JP2007133296A - Polarizing plate and liquid crystal display device - Google Patents

Polarizing plate and liquid crystal display device Download PDF

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Kentaro Toyooka
健太郎 豊岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polarizing plate which contributes improvement of front contrast without degrading a contrast viewing angle of a liquid crystal display device. <P>SOLUTION: In the polarizing plate which has at least an optical compensation film having an in-plane retardation of 20 nm or more and a polarizer, a retardation value (Re) determined such that a measurement of transmittance I for 0°≤θ≤360° is most closely approximated to the transmittance I calculated according to equation [1] is 0.2 nm to 5 nm, wherein I is the transmittance, K is a constant, θ is an angle between a polarizer transmission axis and an analyzer transmission axis and λ is a measurement wavelength (therein, visible light region wavelength). <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光学補償フィルムを備えた偏光板および液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a polarizing plate and a liquid crystal display device provided with an optical compensation film.

光学補償シートは、画像着色を解消したり、視野角を拡大するために、様々な液晶表示装置で用いられている。従来、光学補償シートとしては、延伸複屈折フィルムが使用されている。また、近年、延伸複屈折フィルムに代えて、透明支持体上にディスコティック液晶性化合物からなる光学異方性層を有する光学補償シートを使用することが提案されている。この光学異方性層は、通常、ディスコティック液晶性化合物を含むディスコティック液晶組成物を配向膜の上に塗布し、配向温度よりも高い温度で加熱してディスコティック液晶性化合物を配向させ、その配向状態を固定することにより形成される。一般に、ディスコティック液晶性化合物は、大きな複屈折率を有するとともに、多様な配向形態がある。ディスコティック液晶性化合物を用いることで、従来の延伸複屈折フィルムでは得ることができない光学的性質を実現することが可能になった。   Optical compensation sheets are used in various liquid crystal display devices in order to eliminate image coloring and expand the viewing angle. Conventionally, stretched birefringent films have been used as optical compensation sheets. In recent years, it has been proposed to use an optical compensation sheet having an optically anisotropic layer made of a discotic liquid crystalline compound on a transparent support instead of a stretched birefringent film. This optically anisotropic layer is usually formed by applying a discotic liquid crystal composition containing a discotic liquid crystal compound on an alignment film, and heating it at a temperature higher than the alignment temperature to align the discotic liquid crystal compound, It is formed by fixing its orientation state. In general, the discotic liquid crystalline compound has a large birefringence and various alignment forms. By using a discotic liquid crystalline compound, it has become possible to realize optical properties that cannot be obtained with conventional stretched birefringent films.

視野角の拡大とともに、正面でのコントラストの向上も表示性能としては重要である。正面コントラストを向上させるために、黒表示時の液晶の残留位相差と等しい位相差を有する複屈折媒体を偏光板との間に配置する方法(特許文献1)などが提案されている。しかし、上記のように複屈折の位相差を合わせる方法では、視野角コントラストが不十分になってしまう問題があった。
特許第3321559号
Along with the widening of the viewing angle, the improvement of the contrast at the front is also important for the display performance. In order to improve the front contrast, there has been proposed a method (Patent Document 1) in which a birefringent medium having a phase difference equal to the residual phase difference of the liquid crystal during black display is disposed between the polarizing plate and the like. However, the method of adjusting the birefringence phase difference as described above has a problem that the viewing angle contrast becomes insufficient.
Japanese Patent No. 3321559

本発明は、液晶表示装置のコントラスト視野角の広さを維持したまま正面コントラストを向上させることを課題とする。また、コントラスト視野角を低下させることなく、正面コントラストを向上させるのに寄与する偏光板を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to improve the front contrast while maintaining the wide contrast viewing angle of the liquid crystal display device. It is another object of the present invention to provide a polarizing plate that contributes to improving the front contrast without reducing the contrast viewing angle.

本発明者は、鋭意検討の結果、偏光板のもつ見かけのレターデーション値をある範囲に制御することによって、コントラスト視野角を維持したまま正面コントラストを著しく向上させることができることが分かった。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that the front contrast can be remarkably improved while maintaining the contrast viewing angle by controlling the apparent retardation value of the polarizing plate within a certain range.

即ち、上記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
(1) 面内レターデーションが20nm以上である光学補償フィルムと偏光子とを少なくとも有する偏光板であって、該偏光板を通過する光の透過率Iを、前記偏光子の透過軸に対して角度θの方向に透過軸を有する検光子を用いて測定した場合に、0°≦θ≦360°に対して測定される透過率Iが下記式[1]に最も合うように決定されるReが0.2nm〜5nmである偏光板。
That is, the means for solving the above problems are as follows.
(1) A polarizing plate having at least an optical compensation film having an in-plane retardation of 20 nm or more and a polarizer, and a transmittance I of light passing through the polarizing plate with respect to a transmission axis of the polarizer When measured using an analyzer having a transmission axis in the direction of the angle θ, the transmittance I measured for 0 ° ≦ θ ≦ 360 ° is determined so as to best match the following equation [1]. Is a polarizