 300 nm. The surface having such characteristics is a surface opposite to the side on which the polarizing layer is disposed. The inclination angle distribution of the surface is determined by the following method. First, a sample having a light diffusion layer formed on the surface of a support is prepared. Assuming a vertex of a triangle having an area of 0.5 to 2 square microns at the interface of the support with the light diffusion layer, three perpendicular lines extending vertically upward from that point intersect the surface of the light diffusion layer. A triangle is formed by three points. The angle formed by the normal of the triangular surface and the perpendicular extending vertically upward from the transparent film is defined as the surface inclination angle. The ratio of the tilt angle distribution, that is, the ratio of the region tilted at a specific tilt angle to the entire surface was measured by dividing the interface into 0.25 square millimeters with respect to the light diffusion layer of the support and dividing it into triangles. It can be determined for the number of all measurement points at the time.

傾斜角度を測定する方法をより詳細に述べる。まず、光拡散層が透明フイルムの表面に形成された試料を準備する。透明フイルムの光拡散層との界面上の任意の3点A,B,Cから鉛直上向きに垂線を伸ばし、その3点が、光拡散層の表面と交わった点をA’、B’、C’とする。三角形A’B’C’面の法線D’が、透明フイルムから鉛直上向きに伸ばした垂線O’となす角度θを傾斜角度とする。測定面積は0.25平方ミリメートル以上が好ましく、測定対象面積を三角形に分割してそれぞれ傾斜角度を測定し、求めた傾斜角度を平均して表面の平均傾斜角度を求めることができる。測定する装置はいくつかあるが、一例を述べる。装置はマイクロマップ社(米国)製SXM520−AS150型を用いた場合を説明する。例えば対物レンズが10倍の時、傾斜角度の測定単位は0.85平方ミクロン単位であり、測定範囲は0.48平方ミリである。対物レンズの倍率を大きくすれば、それに合わせて測定単位と測定範囲は小さくなる。測定データはMAT−LAB 等のソフトを用いて解析し、傾斜角度分布を算出することができる。これにより傾斜角度が10°以上の割合を容易に求めることができる。   A method for measuring the tilt angle will be described in more detail. First, a sample in which a light diffusion layer is formed on the surface of a transparent film is prepared. A perpendicular line is extended vertically upward from any three points A, B, C on the interface with the light diffusion layer of the transparent film, and the points where the three points intersect the surface of the light diffusion layer are A ′, B ′, C 'And. An inclination angle is defined as an angle θ formed by a normal line D ′ of the triangle A′B′C ′ plane and a perpendicular line O ′ extending vertically upward from the transparent film. The measurement area is preferably 0.25 square millimeters or more, and the area to be measured is divided into triangles, the respective inclination angles are measured, and the obtained inclination angles are averaged to obtain the average inclination angle of the surface. There are several devices to measure, but an example will be described. A case will be described in which an SXM520-AS150 model manufactured by Micromap (USA) is used as the apparatus. For example, when the objective lens is 10 times, the measurement unit of the tilt angle is 0.85 square micron and the measurement range is 0.48 square millimeter. If the magnification of the objective lens is increased, the measurement unit and the measurement range are reduced accordingly. The measurement data can be analyzed using software such as MAT-LAB, and the tilt angle distribution can be calculated. As a result, it is possible to easily obtain the ratio of the inclination angle of 10 ° or more.

本発明において、光拡散層の表面の傾斜角度が10°以上の割合は2%以下であることが好ましく、1%以下であることがより好ましい。傾斜角度が10°以上の割合が2%を超えると、散乱光により、黒表示が白っぽく見えてしまうため好ましくない。また、光拡散層の表面の平均傾斜角度は、1°以上5°未満であることが望ましい。また、傾斜角度がある角度で極大を有してもよく、その極大が2つ以上でもよい。例えば、傾斜角度1°で極大を有し、10°以上の傾斜角度が2%以下で、平均傾斜角度が4°である態様;傾斜角度1.5°と5°で極大を有し、10°以上の傾斜角度が2%以下で、平均傾斜角度が6°である態様;などが挙げられる。   In the present invention, the ratio of the inclination angle of the surface of the light diffusion layer of 10 ° or more is preferably 2% or less, and more preferably 1% or less. If the ratio of the tilt angle is 10 ° or more exceeds 2%, the black display will appear whitish due to the scattered light, which is not preferable. Further, the average inclination angle of the surface of the light diffusion layer is desirably 1 ° or more and less than 5 °. Further, the inclination angle may have a maximum at a certain angle, and the maximum may be two or more. For example, an aspect in which the inclination angle is 1 °, the inclination angle of 10 ° or more is 2% or less, and the average inclination angle is 4 °; the inclination angle is 1.5 ° and 5 °, and the maximum is 10 And an aspect in which the inclination angle is not less than 2% and the average inclination angle is 6 °.

光拡散層の表面粗さRaは、原子間力顕微鏡等を用いて測定することができる。Raは30nm以上300nm以下であることが好ましく、50nm以上250nm以下であることがより好ましく、100nm以上200nm以下であることが最も好ましい。Raが小さくなると、防眩性が不十分となり、また、下方向階調反転が悪化する。逆に大きくなると、高精細液晶表示装置において画像のボケやギラツキを引き起こす。内部散乱あるいは内部ヘイズを有することでギラツキを良化させようとすると、必ずコントラストが低下する。平均傾斜角分布と表面粗さを上記範囲内に制御することにより、視野角特性、コントラスト、防眩性を付与しつつ、高精細液晶表示装置におけるボケやギラツキを防止できる。   The surface roughness Ra of the light diffusion layer can be measured using an atomic force microscope or the like. Ra is preferably 30 nm or more and 300 nm or less, more preferably 50 nm or more and 250 nm or less, and most preferably 100 nm or more and 200 nm or less. When Ra becomes small, the antiglare property becomes insufficient, and the downward gradation inversion deteriorates. On the other hand, when it becomes larger, it causes blurring and glare of the image in the high-definition liquid crystal display device. Any attempt to improve glare by having internal scattering or internal haze will always reduce contrast. By controlling the average tilt angle distribution and the surface roughness within the above ranges, blur and glare in a high-definition liquid crystal display device can be prevented while providing viewing angle characteristics, contrast, and antiglare properties.

光拡散層の表面の傾斜角度分布及びRaは、光拡散性の粒子の大きさ、粒子の数、光拡散層のバインダーと粒子の比率、乾燥膜厚等の一つまたは複数の値を設定することで、前記好ましい範囲にコントロールすることができる。塗布液物性、塗布条件、乾燥条件を変えることでも表面形状は制御可能である。精密に表面設計を行うためには、エンボス加工も適している。エンボス加工処理については特開2000−329905号公報に詳細な記述がある。エンボスロールを、所望の表面傾斜角度分布及びRaに設定して所望の表面形状を有する光拡散層を作製することができる。但し、前記した表面形状を得る方法はこれらに限定されるものではない。   The inclination angle distribution and Ra of the surface of the light diffusion layer are set to one or more values such as the size of the light diffusing particles, the number of particles, the ratio of the binder and particles in the light diffusion layer, and the dry film thickness. Thus, the preferred range can be controlled. The surface shape can also be controlled by changing the coating liquid physical properties, coating conditions, and drying conditions. Embossing is also suitable for precise surface design. The embossing process is described in detail in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-329905. A light diffusion layer having a desired surface shape can be produced by setting the embossing roll to a desired surface inclination angle distribution and Ra. However, the method for obtaining the surface shape is not limited to these.

また、凹凸形状を得る方法として、特開2000−329905号公報には、反射防止膜を形成した後に、凹凸形状を付与する方法を開示している。具体的には反射防止層を塗布した後、反射防止膜をエンボスロールでプレスする方法である。この時の圧力は1kgf/cm以上1000kgf/cm以下が好ましく、温度は25℃以上300℃以下が好ましい。また、ロールの材質は様々で、鉄、アルミのような金属やプラスチックが使用される。   As a method for obtaining the uneven shape, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-329905 discloses a method for providing an uneven shape after forming an antireflection film. Specifically, after applying an antireflection layer, the antireflection film is pressed with an embossing roll. The pressure at this time is preferably 1 kgf / cm or more and 1000 kgf / cm or less, and the temperature is preferably 25 ° C. or more and 300 ° C. or less. Moreover, the material of a roll is various and metals and plastics, such as iron and aluminum, are used.

前記光拡散層は、均一な屈折率を有する層ではなく、素材中に粒子が分散している屈折率不均一層であるのが好ましい。光拡散層を形成する素材の屈折率は1.50以上1.65以下であることが好ましい。高屈折率素材が2以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーとチタン、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫、アンチモン、ジルコニウムのうちより選ばれる少なくとも一つの酸化物からなる粒径100nm以下の微粒子である場合、微粒子の粒径が光の波長よりも十分小さいために散乱が生じず、光学的には均一な物質として振舞うことが、特開平8−110401号公報等に記載されている。   The light diffusion layer is preferably not a layer having a uniform refractive index, but a refractive index nonuniform layer in which particles are dispersed in the material. The refractive index of the material forming the light diffusion layer is preferably 1.50 or more and 1.65 or less. The high refractive index material is a fine particle having a particle size of 100 nm or less comprising a monomer having two or more ethylenically unsaturated groups and at least one oxide selected from titanium, aluminum, indium, zinc, tin, antimony, and zirconium. In such a case, it is described in JP-A-8-110401 and the like that the particle size of the fine particles is sufficiently smaller than the wavelength of light so that no scattering occurs and the optically behaves as a uniform substance.

前記光拡散層は、ハードコート性を備えていることが好ましい。光拡散層の形成には、飽和炭化水素またはポリエーテルを主鎖として有するポリマーを用いるのが好ましく、飽和炭化水素を主鎖として有するポリマーを用いるのがさらに好ましい。バインダーポリマーは架橋していることが好ましい。飽和炭化水素を主鎖として有するポリマーは、エチレン性不飽和モノマーの重合反応により得ることが好ましい。架橋しているバインダーポリマーを得るためには、二以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーを用いることが好ましい。高屈折率にするためには、このモノマーの構造中に芳香族環、フッ素以外のハロゲン原子、硫黄、リン、窒素の原子から選ばれた少なくとも1つを含むことが好ましい。   The light diffusion layer preferably has a hard coat property. For the formation of the light diffusion layer, a polymer having a saturated hydrocarbon or polyether as the main chain is preferably used, and a polymer having a saturated hydrocarbon as the main chain is more preferable. The binder polymer is preferably crosslinked. The polymer having a saturated hydrocarbon as the main chain is preferably obtained by a polymerization reaction of an ethylenically unsaturated monomer. In order to obtain a crosslinked binder polymer, it is preferable to use a monomer having two or more ethylenically unsaturated groups. In order to obtain a high refractive index, the monomer structure preferably contains at least one selected from an aromatic ring, a halogen atom other than fluorine, sulfur, phosphorus, and nitrogen atoms.

2以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーの例には、多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル(例、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ジクロヘキサンジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート)、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,2,3−シクロヘキサンテトラメタクリレート、ポリウレタンポリアクリレート、ポリエステルポリアクリレート)、ビニルベンゼンおよびその誘導体(例、1,4−ジビニルベンゼン、4−ビニル安息香酸−2−アクリロイルエチルエステル、1,4−ジビニルシクロヘキサノン)、ビニルスルホン(例、ジビニルスルホン)、アクリルアミド(例、メチレンビスアクリルアミド)およびメタクリルアミドが含まれる。   Examples of monomers having two or more ethylenically unsaturated groups include esters of polyhydric alcohols and (meth) acrylic acid (eg, ethylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-dichlorohexane diacrylate, pentaerythritol). Tetra (meth) acrylate), pentaerythritol tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate , Pentaerythritol hexa (meth) acrylate, 1,2,3-cyclohexanetetramethacrylate, polyurethane polyacrylate, polyester polyacrylate), vinylbenzene and its derivatives (examples) 1,4-divinylbenzene, 4-vinylbenzoic acid-2-acryloylethyl ester, 1,4-divinylcyclohexanone), vinyl sulfone (eg, divinyl sulfone), acrylamide (eg, methylenebisacrylamide) and methacrylamide are included .

高屈折率モノマーの例には、ビス(4−メタクリロイルチオフェニル)スルフィド、ビニルナフタレン、ビニルフェニルスルフィド、4−メタクリロキシフェニル−4’−メトキシフェニルチオエーテル等が含まれる。ポリエーテルを主鎖として有するポリマーは、多官能エポシキ化合物の開環重合反応により合成することが好ましい。これらのエチレン性不飽和基を有するモノマーは、塗布後電離放射線または熱による重合反応により硬化させる必要がある。   Examples of the high refractive index monomer include bis (4-methacryloylthiophenyl) sulfide, vinyl naphthalene, vinyl phenyl sulfide, 4-methacryloxyphenyl-4'-methoxyphenyl thioether and the like. The polymer having a polyether as the main chain is preferably synthesized by a ring-opening polymerization reaction of a polyfunctional epoxy compound. These monomers having an ethylenically unsaturated group need to be cured by a polymerization reaction by ionizing radiation or heat after coating.

これらのエチレン性不飽和基を有するモノマーの重合は、光ラジカル開始剤あるいは熱ラジカル開始剤の存在下、電離放射線の照射または加熱により行うことができる。従って、エチレン性不飽和基を有するモノマー、光ラジカル開始剤あるいは熱ラジカル開始剤、好ましくはマット粒子および無機フィラーを含有する塗液を調製し、該塗液を透明支持体上に塗布後電離放射線または熱による重合反応により硬化して反射防止フイルムを形成することができる。光ラジカル重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーのベンゾイルベンゾエート、アミロキシムエステル、テトラメチルチウラムモノサルファイドおよびチオキサントン類等が挙げられる。   Polymerization of the monomer having an ethylenically unsaturated group can be performed by irradiation with ionizing radiation or heating in the presence of a photo radical initiator or a thermal radical initiator. Accordingly, a coating liquid containing a monomer having an ethylenically unsaturated group, a photo radical initiator or a thermal radical initiator, preferably mat particles and an inorganic filler is prepared, and the coating liquid is applied on a transparent support and then ionizing radiation. Alternatively, it can be cured by a polymerization reaction by heat to form an antireflection film. Examples of the photo radical polymerization initiator include acetophenones, benzophenones, Michler's benzoylbenzoate, amyloxime ester, tetramethylthiuram monosulfide, and thioxanthones.

特に、光開裂型の光ラジカル重合開始剤が好ましい。光開裂型の光ラジカル重合開始剤については、最新UV硬化技術(P.159,発行人;高薄一弘,発行所;(株)技術情報協会,1991年発行)に記載されている。市販の光開裂型の光ラジカル重合開始剤としては、日本チバガイギー(株)製のイルガキュア(651,184,907)等が挙げられる。光重合開始剤は、多官能モノマー100質量部に対して、0.1〜15質量部の範囲で使用することが好ましく、より好ましくは1〜10質量部の範囲である。光重合開始剤に加えて、光増感剤を用いてもよい。光増感剤の具体例として、n−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルホスフィン、ミヒラーのケトンおよびチオキサントンを挙げることができる。   In particular, photocleavable photoradical polymerization initiators are preferred. The photocleavable photoradical polymerization initiator is described in the latest UV curing technology (P.159, issuer; Kazuhiro Takasawa, publisher; Technical Information Association, published in 1991). Examples of commercially available photocleavable photoradical polymerization initiators include Irgacure (651, 184, 907) manufactured by Ciba Geigy Japan. It is preferable to use a photoinitiator in the range of 0.1-15 mass parts with respect to 100 mass parts of polyfunctional monomers, More preferably, it is the range of 1-10 mass parts. In addition to the photopolymerization initiator, a photosensitizer may be used. Specific examples of the photosensitizer include n-butylamine, triethylamine, tri-n-butylphosphine, Michler's ketone and thioxanthone.

二以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーの代わりまたはそれに加えて、架橋性基の反応により、架橋構造をバインダーポリマーに導入してもよい。架橋性官能基の例には、イソシアナート基、エポキシ基、アジリジン基、オキサゾリン基、アルデヒド基、カルボニル基、ヒドラジン基、カルボキシル基、メチロール基および活性メチレン基が含まれる。ビニルスルホン酸、酸無水物、シアノアクリレート誘導体、メラミン、エーテル化メチロール、エステルおよびウレタン、テトラメトキシシランのような金属アルコキシドも、架橋構造を導入するためのモノマーとして利用できる。ブロックイソシアナート基のように、分解反応の結果として架橋性を示す官能基を用いてもよい。また、本発明において架橋基とは、上記化合物に限らず上記官能基が分解した結果反応性を示すものであってもよい。これら架橋基を有する化合物は塗布後熱などによって架橋させる必要がある。   Instead of or in addition to the monomer having two or more ethylenically unsaturated groups, a crosslinked structure may be introduced into the binder polymer by the reaction of a crosslinkable group. Examples of the crosslinkable functional group include isocyanate group, epoxy group, aziridine group, oxazoline group, aldehyde group, carbonyl group, hydrazine group, carboxyl group, methylol group and active methylene group. Vinylsulfonic acid, acid anhydride, cyanoacrylate derivative, melamine, etherified methylol, ester and urethane, and metal alkoxide such as tetramethoxysilane can also be used as a monomer for introducing a crosslinked structure. A functional group that exhibits crosslinkability as a result of the decomposition reaction, such as a block isocyanate group, may be used. In the present invention, the cross-linking group is not limited to the above compound, and may be one showing reactivity as a result of decomposition of the functional group. These compounds having a crosslinking group need to be crosslinked by heat after application.

前記光拡散層には、光拡散層を形成する素材の屈折率を高めるために、チタン、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫、アンチモン、ジルコニウムのうちより選ばれる少なくとも一つの酸化物からなる粒径100nm以下、好ましくは50nm以下の微粒子を含有することが好ましい。微粒子の例としては、TiO2、Al23、In23、ZnO、SnO2、Sb23、ITO、ZrO2等が挙げられる。無機微粒子の添加量は、前記光拡散層の全質量の10〜90質量%であることが好ましく、20〜80質量%であると更に好ましく、30〜60質量%が特に好ましい。 The light diffusion layer has a particle diameter of 100 nm made of at least one oxide selected from titanium, aluminum, indium, zinc, tin, antimony and zirconium in order to increase the refractive index of the material forming the light diffusion layer. Hereinafter, it is preferable to contain fine particles of 50 nm or less. Examples of the fine particles include TiO 2 , Al 2 O 3 , In 2 O 3 , ZnO, SnO 2 , Sb 2 O 3 , ITO, ZrO 2 and the like. The addition amount of the inorganic fine particles is preferably 10 to 90% by mass, more preferably 20 to 80% by mass, and particularly preferably 30 to 60% by mass with respect to the total mass of the light diffusion layer.

前記光拡散層には、光拡散性、防眩性付与、干渉による反射率悪化防止、色むら防止の目的で、無機化合物または有機高分子のマット粒子が用いられ、例えば、シリカ粒子、TiO2粒子、Al23粒子、架橋アクリル粒子、スチレン粒子、架橋スチレン粒子、メラミン樹脂粒子、ベンゾグアナミン樹脂粒子、架橋シロキサン粒子などが好ましく用いられる。製造時における、塗布液中の粒子の良好な分散安定性(バインダーとの親和性がよいため)や良好な沈降安定性(比重が小さいため)などの点から有機高分子粒子がより好ましい。前記マット粒子の平均粒径は、0.3μm以上10.0μm以下であり、0.5μm以上7.0μm以下がより好ましく、1μm以上6μmがさらに好ましい。また、マット粒子の形状としては、球形、不定形、のいずれも使用できるが、安定な防眩性を得る為には球形が好ましい。異なる2種以上の粒子を併用して用いてもよい。また、光拡散層の膜厚の3分の1よりも大きい粒径となるマット粒子を用いることが好ましい。粒度分布はコールターカウンター法や遠心沈降法等により測定できるが、分布は粒子数分布に換算して考える。 The said light diffusing layer, light diffusing, antiglare property imparted, the reflectivity deterioration prevention by interference, for the purpose of color unevenness prevention, inorganic compound or organic polymer matting particles are used, for example, silica particles, TiO 2 Particles, Al 2 O 3 particles, crosslinked acrylic particles, styrene particles, crosslinked styrene particles, melamine resin particles, benzoguanamine resin particles, crosslinked siloxane particles and the like are preferably used. Organic polymer particles are more preferable from the viewpoints of good dispersion stability (because of good affinity with the binder) and good sedimentation stability (because of low specific gravity) of the particles in the coating liquid during production. The average particle size of the mat particles is from 0.3 μm to 10.0 μm, more preferably from 0.5 μm to 7.0 μm, and even more preferably from 1 μm to 6 μm. The shape of the mat particles can be either spherical or indefinite, but the spherical shape is preferable in order to obtain a stable antiglare property. Two or more different kinds of particles may be used in combination. Further, it is preferable to use mat particles having a particle size larger than one third of the thickness of the light diffusion layer. The particle size distribution can be measured by a Coulter counter method, a centrifugal sedimentation method, or the like, but the distribution is considered in terms of the particle number distribution.

前記光拡散層は、硬化によってと膜を形成可能な上記モノマーの1種以上、重合開始剤、及び無機微粒子等を含む塗布液を調製し、該塗布液を、高分子フイルム等の支持体表面に塗布し、所望により乾燥した後、紫外線等を照射して硬化させることによって形成することができる。塗布は、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、エクストルージョンコート法(米国特許2681294号明細書)等、いずれの方法で行ってもよい。また、2つ以上の層を同時に塗布してもよい。同時塗布の方法については、米国特許2761791号、同2941898号、同3508947号、同3526528号の各明細書および原崎勇次著、コーティング工学、253頁、朝倉書店(1973)に記載がある。   The light diffusion layer is prepared by preparing a coating liquid containing at least one of the above monomers capable of forming a film by curing, a polymerization initiator, inorganic fine particles, and the like, and applying the coating liquid to a surface of a support such as a polymer film. It can be formed by applying to the substrate, drying it as desired, and then curing it by irradiating with ultraviolet rays or the like. Application may be performed by any method such as dip coating, air knife coating, curtain coating, roller coating, wire bar coating, gravure coating, and extrusion coating (US Pat. No. 2,681,294). Good. Two or more layers may be applied simultaneously. The method of simultaneous application is described in US Pat. Nos. 2,761,791, 2,941,898, 3,508,947, and 3,526,528 and Yuji Harasaki, Coating Engineering, page 253, Asakura Shoten (1973).

前記光拡散層の乾燥膜厚は2μm以上10μmが好ましく、3以上6μm以下がより好ましい。
また、光拡散フイルムのヘイズは粒子を含む層に内部散乱がない系は、0%〜18%が好ましく、さらに好ましくは0%〜15%である。粒子を含む層に内部散乱がある系は、15%〜80%が好ましく、さらに好ましくは20%〜65%である。
The dry film thickness of the light diffusion layer is preferably 2 μm or more and 10 μm, more preferably 3 or more and 6 μm or less.
Further, the haze of the light diffusing film is preferably 0% to 18%, more preferably 0% to 15% in a system in which the layer containing particles does not have internal scattering. The system having internal scattering in the layer containing particles is preferably 15% to 80%, more preferably 20% to 65%.

[低屈折率層]
反射防止機能を付与するために、光拡散層の上に低屈折率層を配置するのが好ましい。低屈折率層の屈折率は1.35以上1.45以下が好ましく、1.35以上1.42以下がさらに好ましく、1.35以上1.40以下であることが最も好ましい。反射防止膜では、低屈折率層が下記式(I)をそれぞれ満足することが好ましい。
mλ/4×0.7<n1d1<mλ/4×1.3 (I)
式中、mは正の奇数(一般に1)であり、n1は低屈折率層の屈折率であり、そして、d1は低屈折率層の膜厚(nm)である。
[Low refractive index layer]
In order to provide an antireflection function, it is preferable to dispose a low refractive index layer on the light diffusion layer. The refractive index of the low refractive index layer is preferably 1.35 or more and 1.45 or less, more preferably 1.35 or more and 1.42 or less, and most preferably 1.35 or more and 1.40 or less. In the antireflection film, the low refractive index layer preferably satisfies the following formula (I).
mλ / 4 × 0.7 <n1d1 <mλ / 4 × 1.3 (I)
In the formula, m is a positive odd number (generally 1), n1 is the refractive index of the low refractive index layer, and d1 is the film thickness (nm) of the low refractive index layer.

低屈折率層には、動摩擦係数0.03以上0.15以下、水に対する接触角90°以上120°以下となる、熱または電離放射線により架橋する含フッ素化合物および無機微粒子が用いられることが好ましい。低屈折率層に用いることができる架橋性のフッ素高分子化合物としてはパーフルオロアルキル基含有シラン化合物(例えば(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラデシル)トリエトキシシラン)等の他、含フッ素モノマーと架橋性基付与のためのモノマーを構成単位とする含フッ素共重合体が挙げられる。含フッ素モノマー単位の具体例としては、例えばフルオロオレフィン類(例えばフルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール等)、(メタ)アクリル酸の部分または完全フッ素化アルキルエステル誘導体類(例えばビスコート6FM(大阪有機化学製)やM−2020(ダイキン製)等)、完全または部分フッ素化ビニルエーテル類等である。架橋性基付与のためのモノマーとしてはグリシジルメタクリレートのように分子内にあらかじめ架橋性官能基を有する(メタ)アクリレートモノマーの他、カルボキシル基やヒドロキシル基、アミノ基、スルホン酸基等を有する(メタ)アクリレートモノマー(例えば(メタ)アクリル酸、メチロール(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、アリルアクリレート等)が挙げられる。後者は共重合の後、架橋構造を導入できることが特開平10−25388号および特開平10−147739号の各方向に記載されている。   For the low refractive index layer, it is preferable to use a fluorine-containing compound and inorganic fine particles that are crosslinked by heat or ionizing radiation and have a dynamic friction coefficient of 0.03 to 0.15 and a contact angle with water of 90 ° to 120 °. . As a crosslinkable fluoropolymer compound that can be used for the low refractive index layer, in addition to a perfluoroalkyl group-containing silane compound (for example, (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetradecyl) triethoxysilane), Examples thereof include fluorine-containing copolymers having a fluorine-containing monomer and a monomer for imparting a crosslinkable group as structural units. Specific examples of the fluorine-containing monomer unit include, for example, fluoroolefins (for example, fluoroethylene, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoroethylene, hexafluoropropylene, perfluoro-2,2-dimethyl-1,3-dioxole, etc. ), (Meth) acrylic acid partial or fully fluorinated alkyl ester derivatives (for example, Biscoat 6FM (manufactured by Osaka Organic Chemicals) and M-2020 (manufactured by Daikin)), fully or partially fluorinated vinyl ethers, and the like. As a monomer for imparting a crosslinkable group, in addition to a (meth) acrylate monomer having a crosslinkable functional group in the molecule like glycidyl methacrylate, it has a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group, a sulfonic acid group, etc. ) Acrylate monomers (for example, (meth) acrylic acid, methylol (meth) acrylate, hydroxyalkyl (meth) acrylate, allyl acrylate, etc.). It is described in each direction of JP-A-10-25388 and JP-A-10-147739 that the latter can introduce a crosslinked structure after copolymerization.

また上記含フッ素モノマーを構成単位とするポリマーだけでなく、フッ素原子を含有しないモノマーとの共重合体を用いてもよい。併用可能なモノマー単位には特に限定はなく、例えばオレフィン類(エチレン、プロピレン、イソプレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等)、アクリル酸エステル類(アクリル酸メチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸2−エチルヘキシル)、メタクリル酸エステル類(メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、エチレングリコールジメタクリレート等)、スチレン誘導体(スチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等)、ビニルエーテル類(メチルビニルエーテル等)、ビニルエステル類(酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、桂皮酸ビニル等)、アクリルアミド類(N−tertブチルアクリルアミド、N−シクロヘキシルアクリルアミド等)、メタクリルアミド類、アクリロ二トリル誘導体等を挙げることができる。   Further, not only a polymer having the above-mentioned fluorine-containing monomer as a structural unit but also a copolymer with a monomer not containing a fluorine atom may be used. There are no particular limitations on the monomer units that can be used in combination. For example, olefins (ethylene, propylene, isoprene, vinyl chloride, vinylidene chloride, etc.), acrylic esters (methyl acrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, acrylic acid 2) -Ethylhexyl), methacrylates (methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, etc.), styrene derivatives (styrene, divinylbenzene, vinyltoluene, α-methylstyrene, etc.), vinyl ethers (methyl) Vinyl ether), vinyl esters (vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl cinnamate, etc.), acrylamides (N-tertbutylacrylamide, N-cyclohexylacrylamide, etc.), methacrylamides, Krilo nitrile derivatives and the like can be mentioned.

低屈折率層に用いられる無機微粒子としては非晶質のものが好ましく用いられ、金属の酸化物、窒化物、硫化物またはハロゲン化物からなることが好ましく、金属酸化物が特に好ましい。金属原子としては、Na、K、Mg、Ca、Ba、Al、Zn、Fe、Cu、Ti、Sn、In、W、Y、Sb、Mn、Ga、V、Nb、Ta、Ag、Si、B、Bi、Mo、Ce、Cd、Be、PbおよびNiが好ましく、Mg、Ca、BおよびSiがさらに好ましい。二種類の金属を含む無機化合物を用いても良い。特に好ましい無機化合物は、二酸化ケイ素、すなわちシリカである。さらに低屈折率の観点から、中空シリカが最も好ましい。該無機微粒子の平均粒径は0.001以上0.2μm以下であることが好ましく、0.005以上0.05μm以下であることがより好ましい。微粒子の粒径はなるべく均一(単分散)であることが好ましい。該無機微粒子の添加量は、低屈折率層の全質量の5質量%以上90質量%以下であることが好ましく、10質量%以上70質量%以下であることが更に好ましく、20質量%以上50質量%以下がさらに好ましい。該無機微粒子は表面処理を施して用いることも好ましい。表面処理法としてはプラズマ放電処理やコロナ放電処理のような物理的表面処理とカップリング剤を使用する化学的表面処理があるが、カップリング剤の使用が好ましい。カップリング剤としては、オルガノアルコキシメタル化合物(例、チタンカップリング剤、シランカップリング剤)が好ましく用いられる。該無機微粒子がシリカの場合はシランカップリング処理が特に有効である。   As the inorganic fine particles used in the low refractive index layer, amorphous particles are preferably used, preferably made of a metal oxide, nitride, sulfide or halide, and particularly preferably a metal oxide. As metal atoms, Na, K, Mg, Ca, Ba, Al, Zn, Fe, Cu, Ti, Sn, In, W, Y, Sb, Mn, Ga, V, Nb, Ta, Ag, Si, B Bi, Mo, Ce, Cd, Be, Pb and Ni are preferred, and Mg, Ca, B and Si are more preferred. An inorganic compound containing two kinds of metals may be used. A particularly preferred inorganic compound is silicon dioxide, ie silica. Further, from the viewpoint of a low refractive index, hollow silica is most preferable. The average particle size of the inorganic fine particles is preferably 0.001 or more and 0.2 μm or less, and more preferably 0.005 or more and 0.05 μm or less. The particle diameter of the fine particles is preferably as uniform (monodispersed) as possible. The addition amount of the inorganic fine particles is preferably 5% by mass or more and 90% by mass or less, more preferably 10% by mass or more and 70% by mass or less, and more preferably 20% by mass or more and 50% by mass or less of the total mass of the low refractive index layer. A mass% or less is more preferable. The inorganic fine particles are preferably used after being subjected to a surface treatment. The surface treatment method includes physical surface treatment such as plasma discharge treatment and corona discharge treatment and chemical surface treatment using a coupling agent, but the use of a coupling agent is preferred. As the coupling agent, an organoalkoxy metal compound (eg, titanium coupling agent, silane coupling agent) is preferably used. Silane coupling treatment is particularly effective when the inorganic fine particles are silica.

[光学異方層]
本発明において、光学異方層は配向状態に固定された液晶性化合物を含有しているのが好ましい。前記光学異方性層は、液晶性化合物を含有する組成物から形成することができる。前記光学異方性層は、透明支持体または配向膜上に形成される。光学異方層を配向膜を使用せずに配向させる方法として、支持体上の光学異方層をディスコティック液晶層を形成し得る温度に加熱しながら、電場あるいは磁場を付与する方法を挙げることができる。
[Optically anisotropic layer]
In the present invention, the optically anisotropic layer preferably contains a liquid crystal compound fixed in an aligned state. The optically anisotropic layer can be formed from a composition containing a liquid crystal compound. The optically anisotropic layer is formed on a transparent support or an alignment film. Examples of a method for aligning an optical anisotropic layer without using an alignment film include a method of applying an electric field or a magnetic field while heating the optical anisotropic layer on the support to a temperature at which a discotic liquid crystal layer can be formed. Can do.

前記光学異方層は、ディスコティック構造単位を有する化合物からなる層であるのが好ましい。即ち、光学異方層は、モノマー等の低分子量の液晶性ディスコティック化合物の層または重合性の液晶性ディスコティック化合物の重合(硬化)により得られるポリマーの層であるのが好ましい。前記ディスコティック(円盤状)化合物の例としては、C.Destradeらの研究報告、Mol.Cryst.71巻、111頁(1981年)に記載されているベンゼン誘導体、C.Destradeらの研究報告、Mol.Cryst.122巻、141頁(1985年)、Physicslett,A,78巻、82頁(1990)に記載されているトルキセン誘導体、B.Kohneらの研究報告、Angew.Chem.96巻、70頁(1984年)に記載されたシクロヘキサン誘導体及びJ.M.Lehnらの研究報告、J.Chem.Commun.,1794頁(1985年)、J.Zhangらの研究報告、J.Am.Chem.Soc.116巻、2655頁(1994年)に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルなどを挙げることができる。上記ディスコティック(円盤状)化合物は、一般的にこれらを分子中心の母核とし、直鎖のアルキル基やアルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基等がその直鎖として放射線状に置換された構造であり、液晶性を示し、一般的にディスコティック液晶とよばれるものが含まれる。ただし、このような分子の集合体が一様に配向した場合は負の一軸性を示すが、この記載に限定されるものではない。また、本発明において、円盤状化合物から形成したとは、最終的にできた物が前記化合物である必要はなく、例えば、前記低分子ディスコティック液晶が熱、光等で反応する基を有しており、結果的に熱、光等で反応により重合または架橋し、高分子量化し液晶性を失ったものも含まれる。   The optically anisotropic layer is preferably a layer made of a compound having a discotic structural unit. That is, the optically anisotropic layer is preferably a layer of a low molecular weight liquid crystal discotic compound such as a monomer or a polymer layer obtained by polymerization (curing) of a polymerizable liquid crystal discotic compound. Examples of the discotic (discotic) compound include C.I. Destrade et al., Mol. Cryst. 71, 111 (1981), benzene derivatives described in C.I. Destrade et al., Mol. Cryst. 122, 141 (1985), Physicslett, A, 78, 82 (1990); Kohne et al., Angew. Chem. 96, page 70 (1984) and the cyclohexane derivatives described in J. Am. M.M. Lehn et al. Chem. Commun. , 1794 (1985), J. Am. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc. 116, page 2655 (1994), and azacrown-based and phenylacetylene-based macrocycles. The above discotic (discotic) compounds generally have a structure in which these are used as a mother nucleus at the center of a molecule, and a linear alkyl group, an alkoxy group, a substituted benzoyloxy group, etc. are radially substituted as the linear chain. , Which shows liquid crystallinity and is generally called a discotic liquid crystal. However, when such an aggregate of molecules is uniformly oriented, it exhibits negative uniaxiality, but is not limited to this description. Further, in the present invention, it is not necessary that the final product is formed from a discotic compound, for example, the low molecular discotic liquid crystal has a group that reacts with heat, light, or the like. As a result, it may be polymerized or cross-linked by reaction with heat, light or the like, resulting in high molecular weight and loss of liquid crystallinity.

上記ディスコティック化合物の好ましい例を下記に示す。   Preferred examples of the discotic compound are shown below.

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前記光学異方層は、配向膜と気液界面を利用して形成されるのが好ましい。具体的には、透明支持体上に配向膜を設け、次いで配向膜上に光学異方層を形成することにより作製されることが好ましいがこれに限定される訳ではない。   The optically anisotropic layer is preferably formed using an alignment film and a gas-liquid interface. Specifically, it is preferable to prepare by providing an alignment film on a transparent support and then forming an optically anisotropic layer on the alignment film, but it is not limited thereto.

前記光学異方層は、ディスコティック構造単位を有する化合物からなる層であって、そしてディスコティック構造単位の面が、透明支持体面に対して傾き、且つ該ディスコティック構造単位の面と透明支持体面とのなす角度が、局所的には揺らぎをもちつつ光学異方層の深さ方向に変化しているのが好ましい。   The optically anisotropic layer is a layer made of a compound having a discotic structural unit, and the surface of the discotic structural unit is inclined with respect to the transparent support surface, and the surface of the discotic structural unit and the transparent support surface Is preferably changed in the depth direction of the optical anisotropic layer while locally fluctuating.

上記ディスコティック構造単位の面の角度(傾斜角)は、局所的なある深さでは揺らぎを持っているが、光学異方層全体として見ると、一般に、光学異方層の深さ方向でかつ光学異方層の底面からの距離の増加と共に増加または減少している。上記傾斜角は、この揺らぎを持ちつつ、距離の増加と共に増加することが好ましい。更に、傾斜角の変化としては、連続的増加、連続的減少、間欠的増加、間欠的減少、連続的増加と連続的減少を含む変化、及び増加及び減少を含む間欠的変化等を挙げることができる。間欠的変化は、厚さ方向の途中で傾斜角が変化しない領域を含んでいる。傾斜角は、変化しない領域を含んでいても、全体として増加または減少していることが好ましい。更に、傾斜角は光学異方層全体としては総じて増加し、特に連続的に変化することが好ましい。   The angle (tilt angle) of the surface of the discotic structural unit has fluctuations at a certain local depth, but generally viewed in the depth direction of the optical anisotropic layer when viewed as the entire optical anisotropic layer, and It increases or decreases with increasing distance from the bottom surface of the optically anisotropic layer. It is preferable that the inclination angle increases with increasing distance while having this fluctuation. Further, the change in the inclination angle includes continuous increase, continuous decrease, intermittent increase, intermittent decrease, change including continuous increase and continuous decrease, and intermittent change including increase and decrease. it can. The intermittent change includes a region where the inclination angle does not change in the middle of the thickness direction. Even if the inclination angle includes a region that does not change, it is preferable that the inclination angle increases or decreases as a whole. Furthermore, the tilt angle generally increases as a whole of the optically anisotropic layer, and it is particularly preferable to change continuously.

前記光学異方層は、一般に、ディスコティック化合物及び他の化合物を溶剤に溶解した溶液を配向膜上に塗布し、乾燥し、次いでディスコティックネマチック相形成温度まで加熱し、その後配向状態(ディスコティックネマチック相)を維持して冷却することにより得られる。あるいは、上記光学異方層は、ディスコティック化合物及び他の化合物(更に、例えば重合性モノマー、光重合開始剤)を溶剤に溶解した溶液を配向膜上に塗布し、乾燥し、次いでディスコティックネマチック相形成温度まで加熱したのち重合させ(UV光の照射等により)、さらに冷却することにより得られる。本発明に用いるディスコティック液晶性化合物層のディスコティックネマティック液晶相−固相転移温度としては、70〜300℃が好ましく、特に70〜170℃が好ましい。さらに、光学異方層に混合する他の化合物(モノマー等)によって液晶転移温度を適宜調整することができる。   In general, the optically anisotropic layer is formed by applying a solution obtained by dissolving a discotic compound and other compounds in a solvent onto an alignment film, drying it, and then heating it to a discotic nematic phase formation temperature, and then aligning it (discotic). It is obtained by maintaining the nematic phase and cooling. Alternatively, the optically anisotropic layer may be formed by applying a solution obtained by dissolving a discotic compound and another compound (for example, a polymerizable monomer or a photopolymerization initiator) in a solvent onto the alignment film, drying, and then discotic nematic. It is obtained by heating to the phase formation temperature, followed by polymerization (by irradiation with UV light, etc.) and further cooling. The discotic nematic liquid crystal phase-solid phase transition temperature of the discotic liquid crystalline compound layer used in the present invention is preferably 70 to 300 ° C, particularly preferably 70 to 170 ° C. Furthermore, the liquid crystal transition temperature can be appropriately adjusted by other compounds (monomer or the like) mixed in the optically anisotropic layer.

例えば、支持体側のディスコティック単位の傾斜角は、一般にディスコティック化合物あるいは配向膜の材料を選択することにより、またはラビング処理方法の選択することにより、調整することができる。また、表面側(空気側)のディスコティック単位の傾斜角は、一般にディスコティック化合物あるいはディスコティック化合物とともに使用する他の化合物(例、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー及びポリマー)を選択することにより調整することができる。更に、傾斜角の変化の程度も上記選択により調整することができる。   For example, the tilt angle of the discotic unit on the support side can be generally adjusted by selecting a discotic compound or a material for the alignment film, or by selecting a rubbing treatment method. The inclination angle of the discotic unit on the surface side (air side) is generally selected from the discotic compound or other compounds (eg, plasticizer, surfactant, polymerizable monomer and polymer) used together with the discotic compound. Can be adjusted. Furthermore, the degree of change in the tilt angle can be adjusted by the above selection.

上記可塑剤、界面活性剤及び重合性モノマーとしては、ディスコティック化合物と相溶性を有し、液晶性ディスコティック化合物の傾斜角の変化を与えられるか、あるいは配向を阻害しない限り、どのような化合物も使用することができる。これらの中で、重合性モノマー(例、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基及びメタクリロイル基を有する化合物)が好ましい。上記化合物は、ディスコティック化合物に対して一般に1〜50質量%(好ましくは5〜30質量%)の量にて使用される。   As the plasticizer, surfactant and polymerizable monomer, any compound is used as long as it has compatibility with the discotic compound and can change the tilt angle of the liquid crystalline discotic compound or does not inhibit the alignment. Can also be used. Among these, polymerizable monomers (eg, compounds having a vinyl group, a vinyloxy group, an acryloyl group, and a methacryloyl group) are preferable. The above compound is generally used in an amount of 1 to 50% by mass (preferably 5 to 30% by mass) based on the discotic compound.

上記ポリマーとしては、ディスコティック化合物と相溶性を有し、液晶性ディスコティック化合物に傾斜角の変化を与えられる限り、どのようなポリマーでも使用することができる。ポリマー例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロース及びセルロースアセテートブチレートを挙げることができる。上記ポリマーは、液晶性ディスコティック化合物の配向を阻害しないように、ディスコティック化合物に対して一般に0.1〜10質量%(好ましくは0.1〜8質量%、特に0.1〜5質量%)の量にて使用される。セルロースアセテートブチレート(酢酸酪酸セルロース)のブチリル化度は、30%以上、特に30〜80%の範囲が好ましい。またアセチル化度は30%以上、特に30〜80%の範囲が好ましい。セルロースアセテートブチレートの粘度(ASTMD−817−72に従う測定により得られる値)は、0.01〜20秒の範囲が好ましい。   Any polymer can be used as the polymer as long as it is compatible with the discotic compound and can change the tilt angle of the liquid crystalline discotic compound. Examples of polymers include cellulose esters. Preferred examples of the cellulose ester include cellulose acetate, cellulose acetate propionate, hydroxypropyl cellulose, and cellulose acetate butyrate. The polymer is generally 0.1 to 10% by mass (preferably 0.1 to 8% by mass, particularly 0.1 to 5% by mass) based on the discotic compound so as not to inhibit the alignment of the liquid crystalline discotic compound. ). The degree of butyrylation of cellulose acetate butyrate (cellulose acetate butyrate) is preferably 30% or more, particularly preferably in the range of 30 to 80%. The degree of acetylation is preferably 30% or more, particularly preferably in the range of 30 to 80%. The viscosity (value obtained by measurement according to ASTM D-817-72) of cellulose acetate butyrate is preferably in the range of 0.01 to 20 seconds.

変化する傾斜角を有する光学異方層を有する本発明の偏光板を備えた(カラー)液晶表示装置は、視野角が改善され、且つ白黒画像の反転、あるいは表示画像の諧調あるいは着色の発生がほとんどないものである。前記光学異方性層を用いることにより、液晶表装置の視野角が改善される理由については以下のように推定される。例えば、液晶表示装置において、偏光子と検光子の透過軸がほぼ直交しているノーマリーホワイトのモード(TN−LCDで広く採用されているモード)では、黒表示状態にある部分は液晶に電圧が印加されている状態であり、視角を大きくするのに伴って、この黒表示部からの光の透過率が著しく増大し、コントラストの急激な低下を招いている。この黒表示状態(電圧印加時)においては、下側基板表面近傍に存在するTN液晶分子は、基板の表面とほぼ平行に存在しており、そしてTN液晶分子は、基板の表面から離れるに従って徐々に傾いて、表面と垂直になる。更に下側基板の表面から離れるに従って、TN液晶分子は、反対方向に徐々に傾いて、最後には上側の基板表面とほぼ平行となる。従って、黒表示におけるTN−LCDの液晶セルは、液晶分子の対称軸の傾斜角が変化していく複雑な構造の光学異方体であり、このため、光学異方層のディスコティック構造単位面の傾斜角の変化及び光学異方性を三次元的に最適化することにより、電圧印加時のTN液晶セル内部の液晶分子の傾斜等により発生する位相差を補償することができる。従って、変化する傾斜角を有する光学異方層(光学補償シート)を備えたカラー液晶表示装置は、視角を大きくして表示装置を斜めから見た場合でも、白黒画像の反転、あるいは表示画像の諧調あるいは着色の発生がほとんどないものである。   The (color) liquid crystal display device provided with the polarizing plate of the present invention having an optically anisotropic layer having a changing tilt angle has improved viewing angle, and inversion of a black-and-white image or occurrence of gradation or coloring of a display image. There is almost nothing. The reason why the viewing angle of the liquid crystal surface device is improved by using the optically anisotropic layer is estimated as follows. For example, in a liquid crystal display device, in a normally white mode (a mode widely used in TN-LCDs) in which the transmission axes of a polarizer and an analyzer are substantially orthogonal, a portion in a black display state has a voltage applied to the liquid crystal. Is applied, and as the viewing angle is increased, the transmittance of light from the black display portion is remarkably increased, resulting in a sharp decrease in contrast. In this black display state (when voltage is applied), the TN liquid crystal molecules present in the vicinity of the lower substrate surface are substantially parallel to the surface of the substrate, and the TN liquid crystal molecules gradually increase as they move away from the substrate surface. Inclined to become perpendicular to the surface. As the distance from the surface of the lower substrate further increases, the TN liquid crystal molecules gradually tilt in the opposite direction and finally become substantially parallel to the upper substrate surface. Therefore, the liquid crystal cell of the TN-LCD in black display is an optically anisotropic body having a complicated structure in which the tilt angle of the symmetry axis of the liquid crystal molecules changes. For this reason, the discotic structure unit surface of the optically anisotropic layer By three-dimensionally optimizing the change in the tilt angle and the optical anisotropy, it is possible to compensate for the phase difference caused by the tilt of the liquid crystal molecules inside the TN liquid crystal cell when a voltage is applied. Therefore, a color liquid crystal display device including an optical anisotropic layer (optical compensation sheet) having a changing tilt angle can be used to invert a black-and-white image or to display a display image even when the display device is viewed obliquely with a large viewing angle. There is almost no gradation or coloring.

上記光学異方層のヘイズは、一般に5.0%以下である。従って、上記光学異方層を有する光学補償シートも、透明支持体のヘイズが低いことから、一般に5.0%以下を有する。上記ヘイズは、ASTN−D1003−52に従って測定される。光学異方層のヘイズが高いと、黒表示部において散乱によると思われる光洩れが起こり、結果としてコントラストが低下する。この傾向は、入射光が法線方向および画像の上方向に傾いた場合に顕著である。したがって、これを防ぐためには、上記ヘイズは5%以下が好ましく、さらに3%以下が好ましく、特に1%以下であることが好ましい。一般にヘイズは、表面が粗であること(細かな凹凸、キズ)あるいは内部の不均一性(屈折率の異なる微少部分の存在)に起因するのものであり、それを低くするためには、光学異方性層の表面を平滑にし、内部の屈折率の不均一性を小さくすることが必要となる。前記光学異方性層は、平滑な表面及び均一な内部を有するので、低いヘイズを有する。更にヘイズを低下させるために、例えば、光学異方層の上に保護層、または粘着層を形成すること、あるいは光学異方層の形成条件を適当に選択することが好ましい。光学異方層の平滑な表面は、上記のようにして容易に得ることができる。   The haze of the optically anisotropic layer is generally 5.0% or less. Therefore, the optical compensation sheet having the optically anisotropic layer generally has 5.0% or less because the haze of the transparent support is low. The haze is measured according to ASTN-D1003-52. When the haze of the optically anisotropic layer is high, light leakage that appears to be caused by scattering occurs in the black display portion, resulting in a decrease in contrast. This tendency is remarkable when the incident light is tilted in the normal direction and in the upward direction of the image. Therefore, in order to prevent this, the haze is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, and particularly preferably 1% or less. In general, haze is caused by the rough surface (fine irregularities, scratches) or internal non-uniformity (existence of minute parts with different refractive indexes). It is necessary to smooth the surface of the anisotropic layer and reduce the non-uniformity of the internal refractive index. The optically anisotropic layer has a smooth surface and a uniform interior, and thus has a low haze. In order to further reduce the haze, for example, it is preferable to form a protective layer or an adhesive layer on the optical anisotropic layer, or to appropriately select the conditions for forming the optical anisotropic layer. The smooth surface of the optical anisotropic layer can be easily obtained as described above.

前記光学異方性層の表面に保護層を設けてもよい。該保護層の形成に用いる材料については、特に制限はないが、製膜能の観点からポリマーが好ましく、円盤状化合物を溶解しない溶剤に可溶であることが好ましい。ポリマーの具体例としては、ゼラチン、メチルセルロース、アルギン酸、ペクチンアラビアゴム、プルラン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンゼンスルホン酸ソーダ、カラギナン、ポリエチレングリコール等の水溶性高分子を挙げることができる。粘着層を、上記保護層の代わりに光学異方層上に設けることができる。粘着層は、一般に、液晶表示装置に組み込む際に形成される。粘着層の材料としては、特に制限はなく、アクリル系、SBR系、シリコンゴム系等の透明な接着剤、ないし粘着剤を用いることができる。構成部材の光学特性の劣化防止の観点から、硬化や乾燥の際に高温のプロセスを要しないものが好ましく、長時間の硬化処理や乾燥時間を要しないものが好ましい。平滑な表面は、粘着層または保護層形成用塗布液を平滑な表面を有するように塗布することにより得ることができ、これによりヘイズを低下させることができる。本発明では、生産性の観点から保護層よりむしろ粘着層の塗設が好ましい。光学異方層の形成条件は、ディスコティック化合物を含む組成(ディスコティック化合物の組み合わせや、併用する他の化合物の種類や量)により適宜選択される。その条件としては、所望の液晶配向相を形成するための加熱温度あるいは加熱時間、加熱後の冷却速度、層厚そして塗布方法等を挙げることができる。また、円盤状化合物は、該化合物の性質、塾成条件等により、複数の異なるドメインを形成する場合があり、これが層内部の不均一性に起因するヘイズとなる。このようなヘイズの低減には、円盤状化合物をモノドメインとすること、あるいは複数のドメインを形成しても、その1つ1つのドメインサイズを0.1μm以下、好ましくは0.08μm以下とすることにより、可視光に影響を及ぼさなくすることができる。   A protective layer may be provided on the surface of the optically anisotropic layer. Although there is no restriction | limiting in particular about the material used for formation of this protective layer, A polymer is preferable from a viewpoint of film forming ability, and it is preferable that it is soluble in the solvent which does not melt | dissolve a discotic compound. Specific examples of the polymer include water-soluble polymers such as gelatin, methyl cellulose, alginic acid, pectin gum arabic, pullulan, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylamide, sodium polyvinylbenzene sulfonate, carrageenan, and polyethylene glycol. An adhesive layer can be provided on the optically anisotropic layer instead of the protective layer. The adhesive layer is generally formed when incorporated in a liquid crystal display device. There is no restriction | limiting in particular as a material of an adhesion layer, A transparent adhesive agent thru | or acrylics, a SBR type | system | group, a silicone rubber type | system | group, or an adhesive can be used. From the viewpoint of preventing deterioration of the optical properties of the constituent members, those that do not require a high-temperature process during curing and drying are preferred, and those that do not require a long curing process or drying time are preferred. A smooth surface can be obtained by applying a coating solution for forming an adhesive layer or a protective layer so as to have a smooth surface, whereby haze can be reduced. In the present invention, it is preferable to apply an adhesive layer rather than a protective layer from the viewpoint of productivity. The conditions for forming the optically anisotropic layer are appropriately selected depending on the composition containing the discotic compound (the combination of discotic compounds and the type and amount of other compounds used in combination). The conditions include heating temperature or heating time for forming a desired liquid crystal alignment phase, cooling rate after heating, layer thickness, coating method, and the like. In addition, the discotic compound may form a plurality of different domains depending on the properties of the compound, the formation conditions, etc., and this results in haze due to nonuniformity inside the layer. In order to reduce such haze, even if the discotic compound is made into a mono domain or a plurality of domains are formed, each domain size is set to 0.1 μm or less, preferably 0.08 μm or less. Thus, it is possible to prevent the visible light from being affected.

光学異方層形成用の塗布液は、ディスコティック化合物及び前述の他の化合物を溶剤に溶解することにより調製することができる。上記溶剤の例としては、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルフォキシド(DMSO)及びピリジン等の極性溶剤;ベンゼン及びヘキサン等の無極性溶剤;クロロホルム及びジクロロメタン等のアルキルハライド類;酢酸メチル及び酢酸ブチル等のエステル類;アセトン及びメチルエチルケトン等のケトン類;及びテトラヒドロフラン及び1,2−ジメトキシエタン等のエーテル類を挙げることができる。アルキルハライド類及びケトン類が好ましい。溶剤は単独でも、組合わせて使用しても良い。   The coating liquid for forming the optically anisotropic layer can be prepared by dissolving the discotic compound and the other compounds described above in a solvent. Examples of the solvent include polar solvents such as N, N-dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO) and pyridine; nonpolar solvents such as benzene and hexane; alkyl halides such as chloroform and dichloromethane; acetic acid Mention may be made of esters such as methyl and butyl acetate; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; and ethers such as tetrahydrofuran and 1,2-dimethoxyethane. Alkyl halides and ketones are preferred. Solvents may be used alone or in combination.

上記溶液の塗布方法としては、カーテンコーティング、押出コーティング、ロールコーティング、ディップコーティング、スピンコーティング、印刷コーティング、スプレーコーティング及びスライドコーティングを挙げることができる。本発明では、ディスコティック化合物のみの混合物の場合は蒸着法も使用することができる。本発明では、連続塗布が好ましい。従ってカーテンコーティング、押出コーティング、ロールコーティング及びスライドコーティングが好ましい。上記光学異方層は、前述したように、上記塗布溶液を配向膜上に塗布し、乾燥し、次いでガラス転移温度以上に加熱し(その後所望により硬化させ)、冷却することにより得られる。   Examples of the application method of the solution include curtain coating, extrusion coating, roll coating, dip coating, spin coating, printing coating, spray coating, and slide coating. In the present invention, a vapor deposition method can also be used in the case of a mixture containing only a discotic compound. In the present invention, continuous coating is preferred. Curtain coating, extrusion coating, roll coating and slide coating are therefore preferred. As described above, the optically anisotropic layer is obtained by applying the coating solution onto the alignment film, drying it, and then heating it to the glass transition temperature or higher (after that, curing it if desired) and then cooling it.

前記光学異方性層は、液晶表示装置において、液晶セルによる複屈折を補償するものであるから、光学異方性層の波長分散は、液晶セルと等しいことが好ましい。すなわち、光学異方性層の450μm及び550μmの光によるレタデーションをそれぞれR450及びR550とすれば、波長分散を表すR450/R550値は、1.0以上であることが好ましい。 Since the optically anisotropic layer compensates birefringence due to the liquid crystal cell in the liquid crystal display device, it is preferable that the wavelength dispersion of the optically anisotropic layer is equal to that of the liquid crystal cell. That is, if 450μm and 550μm, respectively R 450 and R 550 retardation with light of the optically anisotropic layer, the R 450 / R 550 value representing the wavelength dispersion is preferably 1.0 or more.

[配向膜]
上記した様に、前記光学異方性層の形成には、配向膜を利用してもよい。配向膜は、一般に透明支持体上又は該透明支持体に塗設された下塗層上に設けられる。配向膜は、その上に設けられる液晶性ディスコティック化合物の配向方向を規定するように機能する。配向膜は、光学異方層に配向性を付与できるものであれば、どのような層でも良い。配向膜の好ましい例としては、有機化合物(好ましくはポリマー)のラビング処理された層、無機化合物の斜方蒸着層、及びマイクログルーブを有する層、さらにω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド及びステアリル酸メチル等のラングミュア・ブロジェット法(LB膜)により形成される累積膜、あるいは電場あるいは磁場の付与により誘電体を配向させた層を挙げることができる。
[Alignment film]
As described above, an alignment film may be used for forming the optically anisotropic layer. The alignment film is generally provided on a transparent support or an undercoat layer coated on the transparent support. The alignment film functions to define the alignment direction of the liquid crystalline discotic compound provided thereon. The alignment film may be any layer as long as it can impart orientation to the optically anisotropic layer. Preferred examples of the alignment film include a layer subjected to a rubbing treatment of an organic compound (preferably a polymer), an oblique deposition layer of an inorganic compound, and a layer having a microgroove, and ω-tricosanoic acid, dioctadecylmethylammonium chloride and stearyl. Examples thereof include a cumulative film formed by Langmuir-Blodgett method (LB film) such as methyl acid, or a layer in which a dielectric is oriented by applying an electric field or a magnetic field.

配向膜用の有機化合物の例としては、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸/メタクリル酸共重合体、スチレン/マレインイミド共重合体、ポリビニルアルコール、ポリ(N−メチロールアクリルアミド)、スチレン/ビニルトルエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル/塩化ビニル共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリカーボネート等のポリマー及びシランカップリング剤等の化合物を挙げることができる。好ましいポリマーの例としては、ポリイミド、ポリスチレン、スチレン誘導体のポリマー、ゼラチン、ポリビルアルコール及びアルキル基(炭素原子数6以上が好ましい)を有するアルキル変性ポリビルアルコールを挙げることができる。   Examples of organic compounds for alignment films include polymethyl methacrylate, acrylic acid / methacrylic acid copolymer, styrene / maleimide copolymer, polyvinyl alcohol, poly (N-methylolacrylamide), styrene / vinyl toluene copolymer. , Polymers such as chlorosulfonated polyethylene, nitrocellulose, polyvinyl chloride, chlorinated polyolefin, polyester, polyimide, vinyl acetate / vinyl chloride copolymer, ethylene / vinyl acetate copolymer, carboxymethyl cellulose, polyethylene, polypropylene and polycarbonate, and Examples of the compound include a silane coupling agent. Examples of preferred polymers include polyimide, polystyrene, polymers of styrene derivatives, gelatin, polyvinyl alcohol, and alkyl-modified polyvinyl alcohol having an alkyl group (preferably having 6 or more carbon atoms).

中でもアルキル変性のポリビニルアルコールは特に好ましく、液晶性ディスコティック化合物を均一に配向させる能力に優れている。これは配向膜表面のアルキル鎖とディスコティック液晶のアルキル側鎖との強い相互作用のためと推察される。また、アルキル基は、炭素原子数6〜14が好ましく、更に、−S−、−(CH3)C(CN)−または−(C25)N−CS−S−を介してポリビニルアルコールに結合していることが好ましい。上記アルキル変性ポリビニルアルコールは、未端にアルキル基を有するものであり、鹸化度80%以上、重合度200以上が好ましい。また、上記側鎖にアルキル基を有するポリビニルアルコールは、クラレ(株)製のMP103、MP203、R1130などの市販品を用いることができる。 Of these, alkyl-modified polyvinyl alcohol is particularly preferable, and has an excellent ability to uniformly align a liquid crystalline discotic compound. This is presumably because of the strong interaction between the alkyl chain on the alignment film surface and the alkyl side chain of the discotic liquid crystal. The alkyl group, having 6 to 14 carbon atoms are preferred,, -S -, - (CH 3 ) C (CN) - or - (C 2 H 5) N -CS-S- a through Polyvinyl alcohol It is preferable that it is couple | bonded with. The alkyl-modified polyvinyl alcohol has an alkyl group at the end, and preferably has a saponification degree of 80% or more and a polymerization degree of 200 or more. As the polyvinyl alcohol having an alkyl group in the side chain, commercially available products such as MP103, MP203, R1130 manufactured by Kuraray Co., Ltd. can be used.

また、LCDの配向膜として広く用いられているポリイミド膜(好ましくはフッ素原子含有ポリイミド)も有機配向膜として好ましい。これはポリアミック酸(例えば、日立化成(株)製のLQ/LXシリーズ、日産化学(株)製のSEシリーズ等)を支持体面に塗布し、100〜300℃で0.5〜1時間焼成した後、ラビングすることにより得られる。更に、本発明の配向膜は、上記ポリマーに反応性基を導入することにより、あるいは上記ポリマーをイソシアネート化合物及びエポキシ化合物などの架橋剤と共に使用して、これらのポリマーを硬化させることにより得られる硬化膜であることが好ましい。   A polyimide film (preferably fluorine atom-containing polyimide) widely used as an alignment film for LCD is also preferable as the organic alignment film. For this, polyamic acid (for example, LQ / LX series manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., SE series manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd., etc.) was applied to the support surface and baked at 100 to 300 ° C. for 0.5 to 1 hour. Thereafter, it is obtained by rubbing. Furthermore, the alignment film of the present invention can be obtained by introducing a reactive group into the polymer or by using the polymer together with a crosslinking agent such as an isocyanate compound and an epoxy compound to cure these polymers. A membrane is preferred.

また、前記ラビング処理は、LCDの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を利用することができる。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより配向を得る方法を用いることができる。一般的には、長さ及び太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。   Moreover, the rubbing process can utilize a processing method widely adopted as a liquid crystal alignment process of LCD. That is, a method of obtaining alignment by rubbing the surface of the alignment film in a certain direction using paper, gauze, felt, rubber, nylon, polyester fiber or the like can be used. In general, it is carried out by rubbing several times using a cloth in which fibers having a uniform length and thickness are flocked on average.

また、無機斜方蒸着膜の蒸着物質としては、SiOを代表とし、TiO2、ZnO2等の金属酸化物、あるいやMgF2等のフッ化物、さらにAu、Al、等の金属が挙げられる。尚、金属酸化物は、高誘電率のものであれば斜方蒸着物質として用いることができ、上記に限定されるものではない。無機斜方蒸着膜は、蒸着装置を用いて形成することができる。フイルム(支持体)を固定して蒸着するか、あるいは長尺フイルムを移動させて連続的に蒸着することにより無機斜方蒸着膜を形成することができる。 Further, as a vapor deposition material for the inorganic oblique vapor deposition film, SiO is representative, metal oxides such as TiO 2 and ZnO 2 , fluorides such as MgF 2 , and metals such as Au and Al. The metal oxide can be used as an oblique deposition material as long as it has a high dielectric constant, and is not limited to the above. The inorganic oblique deposition film can be formed using a deposition apparatus. An inorganic oblique deposition film can be formed by performing deposition while fixing a film (support) or by continuously evaporating by moving a long film.

[支持体]
上述した様に、光拡散層及び光学異方性層をそれぞれ支持体上に形成し、前者は光拡散フイルムとして、後者は光学補償フイルムとして、偏光膜と貼り合わせてもよい。偏光膜に貼り合わせる面は、双方とも支持体の裏面(光拡散層又は光学異方性層が形成されていない側の面)であるのが好ましい。前記光拡散層及び光学異方性層それぞれの支持体は、透明であるのが好ましく、具体的には、光透過率が80%以上を有する材料からなる支持体が好ましい。このような材料としては、市販品から入手することができ、例えばゼオネックス(日本ゼオン(株)製)、ARTON(日本合成ゴム(株)製)及びフジタック(富士写真フイルム(株)製)などを使用することができる。さらに、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルフォン及びポリエーテルスルホン等の大きい固有複屈折率を有する素材も、溶液流延、溶融押し出し等の条件、さらには縦、横方向に延伸状検討を適宜設定することにより使用することができる。偏光膜の保護フイルムとして用いる場合、その透湿性等からセルロースアセテートフイルムを用いることが最も好ましく、汎用されている。
[Support]
As described above, the light diffusing layer and the optically anisotropic layer may be formed on the support, respectively, and the former may be bonded to the polarizing film as the light diffusing film and the latter as the optical compensation film. Both surfaces to be bonded to the polarizing film are preferably the back surface of the support (the surface on which the light diffusion layer or the optically anisotropic layer is not formed). The support for each of the light diffusing layer and the optically anisotropic layer is preferably transparent, and specifically, a support made of a material having a light transmittance of 80% or more is preferable. Such materials can be obtained from commercial products, such as ZEONEX (manufactured by ZEON Corporation), ARTON (manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) and Fujitac (manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.). Can be used. In addition, for materials having a large intrinsic birefringence, such as polycarbonate, polyarylate, polysulfone, and polyethersulfone, the conditions for solution casting, melt extrusion, etc., as well as the examination of the stretched state in the longitudinal and transverse directions should be set as appropriate. Can be used. When used as a protective film for a polarizing film, it is most preferable to use cellulose acetate film because of its moisture permeability and the like, and it is widely used.

以下、汎用されているセルロースアセテートフイルムを例として、本発明に用いることのできる透明支持体について説明する。
光学補償フイルムの支持体として用いるセルロースアセテートフイルムは、Reレターデーション値が−150〜20nmで、Rthレターデーション値が−300〜400nmであるのが好ましい。さらに、組込まれる液晶表示装置のモードによって最適に調節されるが、液晶表示装置に二枚の光学的異方性セルロースアセテートフイルムを使用する場合(例えば、光学異方性層の双方の支持体がセルロースアセテートフイルムである場合)、TNモードではReレターデーション値は−100〜10nmであり、Rthレターデーション値は70〜150nmであることが好ましく;同様にVAモードではReレターデーション値は−100〜−20nmであり、Rthレターデーション値は120〜200nmであるのが好ましく;OCBモードではReレターデーション値は−150〜−20nmであり、Rthレターデーション値は−150〜10nmであるのが好ましく;さらにIPSモードではReレターデーション値は−150〜10nmであり、Rthレターデーション値は−300〜−100nmであるのが好ましい。
液晶表示装置に一枚の光学的異方性セルロースアセテートフイルムを使用する場合(例えば、光学異方性層の支持体がセルロースアセテートフイルムである場合)、フイルムのRthレターデーション値は−300〜400nmであることが好ましい。
Hereinafter, the transparent support which can be used for this invention is demonstrated using the cellulose acetate film used widely as an example.
The cellulose acetate film used as the support for the optical compensation film preferably has a Re retardation value of −150 to 20 nm and an Rth retardation value of −300 to 400 nm. Furthermore, although it is optimally adjusted according to the mode of the liquid crystal display device to be incorporated, when two optically anisotropic cellulose acetate films are used for the liquid crystal display device (for example, both supports of the optically anisotropic layer are In the TN mode, the Re retardation value is −100 to 10 nm and the Rth retardation value is preferably 70 to 150 nm; similarly, in the VA mode, the Re retardation value is −100 to Preferably −20 nm and Rth retardation value of 120 to 200 nm; in OCB mode, Re retardation value is −150 to −20 nm and Rth retardation value is preferably −150 to 10 nm; Furthermore, in the IPS mode, the Re retardation value is -1. Is a 0~10nm, Rth retardation value is preferably -300~-100nm.
When one optically anisotropic cellulose acetate film is used for the liquid crystal display device (for example, when the support of the optically anisotropic layer is a cellulose acetate film), the Rth retardation value of the film is −300 to 400 nm. It is preferable that

本発明では、酢化度が59.0〜61.5%であるセルロースアセテートを使用することが好ましい。酢化度とは、セルロース単位質量当たりの結合酢酸量を意味する。酢化度は、ASTM:D−817−91(セルロースアセテート等の試験法)におけるアセチル化度の測定および計算に従う。セルロースエステルの粘度平均重合度(DP)は、250以上であることが好ましく、290以上であることがさらに好ましい。また、本発明に使用するセルロースエステルは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるMw/Mn(Mwは質量平均分子量、Mnは数平均分子量)の分子量分布が狭いことが好ましい。具体的なMw/Mnの値としては、1.0〜1.7であることが好ましく、1.3〜1.65であることがさらに好ましく、1.4〜1.6であることが最も好ましい。
又セルロースアセテート以外のセルロース系ポリマーとして、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、セルロースアセテートプロピオネート、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等を単独や、セルロースアセテートとの併用で使用する事ができる。セルロースアセテートの製法他の詳細について、(小林網羅特許)に記載されており、本発明においても使用できる。
In the present invention, it is preferable to use cellulose acetate having an acetylation degree of 59.0 to 61.5%. The degree of acetylation means the amount of bound acetic acid per unit mass of cellulose. The degree of acetylation follows the measurement and calculation of the degree of acetylation in ASTM: D-817-91 (test method for cellulose acetate and the like). The viscosity average polymerization degree (DP) of the cellulose ester is preferably 250 or more, and more preferably 290 or more. The cellulose ester used in the present invention preferably has a narrow molecular weight distribution of Mw / Mn (Mw is a mass average molecular weight, Mn is a number average molecular weight) by gel permeation chromatography. The specific value of Mw / Mn is preferably 1.0 to 1.7, more preferably 1.3 to 1.65, and most preferably 1.4 to 1.6. preferable.
Cellulose polymers other than cellulose acetate include cellulose alkylcarbonyl ester, alkenylcarbonyl ester or aromatic carbonyl ester, aromatic alkylcarbonyl ester, cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate stearate, cellulose acetate benzoate. Can be used alone or in combination with cellulose acetate. Details of the production method of cellulose acetate and the like are described in (Kobayashi Cover Patent) and can be used in the present invention.

[偏光層]
本発明において、偏光層は、一般的な直線偏光膜からなる。直線偏光膜は、Optiva Inc.に代表される塗布型偏光膜、もしくはバインダーと、ヨウ素または二色性色素からなる偏光膜が好ましい。直線偏光膜におけるヨウ素および二色性色素は、バインダー中で配向することで偏向性能を発現する。ヨウ素および二色性色素は、バインダー分子に沿って配向するか、もしくは二色性色素が液晶のような自己組織化により一方向に配向することが好ましい。現在、市販の偏光子は、延伸したポリマーを、浴槽中のヨウ素もしくは二色性色素の溶液に浸漬し、バインダー中にヨウ素、もしくは二色性色素をバインダー中に浸透させることで作製されるのが一般的である。
[Polarizing layer]
In the present invention, the polarizing layer is made of a general linear polarizing film. The linear polarizing film is manufactured by Optiva Inc. And a polarizing film comprising a binder and iodine or a dichroic dye is preferable. The iodine and the dichroic dye in the linearly polarizing film exhibit deflection performance by being oriented in the binder. It is preferable that the iodine and the dichroic dye are aligned along the binder molecule, or the dichroic dye is aligned in one direction by self-assembly such as liquid crystal. Currently, commercially available polarizers are made by immersing a stretched polymer in a solution of iodine or dichroic dye in a bath and allowing iodine or dichroic dye to penetrate into the binder. Is common.

市販の偏光膜は、ポリマー表面から4μm程度(両側合わせて8μm程度)にヨウ素もしくは二色性色素が分布しており、十分な偏光性能を得るためには、少なくとも10μmの厚みが必要である。浸透度は、ヨウ素もしくは二色性色素の溶液濃度、同浴槽の温度、同浸漬時間により制御することができる。上記のように、バインダー厚みの下限は、10μmであることが好ましい。厚みの上限は、液晶表示装置の光漏れの観点からは、薄ければ薄い程よい。現在市販の偏光板(約30μm)以下であることが好ましく、25μm以下が好ましく、20μm以下がさらに好ましい。20μm以下であると、光漏れ現象は、17インチの液晶表示装置で観察されなくなる。   The commercially available polarizing film has iodine or dichroic dye distributed about 4 μm (about 8 μm on both sides) from the polymer surface, and a thickness of at least 10 μm is necessary to obtain sufficient polarization performance. The penetrability can be controlled by the solution concentration of iodine or dichroic dye, the temperature of the bath, and the immersion time. As described above, the lower limit of the binder thickness is preferably 10 μm. The upper limit of the thickness is preferably as thin as possible from the viewpoint of light leakage of the liquid crystal display device. It is preferably not more than a commercially available polarizing plate (about 30 μm), preferably 25 μm or less, and more preferably 20 μm or less. When the thickness is 20 μm or less, the light leakage phenomenon is not observed on a 17-inch liquid crystal display device.

偏光膜のバインダーは架橋していてもよい。架橋しているバインダーは、それ自体架橋可能なポリマーを用いることができる。官能基を有するポリマーあるいはポリマーに官能基を導入して得られるバインダーを、光、熱あるいはpH変化により、バインダー間で反応させて偏光膜を形成することができる。また、架橋剤によりポリマーに架橋構造を導入してもよい。架橋は一般に、ポリマーまたはポリマーと架橋剤の混合物を含む塗布液を、透明支持体上に塗布したのち、加熱を行なうことにより実施される。最終商品の段階で耐久性が確保できれば良いため、架橋させる処理は、最終の偏光板を得るまでのいずれの段階で行なっても良い。   The binder of the polarizing film may be cross-linked. As the crosslinked binder, a polymer that can be crosslinked per se can be used. A polarizing film can be formed by reacting a polymer having a functional group or a binder obtained by introducing a functional group into a polymer between the binders by light, heat, or pH change. Moreover, you may introduce | transduce a crosslinked structure into a polymer with a crosslinking agent. Crosslinking is generally carried out by applying a coating liquid containing a polymer or a mixture of a polymer and a crosslinking agent on a transparent support and then heating. Since it is only necessary to ensure durability at the stage of the final product, the crosslinking treatment may be performed at any stage until the final polarizing plate is obtained.

偏光膜のバインダーは、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができる。ポリマーの例としては、前記の配向膜で記載のポリマーと同様のものが挙げられる。ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールが最も好ましい。変性ポリビニルアルコールについては、特開平8−338913号、同9−152509号および同9−316127号の各公報に記載がある。ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールは、二種以上を併用してもよい。   As the binder of the polarizing film, either a polymer that can be crosslinked by itself or a polymer that is crosslinked by a crosslinking agent can be used. Examples of the polymer include the same polymers as those described for the alignment film. Most preferred are polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol. The modified polyvinyl alcohol is described in JP-A-8-338913, JP-A-9-152509 and JP-A-9-316127. Two or more kinds of polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol may be used in combination.

バインダーの架橋剤の添加量は、バインダーに対して、0.1〜20質量%が好ましい。偏光素子の配向性、偏光膜の耐湿熱性が良好となる。   The addition amount of the crosslinking agent in the binder is preferably 0.1 to 20% by mass with respect to the binder. The orientation of the polarizing element and the wet heat resistance of the polarizing film are improved.

偏光膜は、架橋反応が終了した後でも、反応しなかった架橋剤をある程度含んでいる。但し、残存する架橋剤の量は、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。このようにすることで、偏光膜を液晶表示装置に組み込み、長期使用、或は高温高湿の雰囲気下に長期間放置しても、偏光度の低下を生じない。
架橋剤については、米国再発行特許23297号明細書に記載がある。また、ホウ素化合物(例、ホウ酸、硼砂)も、架橋剤として用いることができる。
The polarizing film contains a certain amount of a crosslinking agent that has not reacted even after the crosslinking reaction is completed. However, the amount of the remaining crosslinking agent is preferably 1.0% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less. In this way, even if the polarizing film is incorporated in a liquid crystal display device and used for a long time or left in a high temperature and high humidity atmosphere for a long time, the degree of polarization does not decrease.
The crosslinking agent is described in US Reissue Patent 23297. Boron compounds (eg, boric acid, borax) can also be used as a crosslinking agent.

二色性色素としては、アゾ系色素、スチルベン系色素、ピラゾロン系色素、トリフェニルメタン系色素、キノリン系色素、オキサジン系色素、チアジン系色素あるいはアントラキノン系色素が用いられる。二色性色素は、水溶性であることが好ましい。二色性色素は、親水性置換基(例、スルホ、アミノ、ヒドロキシル)を有することが好ましい。二色性色素の例としては、例えば、発明協会公開技法、公技番号2001−1745号、58頁(発行日2001年3月15日)に記載の化合物が挙げられる。   As the dichroic dye, an azo dye, stilbene dye, pyrazolone dye, triphenylmethane dye, quinoline dye, oxazine dye, thiazine dye or anthraquinone dye is used. The dichroic dye is preferably water-soluble. The dichroic dye preferably has a hydrophilic substituent (eg, sulfo, amino, hydroxyl). Examples of the dichroic dye include compounds described in, for example, the Japan Society for Invention and Innovation, Japanese Patent No. 2001-1745, page 58 (issued on March 15, 2001).

[本発明の偏光板の作製]
本発明の偏光板の作製方法については、特に限定されないが、支持体とその上に形成された光学異方性層とを有する光学補償シート、直線偏光膜、及び支持体とその上に形成された光拡散層とを有する(所望によりさらにその上に低屈折率層を有する)光拡散フイルムをそれぞれ長尺状に作製して、ロール形態にし、ロール・トゥ・ロールにて偏光板を作製してもよい。長尺状に作製された偏光板は、ロール形態で保管・搬送等され、使用時に所望の大きさに裁断される。また、貼り合わせ時には、必要であれば、接着剤を用いてもよい。
[Production of Polarizing Plate of the Present Invention]
The method for producing the polarizing plate of the present invention is not particularly limited, but is formed on the optical compensation sheet having the support and the optically anisotropic layer formed thereon, the linearly polarizing film, and the support. A light diffusion film having a light diffusion layer (with a low refractive index layer thereon if desired) is formed into a long shape, and is made into a roll form, and a polarizing plate is produced by roll-to-roll. May be. The polarizing plate produced in a long shape is stored and transported in a roll form, and is cut into a desired size at the time of use. Moreover, you may use an adhesive agent if needed at the time of bonding.

[液晶表示装置]
本発明は、本発明の偏光板を用いた液晶表示装置にも関する。本発明をTNモードの液晶表示装置に適用した実施の形態について、図面を用いて説明する。
図2の液晶表示装置は、上側基板6及び下側基板9と、これらに挟持され、液晶分子8から形成される液晶層とからなる液晶セルを有する。基板6及び9の液晶分子8に接触する表面(対向面)は、所望により配向膜(不図示)が形成されている。対向面は、ラビング処理等により配向軸(ラビング軸)7及び10を有し、電圧無印加状態もしくは低印加状態における液晶分子7の配向が制御されている。また、基板6及び9の対向面には、液晶分子8からなる液晶層に電圧を印加可能な透明電極(不図示)が形成されている。
[Liquid Crystal Display]
The present invention also relates to a liquid crystal display device using the polarizing plate of the present invention. Embodiments in which the present invention is applied to a TN mode liquid crystal display device will be described with reference to the drawings.
The liquid crystal display device of FIG. 2 has a liquid crystal cell composed of an upper substrate 6 and a lower substrate 9 and a liquid crystal layer sandwiched between them and formed from liquid crystal molecules 8. An alignment film (not shown) is formed on the surfaces (opposing surfaces) of the substrates 6 and 9 that are in contact with the liquid crystal molecules 8 if desired. The opposing surface has alignment axes (rubbing axes) 7 and 10 by rubbing treatment or the like, and the alignment of the liquid crystal molecules 7 in a state in which no voltage is applied or in a low application state is controlled. A transparent electrode (not shown) capable of applying a voltage to the liquid crystal layer composed of the liquid crystal molecules 8 is formed on the opposing surfaces of the substrates 6 and 9.

図2のTNモードの液晶表示装置においては、電極に駆動電圧を印加しない非駆動状態では、液晶セル中の液晶分子8は基板面に対して略平行に配向し、その配向方向が上下基板の間で略90°捩れている。印加電圧を大きくしていくと液晶分子8は捩れを解消しながら基板面に対して垂直な方向に次第に立っていく。
TNモードでは、液晶層の厚さd(μm)と屈折率異方性Δnとの積Δn・dは、0.2〜1.2μmが好ましく、0.2〜0.5μmがさらに好ましい。また、液晶層のねじれ角(ツイスト角)は80〜100°が好ましく、85〜95°がより好ましい。これらの範囲では白表示輝度が高く、視野角の広い液晶表示装置が得られる。液晶性分子8のツイスト角を80〜100°とするには、基板6及び9のそれぞれのラビング軸7および10のなす角を80〜100°とする。例えば、基板の水平面中の左右方向を0°とした場合に、バックライト側には、−45°程度の方向に傾いたラビング軸を有する基板を配置し、観察者側には、+45°方向程度の方向に傾いたラビング軸を有する基板を配置するのが好ましい。
In the TN mode liquid crystal display device of FIG. 2, in a non-driving state in which a driving voltage is not applied to the electrodes, the liquid crystal molecules 8 in the liquid crystal cell are aligned substantially parallel to the substrate surface, and the alignment direction is the upper and lower substrates. It is twisted approximately 90 ° between. As the applied voltage is increased, the liquid crystal molecules 8 gradually stand in a direction perpendicular to the substrate surface while eliminating the twist.
In the TN mode, the product Δn · d of the thickness d (μm) of the liquid crystal layer and the refractive index anisotropy Δn is preferably 0.2 to 1.2 μm, and more preferably 0.2 to 0.5 μm. Further, the twist angle (twist angle) of the liquid crystal layer is preferably 80 to 100 °, and more preferably 85 to 95 °. In these ranges, a liquid crystal display device with high white display brightness and a wide viewing angle can be obtained. In order to set the twist angle of the liquid crystal molecules 8 to 80 to 100 °, the angles formed by the rubbing axes 7 and 10 of the substrates 6 and 9 are set to 80 to 100 °. For example, when the horizontal direction in the horizontal plane of the substrate is 0 °, a substrate having a rubbing axis inclined in a direction of about −45 ° is disposed on the backlight side, and the + 45 ° direction is disposed on the viewer side. It is preferable to arrange a substrate having a rubbing axis inclined in a certain direction.

液晶セル中の液晶材料は、ネマチック液晶であれば、特に限定したものではない。誘電率異方性△εは、その値が大きいほうが、駆動電圧が低減できる。屈折率異方性△nは小さいほうが液晶層の厚み(ギャップ)を厚くでき、液晶の封入時間が短縮され、かつギャップばらつきを少なくすることができる。また、Δnが大きい方がセルギャップを小さくでき、高速応答が可能となる。   The liquid crystal material in the liquid crystal cell is not particularly limited as long as it is a nematic liquid crystal. As the dielectric anisotropy Δε is larger, the driving voltage can be reduced. As the refractive index anisotropy Δn is smaller, the thickness (gap) of the liquid crystal layer can be increased, the liquid crystal sealing time can be shortened, and the gap variation can be reduced. In addition, a larger Δn can reduce the cell gap and enable high-speed response.

図2の液晶表示装置は、上記液晶セルの両側に配置された一対の偏光板2A及び13Aを有する。偏光板2Aおよび13Aは、それぞれの吸収軸3および14が略直交になるように配置された直線偏光層2および13を有する。さらに、液晶セルと偏光層との間に、任意の配向状態に固定された化合物を含有する光学異方性層4および11をそれぞれ有する。光学異方性層4および11は、液晶セルを中心としてそれぞれ対称的位置に配置され、液晶セルを光学的に補償している。光学異方性層4及び11はそれぞれ、ラビング軸5及び12によって配向制御され、且つその状態に固定された化合物を含有する。   The liquid crystal display device of FIG. 2 includes a pair of polarizing plates 2A and 13A disposed on both sides of the liquid crystal cell. The polarizing plates 2A and 13A have linearly polarizing layers 2 and 13 arranged so that the respective absorption axes 3 and 14 are substantially orthogonal. Further, optically anisotropic layers 4 and 11 containing a compound fixed in an arbitrary alignment state are provided between the liquid crystal cell and the polarizing layer, respectively. The optically anisotropic layers 4 and 11 are arranged symmetrically with respect to the liquid crystal cell, respectively, and optically compensate the liquid crystal cell. Each of the optically anisotropic layers 4 and 11 contains a compound whose orientation is controlled by rubbing axes 5 and 12 and fixed in that state.

以下に、本実施形態における、配向軸5、7、10及び12、並びに吸収軸3及び14の好ましい角度関係について説明する。なお、以下において、図2中、上を視認側、下をバックライト側とする。
まず、図2の液晶表示装置を、上下方向に対してより正確に光学補償し、上下方向のコントラスト視野角を拡大するためには、吸収軸3を、ラビング軸7に対して反時計方向に0.1°〜10°(好ましくは0.3〜7°、より好ましくは0.5〜5°)ずらして配置し、且つ吸収軸14を、ラビング軸10に対して時計方向に0.1°〜10°(好ましくは0.3〜7°、より好ましくは0.5〜5°)ずらして配置する、及び/又は、ラビング軸5を、ラビング軸7に対して反時計方向に0.1°〜10°(好ましくは0.3〜7°、より好ましくは0.5〜5°)ずらして配置し、且つラビング軸12を、ラビング軸10に対して時計方向に0.1°〜10°(好ましくは0.3〜7°、より好ましくは0.5〜5°)ずらして配置する。
Below, the preferable angle relationship of the orientation axes 5, 7, 10 and 12 and the absorption axes 3 and 14 in this embodiment is demonstrated. In the following, in FIG. 2, the upper side is the viewing side and the lower side is the backlight side.
First, in order to optically compensate the liquid crystal display device of FIG. 2 more accurately in the vertical direction and to expand the contrast viewing angle in the vertical direction, the absorption axis 3 is set counterclockwise with respect to the rubbing axis 7. The absorber shaft 14 is arranged to be shifted by 0.1 ° to 10 ° (preferably 0.3 to 7 °, more preferably 0.5 to 5 °), and the absorption shaft 14 is 0.1 clockwise relative to the rubbing shaft 10. The rubbing shaft 5 is shifted by 0 ° to 10 ° (preferably 0.3 to 7 °, more preferably 0.5 to 5 °) and / or the rubbing shaft 5 is rotated counterclockwise by 0. 1 ° to 10 ° (preferably 0.3 to 7 °, more preferably 0.5 to 5 °) and the rubbing shaft 12 is arranged in a clockwise direction with respect to the rubbing shaft 10 to 0.1 ° to They are shifted by 10 ° (preferably 0.3-7 °, more preferably 0.5-5 °).

一方、液晶表示装置の左右方向に対してより正確に光学補償し、左右方向コントラスト視野角を拡大させるためには、吸収軸3を、ラビング軸7に対して時計方向に0.1°〜10°(好ましくは0.3〜7°、より好ましくは0.5〜5°)ずらして配置し、且つ吸収軸14を、ラビング軸10に対して反時計方向に0.1°〜10°(好ましくは0.3〜7°、より好ましくは0.5〜5°)ずらして配置する、及び/又はラビング軸5を、ラビング軸7に対して時計方向に0.1°〜10°(好ましくは0.3〜7°、より好ましくは0.5〜5°)ずらして配置し、且つラビング軸12を、ラビング軸10に対して反時計方向に0.1°〜10°(好ましくは0.3〜7°、より好ましくは0.5〜5°)ずらして配置する。   On the other hand, in order to optically compensate more accurately in the left-right direction of the liquid crystal display device and to enlarge the left-right direction contrast viewing angle, the absorption axis 3 is 0.1 ° to 10 ° clockwise with respect to the rubbing axis 7. And the absorption shaft 14 is positioned 0.1 ° to 10 ° counterclockwise with respect to the rubbing shaft 10 (preferably 0.3 to 7 °, more preferably 0.5 to 5 °). Preferably, the rubbing shaft 5 is shifted by 0.3 to 7 °, more preferably 0.5 to 5 °, and / or the rubbing shaft 5 is 0.1 ° to 10 ° in the clockwise direction with respect to the rubbing shaft 7 (preferably Is shifted by 0.3-7 °, more preferably 0.5-5 °, and the rubbing shaft 12 is 0.1 ° -10 ° (preferably 0) counterclockwise with respect to the rubbing shaft 10. .3-7 °, more preferably 0.5-5 °).

図2の液晶表示装置では、吸収軸3とラビング軸5、及び吸収軸14とラビング軸12とは略平行であるのが好ましい。   In the liquid crystal display device of FIG. 2, it is preferable that the absorption axis 3 and the rubbing axis 5 and the absorption axis 14 and the rubbing axis 12 are substantially parallel.

視認側の偏光板2A及び13Aは本発明の偏光板であり、視認側及びバックライト側に、それぞれ表面傾斜角度分布が前記所定の範囲で且つ表面粗さが前記所定の範囲である光拡散層1および光拡散層15を有する。なお、図2中では省略したが、偏光層2と光拡散層1及び光学異方性層4との間それぞれ、ならびに偏光層13と光拡散層15及び光学異方性層11との間それぞれには、各層の支持体であり、且つ偏光層の保護層であるセルロースアシレートフイルム等からなる透明支持体が配置されていてもよい。バックライト側の光拡散層15は、凹凸構造を有していなくてもいいが、凹凸構造を有していると、バックライトユニットとの光学密着を防止できる点で好ましい。その表面粗さは、視認側偏光板の光拡散層1のそれより小さくても十分効果がある。偏光板2A及び13Aの液晶セルに近い側の保護膜(不図示)は、光学異方性層4および11の支持体を兼ねていてもよく、偏光板2Aおよび13Aは、光学異方性層4および11と共に一体的に積層された構造体として液晶表示装置に組み込まれている。本発明の液晶表示装置では、光学補償シートの透明支持体及び光拡散層の透明支持体を、偏光膜の保護膜と兼ねた構成、即ち、光拡散層、透明保護膜(透明支持体を兼用)、偏光膜、透明保護膜(透明支持体を兼用)及び光学異方性層の順序で積層した一体型楕円偏光板を用いることができる。この一体型楕円偏光板は、光拡散機能を有する光拡散層及び光学補償能を有する光学異方性層を備えているので、該一体型楕円偏光板を用いると、簡易な構成で液晶表示装置を正確に光学補償することができるとともに、白黒階調反転及び像の映り込みを防止することもできる。液晶表示装置内では、装置の外側(液晶セルから遠い側)から、(所望により低屈折率層)、光拡散層、透明保護膜(透明支持体を兼ねる)、偏光膜、透明保護膜(透明支持体を兼ねる)および光学異方性層の順序で積層することが好ましい。
なお、図2には、視認側及びバックライト側双方の偏光板として本発明の偏光板を利用した態様を示したが、本発明の液晶表示装置は、いずれか一方が本発明の偏光板であればよく、視認側の偏光板が本発明の偏光板であるのが好ましい。
The polarizing plates 2A and 13A on the viewing side are polarizing plates of the present invention, and a light diffusion layer having a surface inclination angle distribution in the predetermined range and a surface roughness in the predetermined range on the viewing side and the backlight side, respectively. 1 and the light diffusion layer 15. Although omitted in FIG. 2, between the polarizing layer 2 and the light diffusing layer 1 and the optically anisotropic layer 4, and between the polarizing layer 13, the light diffusing layer 15, and the optically anisotropic layer 11, respectively. A transparent support made of cellulose acylate film or the like, which is a support for each layer and is a protective layer for the polarizing layer, may be disposed. The light diffusion layer 15 on the backlight side does not have to have a concavo-convex structure, but it is preferable that it has a concavo-convex structure in terms of preventing optical adhesion with the backlight unit. Even if the surface roughness is smaller than that of the light diffusion layer 1 of the viewing side polarizing plate, it is sufficiently effective. A protective film (not shown) near the liquid crystal cell of the polarizing plates 2A and 13A may also serve as a support for the optically anisotropic layers 4 and 11, and the polarizing plates 2A and 13A are optically anisotropic layers. It is incorporated in a liquid crystal display device as a structure integrally laminated with 4 and 11. In the liquid crystal display device of the present invention, the transparent support of the optical compensation sheet and the transparent support of the light diffusion layer also serve as the protective film of the polarizing film, that is, the light diffusion layer, the transparent protective film (also used as the transparent support). ), A polarizing film, a transparent protective film (also used as a transparent support), and an integrated elliptical polarizing plate laminated in the order of the optically anisotropic layer can be used. Since this integrated elliptical polarizing plate includes a light diffusing layer having a light diffusing function and an optically anisotropic layer having optical compensation capability, a liquid crystal display device with a simple configuration can be obtained by using the integrated elliptical polarizing plate. Can be accurately optically compensated, and black-and-white gradation reversal and image reflection can be prevented. In the liquid crystal display device, from the outside of the device (the side far from the liquid crystal cell) (if desired, a low refractive index layer), a light diffusion layer, a transparent protective film (also serving as a transparent support), a polarizing film, a transparent protective film (transparent It is preferable to laminate in the order of a support) and an optically anisotropic layer.
In addition, although the aspect which utilized the polarizing plate of this invention as a polarizing plate of both a visual recognition side and a backlight side was shown in FIG. 2, the liquid crystal display device of this invention is a polarizing plate of this invention. The polarizing plate on the viewing side is preferably the polarizing plate of the present invention.

視野角特性の観点では、バックライトから入射される光は、できるだけ集光しておき、表面で散乱させることが好ましい。下方向の視野角特性を改善するためには、少なくとも、上下方向に集光することが好ましい。正面コントラストの観点でもバックライトを集光することが好ましい。集光しないと、正面にまわり込む、斜め方向から入射した光によるコントラスト低下が増加してしまう。従って、本発明の液晶表示装置には、バックライトから入射された光を平行光化する部材を用いるのが好ましい。前記平行光化は、出射光輝度の上下方向プロファイルにおいて、正面輝度の半値となる角度を40度以下とすることを可能とする手段であるのが好ましい。バックライトからの出射光輝度の上下方向角度プロファイルは、例えばEZ−Contrast160D(ELDIM社製)を用いて測定することができる。また、バックライトの平行光化手段としては、遮光ルーバーフイルム(例えば、3M社製ライトコントロールフイルム)や、プリズム集光シート(例えば、3M社製BEF(Brightness Enhance Film))を用いることができる。   From the viewpoint of viewing angle characteristics, it is preferable that light incident from the backlight is collected as much as possible and scattered on the surface. In order to improve the viewing angle characteristics in the downward direction, it is preferable to focus at least in the vertical direction. It is preferable to collect the backlight from the viewpoint of front contrast. If the light is not collected, a decrease in contrast due to light entering from the oblique direction that goes around the front increases. Therefore, it is preferable to use a member for collimating the light incident from the backlight in the liquid crystal display device of the present invention. The collimation is preferably a means that makes it possible to set the angle at which the half value of the front brightness is half or less in the vertical profile of the emitted light brightness. The vertical angle profile of the luminance of light emitted from the backlight can be measured using, for example, EZ-Contrast 160D (manufactured by ELDIM). In addition, as a parallel light means for the backlight, a light shielding louver film (for example, a light control film manufactured by 3M) or a prism condensing sheet (for example, a BEF (Brightness Enhancement Film) manufactured by 3M) can be used.

なお、図2には、TNモードの液晶表示装置の態様を示したが、本発明の液晶表示装置は、TNモードだけでなく、VAモード、IPSモード、OCBモード、ECBモードの態様であってもよい。   FIG. 2 shows a mode of a TN mode liquid crystal display device, but the liquid crystal display device of the present invention is not only a TN mode but also a mode of VA mode, IPS mode, OCB mode, and ECB mode. Also good.

また、本発明の液晶表示装置は、図2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、液晶セル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、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。バックライトは、光を集光化する手段を備えていることが好ましく、その中でも、プリズムシートを備えていることが好ましい。また、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設置する。もちろん該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。さらに本発明の液晶表示装置は、透過と反射のモードの両立をはかるため、表示装置の1画素の中で反射部と透過部を設けた反透過型であってもよい。   In addition, the liquid crystal display device of the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 2 and may include other members. For example, a color filter may be disposed between the liquid crystal cell and the polarizing film. 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. The backlight preferably includes means for condensing light, and among them, it is preferable to include a prism sheet. In addition, 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 reflected on the back surface of the liquid crystal cell or the inner surface of the lower substrate of the liquid crystal cell. Install the membrane. Of course, it is also possible to provide a front light using the light source on the liquid crystal cell observation side. Furthermore, the liquid crystal display device of the present invention may be an anti-transmission type in which a reflection portion and a transmission portion are provided in one pixel of the display device in order to achieve both transmission and reflection modes.

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端子または2端子反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STN型に代表さ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 anti-conductor element such as TFT or MIM. Of course, an embodiment applied to a passive matrix liquid crystal display device represented by STN type called time-division driving is also effective.

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。
図2に示す構成の液晶表示装置を作製した。即ち、観察方向(上)から、上側偏光板(光拡散層及び光学異方性層をそれぞれ有する)、カラーフィルター(不図示)、液晶セル(上基板、液晶層、下基板)、下側偏光板(光学異方性層を有する)を積層し、さらに下側偏光板の下側には冷陰極蛍光灯を用いたバックライト(不図示)を配置した。
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.
A liquid crystal display device having the structure shown in FIG. 2 was produced. That is, from the observation direction (upper), an upper polarizing plate (having a light diffusion layer and an optically anisotropic layer), a color filter (not shown), a liquid crystal cell (upper substrate, liquid crystal layer, lower substrate), lower polarizing plate A plate (having an optically anisotropic layer) was laminated, and a backlight (not shown) using a cold cathode fluorescent lamp was disposed below the lower polarizing plate.

以下に、用いた部材それぞれの作製方法を説明する。
[光学補償フイルムの作製]
<セルロースアセテートフイルムの作製>
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
セルロースアセテート溶液組成
酢化度60.7〜61.1%のセルロースアセテート 100質量部
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 336質量部
メタノール(第2溶媒) 29質量部
1−ブタノール(第3溶媒) 11質量部
Below, the manufacturing method of each used member is demonstrated.
[Preparation of optical compensation film]
<Preparation of cellulose acetate film>
The following composition was put into a mixing tank and stirred while heating to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution.
Cellulose acetate solution composition Cellulose acetate having an acetylation degree of 60.7 to 61.1% 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) 336 parts by mass Methanol (second solvent) 29 parts by mass 1-butanol (third solvent) 11 parts by mass

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16質量部、メチレンクロライド92質量部およびメタノール8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を調製した。セルロースアセテート溶液474質量部にレターデーション上昇剤溶液25質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製した。レターデーション上昇剤の添加量は、セルロースアセテート100質量部に対して、6.0質量部であった。   In another mixing tank, 16 parts by mass of the following retardation increasing agent, 92 parts by mass of methylene chloride and 8 parts by mass of methanol were added and stirred while heating to prepare a retardation increasing agent solution. A dope was prepared by mixing 474 parts by mass of the cellulose acetate solution with 25 parts by mass of the retardation increasing agent solution and stirring sufficiently. The addition amount of the retardation increasing agent was 6.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cellulose acetate.

Figure 2006091701
Figure 2006091701

得られたドープを、バンド延伸機を用いて流延した。バンド上での膜面温度が40℃となってから、70℃の温風で1分間乾燥し、バンドからフイルムを140℃の乾燥風で10分間乾燥し、残留溶剤量が0.3質量%のセルロースアセテートフイルム(厚さ:80μm)を作製した。作製したセルロースアセテートフイルム(透明支持体、透明保護膜)について、エリプソメーター(M−150、日本分光(株)製)を用いて、波長546nmにおけるReレターデーション値およびRthレターデーション値を測定した。Reは8nm、Rthは78nmであった。作製したセルロースアセテートフイルムを2.0Nの水酸化カリウム溶液(25℃)に2分間浸漬した後、硫酸で中和し、純水で水洗し、その後乾燥させた。こうして、透明保護膜用セルロースアセテートフイルムを作製した。   The obtained dope was cast using a band stretching machine. After the film surface temperature on the band reaches 40 ° C., the film is dried for 1 minute with warm air of 70 ° C., and the film is dried for 10 minutes with 140 ° C. drying air, and the residual solvent amount is 0.3 mass%. Of cellulose acetate film (thickness: 80 μm) was prepared. About the produced cellulose acetate film (transparent support body, transparent protective film), the Re retardation value and Rth retardation value in wavelength 546nm were measured using the ellipsometer (M-150, JASCO Corporation make). Re was 8 nm and Rth was 78 nm. The produced cellulose acetate film was immersed in a 2.0 N potassium hydroxide solution (25 ° C.) for 2 minutes, neutralized with sulfuric acid, washed with pure water, and then dried. Thus, a cellulose acetate film for a transparent protective film was produced.

<光学異方性層用の配向膜の作製>
このセルロースアセテートフイルム上に、下記の組成の塗布液を#16のワイヤーバーコーターで28mL/m2塗布した。60℃の温風で60秒、さらに90℃の温風で150秒乾燥した。次に、形成した膜に、セルロースアセテートフイルムの面内遅相軸(流延方向と平行方向)に平行な方向に配向するようにラビング処理を実施した(即ち、ラビング軸はセルロースアセテートフイルムの遅相軸と平行であった)。
配向膜塗布液組成
下記の変性ポリビニルアルコール 20質量部
水 360質量部
メタノール 120質量部
グルタルアルデヒド(架橋剤) 1.0質量部
<Preparation of alignment film for optically anisotropic layer>
On this cellulose acetate film, a coating solution having the following composition was applied at 28 mL / m 2 with a # 16 wire bar coater. Drying was performed with warm air of 60 ° C. for 60 seconds, and further with warm air of 90 ° C. for 150 seconds. Next, the formed film was rubbed so as to be oriented in a direction parallel to the in-plane slow axis (direction parallel to the casting direction) of the cellulose acetate film (that is, the rubbing axis is the slow axis of the cellulose acetate film). Parallel to the phase axis).
Alignment film coating solution composition Modified polyvinyl alcohol 20 parts by weight Water 360 parts by weight Methanol 120 parts by weight Glutaraldehyde (crosslinking agent) 1.0 part by weight

Figure 2006091701
Figure 2006091701

<光学異方性層の作製>
配向膜上に、下記の円盤状化合物91.0g、エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製)9.0g、セルロースアセテートブチレート(CAB551−0.2、イーストマンケミカル社製)2.0g、セルロースアセテートブチレート(CAB531−1、イーストマンケミカル社製)0.5g、光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製)3.0g、増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)1.0g、フルオロ脂肪族基含有共重合体(メガファックF780 大日本インキ(株)製)の1.3gを、207gのメチルエチルケトンに溶解した塗布液を、#3.6のワイヤーバーで6.2ml/m2塗布した。これを130℃の恒温ゾーンで2分間加熱し、円盤状化合物を配向させた。次に、60℃の雰囲気下で120W/cm高圧水銀灯を用いて、1分間UV照射し円盤状化合物を重合させた。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学異方性層を形成し、光学補償フイルムを作製した。
<Preparation of optically anisotropic layer>
On the alignment film, 91.0 g of the following discotic compound, 9.0 g of ethylene oxide modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.), cellulose acetate butyrate (CAB551-0.2, Eastman Chemical Co., Ltd.) 2.0 g, Cellulose Acetate Butyrate (CAB531-1, Eastman Chemical Co., Ltd.) 0.5 g, Photopolymerization Initiator (Irgacure 907, Ciba Geigy Co.) 3.0 g, Sensitizer ( Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. (1.0 g), a fluoroaliphatic group-containing copolymer (Megafac F780 manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.) 1.3 g dissolved in 207 g of methyl ethyl ketone Then, 6.2 ml / m 2 was applied with a # 3.6 wire bar. This was heated in a constant temperature zone of 130 ° C. for 2 minutes to orient the discotic compound. Next, UV irradiation was performed for 1 minute using a 120 W / cm high pressure mercury lamp in an atmosphere of 60 ° C. to polymerize the discotic compound. Then, it stood to cool to room temperature. Thus, an optically anisotropic layer was formed, and an optical compensation film was produced.

Figure 2006091701
Figure 2006091701

作製した光学異方性層において、円盤状化合物は、円盤面と透明保護膜とのなす角度(傾斜角)が、透明保護膜から空気界面に向かって増加しており、ハイブリッド配向していた。光学異方性層はシュリーレン等の欠陥がない均一な膜であった。偏光板をクロスニコル配置とし、得られた光学補償シートのムラを観察したところ、正面、および法線から60°まで傾けた方向から見ても、ムラは検出できなかった。   In the produced optically anisotropic layer, the discotic compound had a hybrid orientation in which the angle (tilt angle) formed by the disc surface and the transparent protective film increased from the transparent protective film toward the air interface. The optically anisotropic layer was a uniform film free from defects such as schlieren. When the polarizing plate was placed in a crossed Nicol arrangement and the unevenness of the obtained optical compensation sheet was observed, the unevenness could not be detected even when viewed from the front and the direction inclined to 60 ° from the normal.

[光拡散フイルムの作製]
<光拡散層形成用塗布液の調製>
ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(商品名:DPHA、日本化薬(株)製)250gを、439gのメチルイソブチルケトン/シクロヘキサノン=50/50質量%の混合溶媒に溶解した。得られた溶液に、光重合開始剤(商品名:イルガキュア907、チバガイギー社製)7.5gおよび光増感剤(商品名:カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)5.0gを49gのメチルエチルケトンに溶解した溶液を加えた。この溶液を孔径3μmのポリプロピレン製フィルターでろ過した後、塗布、紫外線硬化して得られた塗膜の屈折率は1.51であった。
上記塗布液(溶剤乾燥し、紫外線硬化後の屈折率:1.51)1000質量部に、平均粒径1.3μmの架橋ポリスチレンからなる前方散乱性付与粒子(SX−130H、屈折率:1.61、綜研化学(株)製)150質量部を追添加し、エアディスパーにて10分間攪拌して混合物を得、孔径3μmのポリプロピレン製フィルター(PPE−03)で濾過して、前方散乱性を付与した、光拡散層用塗布液を調製した。
[Production of light diffusing film]
<Preparation of coating solution for forming light diffusion layer>
250 g of a mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate (trade name: DPHA, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) was dissolved in 439 g of a mixed solvent of methyl isobutyl ketone / cyclohexanone = 50/50 mass%. 49 g of a photopolymerization initiator (trade name: Irgacure 907, manufactured by Ciba Geigy) and 5.0 g of photosensitizer (trade name: Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) were added to the resulting solution. A solution dissolved in methyl ethyl ketone was added. The solution was filtered through a polypropylene filter having a pore size of 3 μm, and then applied and UV cured to give a refractive index of 1.51.
Forward scattering property-imparting particles (SX-130H, refractive index: 1.1) made of crosslinked polystyrene having an average particle diameter of 1.3 μm in 1000 parts by mass of the coating liquid (solvent-dried and refractive index after UV curing: 1.51). 61, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) 150 parts by mass, stirred with an air disper for 10 minutes to obtain a mixture, filtered through a polypropylene filter (PPE-03) having a pore size of 3 μm, A light-diffusing layer coating solution was prepared.

<低屈折率層形成用塗布液の調製>
(パーフルオロオレフィン共重合体(1)の合成)
<Preparation of coating solution for forming low refractive index layer>
(Synthesis of perfluoroolefin copolymer (1))

Figure 2006091701
Figure 2006091701

内容量100mlのステンレス製撹拌機付オートクレーブに酢酸エチル40ml、ヒドロキシエチルビニルエーテル14.7gおよび過酸化ジラウロイル0.55gを仕込み、系内を脱気して窒素ガスで置換した。さらにヘキサフルオロプロピレン(HFP)25gをオートクレーブ中に導入して65℃まで昇温した。オートクレーブ内の温度が65℃に達した時点の圧力は5.4kg/cm2であった。該温度を保持し8時間反応を続け、圧力が3.2kg/cm2に達した時点で加熱をやめ放冷した。室温まで内温が下がった時点で未反応のモノマーを追い出し、オートクレーブを開放して反応液を取り出した。得られた反応液を大過剰のヘキサンに投入し、デカンテーションにより溶剤を除去することにより沈殿したポリマーを取り出した。さらにこのポリマーを少量の酢酸エチルに溶解してヘキサンから2回再沈殿を行うことによって残存モノマーを完全に除去した。乾燥後ポリマー28gを得た。次に該ポリマーの20gをN,N−ジメチルアセトアミド100mlに溶解、氷冷下アクリル酸クロライド11.4gを滴下した後、室温で10時間攪拌した。反応液に酢酸エチルを加え水洗、有機層を抽出後濃縮し、得られたポリマーをヘキサンで再沈殿させることによりフッ素ポリマーとしての上記パーフルオロオレフィン共重合体(1)を19g得た。得られたポリマーの屈折率は1.421であった。 Into a stainless steel autoclave with a stirrer of 100 ml, 40 ml of ethyl acetate, 14.7 g of hydroxyethyl vinyl ether and 0.55 g of dilauroyl peroxide were charged, and the inside of the system was deaerated and replaced with nitrogen gas. Further, 25 g of hexafluoropropylene (HFP) was introduced into the autoclave and the temperature was raised to 65 ° C. The pressure when the temperature in the autoclave reached 65 ° C. was 5.4 kg / cm 2 . The reaction was continued for 8 hours while maintaining the temperature, and when the pressure reached 3.2 kg / cm 2 , the heating was stopped and the mixture was allowed to cool. When the internal temperature dropped to room temperature, unreacted monomers were driven out, the autoclave was opened, and the reaction solution was taken out. The obtained reaction solution was poured into a large excess of hexane, and the polymer was precipitated by removing the solvent by decantation. Further, this polymer was dissolved in a small amount of ethyl acetate and reprecipitated twice from hexane to completely remove the residual monomer. After drying, 28 g of polymer was obtained. Next, 20 g of the polymer was dissolved in 100 ml of N, N-dimethylacetamide, and 11.4 g of acrylic acid chloride was added dropwise under ice cooling, followed by stirring at room temperature for 10 hours. Ethyl acetate was added to the reaction solution, washed with water, the organic layer was extracted and concentrated, and the resulting polymer was reprecipitated with hexane to obtain 19 g of the perfluoroolefin copolymer (1) as a fluoropolymer. The resulting polymer had a refractive index of 1.421.

(ゾル液aの調製)
攪拌機、還流冷却器を備えた反応器、メチルエチルケトン120部、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(KBM−5103、信越化学工業(株)製)100部、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート3部を加え混合したのち、イオン交換水30部を加え、60℃で4時間反応させたのち、室温まで冷却し、ゾル液aを得た。質量平均分子量は1600であり、オリゴマー成分以上の成分のうち、分子量が1000〜20000の成分は100%であった。また、ガスクロマトグラフィー分析から、原料のアクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランは全く残存していなかった。
(Preparation of sol solution a)
A stirrer, a reactor equipped with a reflux condenser, 120 parts of methyl ethyl ketone, 100 parts of acryloyloxypropyltrimethoxysilane (KBM-5103, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 3 parts of diisopropoxyaluminum ethyl acetoacetate were added and mixed. Thereafter, 30 parts of ion-exchanged water was added and reacted at 60 ° C. for 4 hours, and then cooled to room temperature to obtain sol solution a. The mass average molecular weight was 1600, and among the components higher than the oligomer component, the component having a molecular weight of 1000 to 20000 was 100%. Further, from the gas chromatography analysis, the raw material acryloyloxypropyltrimethoxysilane did not remain at all.

(中空シリカ分散液の調製)
中空シリカ微粒子ゾル(イソプロピルアルコールシリカゾル、触媒化成工業(株)製CS60−IPA、平均粒子径60nm、シェル厚み10nm、シリカ濃度20%、シリカ粒子の屈折率1.31)500質量部に、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学(株)製、KBM−5103)30質量部、およびジイソプロポキシアルミニウムエチルアセテート1.5質量部を加え混合した後に、イオン交換水9質量部を加えた。60℃で8時間反応させた後に室温まで冷却し、アセチルアセトン1.8質量部を添加し、中空シリカ分散液を得た。得られた中空シリカ分散液の固形分濃度は18質量%、溶剤乾燥後の屈折率は1.31であった。
(Preparation of hollow silica dispersion)
Hollow silica fine particle sol (isopropyl alcohol silica sol, CS60-IPA manufactured by Catalyst Chemical Industry Co., Ltd., average particle diameter 60 nm, shell thickness 10 nm, silica concentration 20%, silica particle refractive index 1.31) in 500 parts by mass, acryloyloxy After adding 30 parts by mass of propyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-5103) and 1.5 parts by mass of diisopropoxyaluminum ethyl acetate, 9 parts by mass of ion-exchanged water were added. After making it react at 60 degreeC for 8 hours, it cooled to room temperature, added 1.8 mass parts of acetylacetone, and obtained the hollow silica dispersion liquid. The resulting hollow silica dispersion had a solid content concentration of 18% by mass and a refractive index after solvent drying of 1.31.

(低屈折率層形成用組成物の調製)
パーフルオロオレフィン共重合体(1)41.6質量部、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(DPHA、日本化薬(株)製)10.4質量部、中空シリカ30.0質量部、光ラジカル発生剤イルガキュア907(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)2.2%、末端メタクリレート基含有シリコーン樹脂X−22−164C(信越化学(株)製)2.3質量部、ゾル液a13.5質量部(上記いずれも固形分のみの質量%)を配合し、固形分濃度が7質量%になるようにメチルエチルケトンに溶解し、低屈折率層形成用組成物Ln−2を調製した。この塗布液を用いて、形成した塗膜の屈折率は、1.425(550nm)であった。
(Preparation of composition for forming low refractive index layer)
Perfluoroolefin copolymer (1) 41.6 parts by mass, mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA, Nippon Kayaku Co., Ltd.) 10.4 parts by mass, hollow silica 30.0 Parts by mass, photoradical generator Irgacure 907 (Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) 2.2%, terminal methacrylate group-containing silicone resin X-22-164C (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 2.3 parts by mass, 13.5 parts by mass of sol liquid a (all the above are mass% of only solid content) is mixed and dissolved in methyl ethyl ketone so that the solid content concentration becomes 7 mass%, and the composition Ln-2 for forming a low refractive index layer is obtained. Prepared. The refractive index of the coating film formed using this coating solution was 1.425 (550 nm).

トリアセチルセルロース支持体(富士写真フイルム(株)製TD−80UF)上に、上記の光拡散層塗布液をバーコーターを用いて塗布し、120℃で乾燥の後、酸素濃度が0.1体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度400mW/cm2、照射量300mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化した。光拡散層の厚みは、0.5μmから7μmまで、塗布量を変化させることで試料を作製した。
実施例4に関しては、光拡散層の上に、上記低屈折率層用塗布液をバーコーターを用いて塗布し、90℃で15秒乾燥の後、さらに酸素濃度が0.1体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら240W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、放射照度600mW/cm2、照射量600mJ/cm2の紫外線を照射して硬化し、厚さ0.096μmの低屈折率層を形成した。光拡散層の架橋ポリスチレン粒子径と膜厚みの組み合わせで、表面傾斜角度分布、表面粗さの異なる所望の試料を表のように種々作製した。
The above light diffusion layer coating solution is applied onto a triacetylcellulose support (TD-80UF manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) using a bar coater, dried at 120 ° C., and an oxygen concentration of 0.1 volume. % Of the sample was irradiated with ultraviolet rays having an illuminance of 400 mW / cm 2 and an irradiation amount of 300 mJ / cm 2 using a 160 W / cm air-cooled metal halide lamp (manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.) while purging with a nitrogen purge. The coating layer was cured. A sample was prepared by changing the coating amount of the light diffusion layer from 0.5 μm to 7 μm.
For Example 4, the low refractive index coating solution was applied onto the light diffusion layer using a bar coater, dried at 90 ° C. for 15 seconds, and then the oxygen concentration was 0.1% by volume or less. Using a 240 W / cm air-cooled metal halide lamp (made by Eye Graphics Co., Ltd.) while purging with an atmosphere of nitrogen, it was cured by irradiating with ultraviolet rays having an irradiance of 600 mW / cm 2 and an irradiation amount of 600 mJ / cm 2. A low refractive index layer having a thickness of 0.096 μm was formed. Various desired samples having different surface inclination angle distributions and surface roughnesses were prepared as shown in the table by combinations of the crosslinked polystyrene particle diameter and film thickness of the light diffusion layer.

<光拡散層の評価>
・傾斜角度10°以上の割合
装置はマイクロマップ社(米国)SXM520−AS150型を用い、対物レンズは10倍、傾斜角度の測定単位は0.85平方ミクロン単位であり、測定範囲は0.48平方ミリである。測定データは前述したように、MAT−LABを用いて解析し、傾斜角度分布を算出した。
<Evaluation of light diffusion layer>
-Ratio of tilt angle of 10 ° or more The apparatus uses Micromap (USA) SXM520-AS150 type, the objective lens is 10 times, the tilt angle measurement unit is 0.85 square micron unit, and the measurement range is 0.48. Square millimeter. As described above, the measurement data was analyzed using MAT-LAB, and the tilt angle distribution was calculated.

・表面粗さ(Ra)
原子間力顕微鏡(SPI−3800N AFM;セイコーインスツルメンツ(株)製)を用いて評価した。作製した光拡散フイルム表面において、100cm2の面積の中から、ランダムに1μm×1μmの面積における測定を行い、合計10カ所(1mm2の面積)における平均表面粗さ(Ra)の平均値を求めた。
・ Surface roughness (Ra)
Evaluation was performed using an atomic force microscope (SPI-3800N AFM; manufactured by Seiko Instruments Inc.). On the surface of the produced light diffusion film, measurement is performed at an area of 1 μm × 1 μm at random from an area of 100 cm 2 , and an average value of average surface roughness (Ra) at a total of 10 locations (area of 1 mm 2 ) is obtained. It was.

<偏光板の作製>
延伸したポリビニルアルコールフイルムに、ヨウ素を吸着させて偏光膜を作製した。次に、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製した光学補償シートを、支持体面で偏光膜の片側に貼り付けた。また、厚さ80μmのセルローストリアセテートフイルム(TD−80U、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、偏光膜の反対側に貼り付けた。偏光膜の吸収軸と光学補償シートの支持体の遅相軸(流延方向と平行方向)とは平行になるように配置した。これをバックライト側の偏光板として用いた。
視認側の偏光板の、偏光膜には、同様にして貼り付けた光学補償フイルムと反対側の面に、上記で作製した光拡散フイルムを、光拡散層が偏光層と反対側の面になるように、上記粘着剤を用いて貼り付けた。これを視認側偏光板として用いた。
<Preparation of polarizing plate>
A polarizing film was prepared by adsorbing iodine to a stretched polyvinyl alcohol film. Next, using the polyvinyl alcohol-type adhesive agent, the produced optical compensation sheet was affixed on one side of the polarizing film on the support surface. Further, a cellulose triacetate film (TD-80U, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) having a thickness of 80 μm was subjected to saponification treatment and attached to the opposite side of the polarizing film using a polyvinyl alcohol-based adhesive. The absorption axis of the polarizing film and the slow axis (parallel to the casting direction) of the support of the optical compensation sheet were arranged in parallel. This was used as a polarizing plate on the backlight side.
The polarizing plate on the viewing side has the light diffusion film prepared as described above on the surface opposite to the optical compensation film attached in the same manner to the polarizing film, and the light diffusing layer becomes the surface opposite to the polarizing layer. As above, it was pasted using the above-mentioned pressure-sensitive adhesive. This was used as a viewing side polarizing plate.

市販のUXGA15インチTFT−TN液晶ディスプレイのTNセルに、作製した偏光板を、光学補償シートが液晶セル側になるようとなるように粘着剤を介して、観察者側(視認側)およびバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。このとき、偏光板の吸収軸方向が対面する液晶セルのラビング方向に対して平行となり、光学異方性層の配向制御方向が対面する液晶セルのラビング方向に反平行な方向に対して、観察者側では反時計方向に3°、バックライト側では時計方向に3°の角度になるように調整して液晶表示装置を作製した。   The manufactured polarizing plate is applied to the TN cell of a commercially available UXGA 15-inch TFT-TN liquid crystal display through an adhesive so that the optical compensation sheet is on the liquid crystal cell side. I stuck them one by one. At this time, the absorption axis direction of the polarizing plate is parallel to the rubbing direction of the facing liquid crystal cell, and the orientation control direction of the optical anisotropic layer is observed to be antiparallel to the rubbing direction of the facing liquid crystal cell. The liquid crystal display device was manufactured by adjusting the angle so that the angle on the person side was 3 ° counterclockwise and the angle on the backlight side was 3 ° clockwise.

<TN液晶セルでの評価>
このように作製した液晶表示装置を、EZ−Contrast160D(ELDIM社製)を用い、視野角特性を測定し、L0/L1、及びL1/L2の下方向反転角、正面コントラストを求めた。また、黒が黒に見える程度、防眩性、画像のギラツキを評価した。
<Evaluation with TN liquid crystal cell>
The viewing angle characteristics of the liquid crystal display device thus manufactured were measured using EZ-Contrast 160D (manufactured by ELDIM), and the downward inversion angles and front contrast of L0 / L1 and L1 / L2 were determined. Further, the degree to which black appears to be black, antiglare property, and glare of the image were evaluated.

<黒が黒に見える程度>
黒が黒に見える :◎
黒がやや白っぽい :○
黒が白くて使用に耐えない :×
<The extent that black appears to be black>
Black looks black: ◎
Black is slightly whitish: ○
Black is white and cannot be used: ×

<防眩性評価>ルーバーなしのむき出し蛍光灯(800cd/cm2)を映し、その反射像のボケの程度を以下の基準で評価した。
蛍光灯の輪郭が全く〜ほとんどわからない :◎
蛍光灯はボケているが、輪郭は識別できる :○
蛍光灯がほとんどボケない :×
<Evaluation of antiglare property> A bare fluorescent lamp (800 cd / cm 2 ) without a louver was projected, and the degree of blur of the reflected image was evaluated according to the following criteria.
The outline of the fluorescent lamp is almost completely unknown: ◎
The fluorescent lamp is blurred, but the outline can be identified: ○
There is almost no blurring of fluorescent light: ×

<ギラツキ評価>以下の基準で目視評価した。
全くギラツキが無い :◎
わずかにギラツキがあるが、許容レベル :○
ギラツキがあり、許容外 :×
<Glitter evaluation> Visual evaluation was performed according to the following criteria.
No glare: ◎
Slight glare, but acceptable level: ○
There is glare and is not acceptable: ×

Figure 2006091701
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傾斜角度10°以上の割合が2%以下であり、且つ表面粗さRaが30〜300nmの表面を有する光拡散層を備えた実施例1〜6は、下方向階調反転、防眩性、ギラツキ及び黒の黒っぽさ、いずれの観点においても良好であった。特に、実施例4の液晶表示装置は、最表層に低屈折率層を設けられているので、より外光の映り込みを防止することができ、表示品位に優れている。
一方、比較例1では傾斜角度10°以上の割合は0%であるが、表面粗さRaが10nm未満で低く、表面がクリアであるため、外光の映り込みが気になり、また、防眩性及び下階調反転が実施例1〜6と比較して劣る。また、傾斜角度分布が10°以上の割合が2%を超える比較例2は、黒表示時に画面が白っぽくなり、画質が劣る。さらに、表面粗さRaが300nmを超える比較例3は、ギラツキが悪化していて、やはり画質が劣っていた。
Examples 1 to 6 provided with a light diffusion layer having a surface with a surface roughness Ra of 30 to 300 nm and a ratio of the inclination angle of 10 ° or more is 2% or less, the downward gradation inversion, anti-glare property, It was good in terms of both glare and blackness. In particular, since the liquid crystal display device of Example 4 is provided with a low refractive index layer as the outermost layer, reflection of external light can be prevented and display quality is excellent.
On the other hand, in Comparative Example 1, the ratio of the inclination angle of 10 ° or more is 0%. However, since the surface roughness Ra is low at less than 10 nm and the surface is clear, the reflection of external light is a concern, and Dazzle and lower gradation inversion are inferior compared to Examples 1-6. Further, in Comparative Example 2 in which the ratio of the tilt angle distribution of 10 ° or more exceeds 2%, the screen becomes whitish when black is displayed, and the image quality is inferior. Furthermore, in Comparative Example 3 in which the surface roughness Ra exceeds 300 nm, the glare is deteriorated and the image quality is also inferior.

また、表1中、実施例3、5及び6は、同一の構成の偏光板を視認側偏光板として用いているが、バックライトの集光条件が異なる液晶表示装置である。いずれも、バックライトの出射光輝度の上下方向プロファイルにおける、正面輝度の半値となる角度が40度以下の条件で集光しているので、ギラツキが生じていない。一方、実施例3、5及び6と同一の構成の液晶表示装置について、バックライトの出射光輝度の上下方向プロファイルにおける、正面輝度の半値となる角度が50度程度又は80度程度の条件で集光して、同様に評価したところ、50度程度の条件ではギラツキが若干認められ、80度程度の条件ではさらにギラツキが認められた。   In Table 1, Examples 3, 5 and 6 are liquid crystal display devices in which the polarizing plate having the same configuration is used as the viewing side polarizing plate, but the condensing conditions of the backlight are different. In any case, the light is condensed under the condition that the half value of the front luminance in the vertical profile of the emitted light luminance of the backlight is 40 degrees or less, and thus no glare occurs. On the other hand, for the liquid crystal display device having the same configuration as in Examples 3, 5 and 6, it was collected under the condition that the half value of the front luminance in the vertical profile of the emitted light luminance of the backlight was about 50 degrees or about 80 degrees. As a result of evaluation in the same manner, slight glare was observed under the condition of about 50 degrees, and further glare was observed under the condition of about 80 degrees.

本発明の偏光板の実施形態の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of embodiment of the polarizing plate of this invention. 本発明の液晶表示装置の一実施形態を示す概略模式図である。1 is a schematic diagram illustrating an embodiment of a liquid crystal display device of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、15、105 光拡散層
2、13、101 偏光層(直線偏光膜)
3、14 吸収軸
4、11、104 光学異方性層
5、12 配向軸
2A、13A 偏光板
6、9 液晶セル用基板
8 液晶層(液晶分子)
7、10 液晶層用配向軸
106 低屈折率層
102,103 高分子フイルムからなる層

1, 15, 105 Light diffusing layer 2, 13, 101 Polarizing layer (linearly polarizing film)
3, 14 Absorption axis 4, 11, 104 Optically anisotropic layer 5, 12 Orientation axis 2A, 13A Polarizing plate 6, 9 Substrate for liquid crystal cell 8 Liquid crystal layer (liquid crystal molecule)
7, 10 Orientation axis for liquid crystal layer 106 Low refractive index layer 102, 103 Layer made of polymer film

Claims (4)

光学異方性層と、光拡散層と、該光学異方性層及び該光拡散層の間に偏光層とを少なくとも有する偏光板であって、
前記光拡散層の前記偏光層が配置された側と反対側の面において、傾斜角度が10°以上の割合が2%以下であり、且つ
前記光拡散層の前記偏光層が配置された面と反対側の面の表面粗さが、30〜300nmである偏光板。
A polarizing plate having at least an optically anisotropic layer, a light diffusing layer, and a polarizing layer between the optically anisotropic layer and the light diffusing layer,
The surface of the light diffusing layer opposite to the side on which the polarizing layer is disposed, the ratio of the tilt angle of 10 ° or more is 2% or less, and the surface of the light diffusing layer on which the polarizing layer is disposed A polarizing plate having a surface roughness on the opposite side of 30 to 300 nm.
前記光拡散層の前記偏光層が配置された側と反対側の最表層に、屈折率1.35〜1.45なる低屈折率層を有する請求項1に記載の偏光板。 The polarizing plate of Claim 1 which has a low-refractive-index layer with a refractive index of 1.35 to 1.45 in the outermost layer on the opposite side to the side where the said polarizing layer of the said light-diffusion layer is arrange | positioned. 液晶セルと、該液晶セルを挟んで対向配置された一対の偏光板とを有する液晶表示装置であって、前記一対の偏光板のうち少なくとも視認側に配置される偏光板が請求項1又は2に記載の偏光板であり、且つ該偏光板の光学異方性層が配置された側の面が液晶セル側へ向けて対置された液晶表示装置。 3. A liquid crystal display device comprising a liquid crystal cell and a pair of polarizing plates disposed opposite to each other with the liquid crystal cell interposed therebetween, wherein the polarizing plate disposed on at least the viewing side of the pair of polarizing plates. A liquid crystal display device, wherein the surface of the polarizing plate on which the optically anisotropic layer is disposed is opposed to the liquid crystal cell side. バックライトから入射された光を平行光化する平行光化手段をさらに有し、該手段が、出射光輝度の上下方向プロファイルにおいて、正面輝度の半値となる角度を40度以下とする請求項3に記載の液晶表示装置。

4. A collimating means for collimating light incident from the backlight is further provided, and the means sets the angle at which the half value of the front luminance is 40 degrees or less in the vertical profile of the emitted light luminance. A liquid crystal display device according to 1.

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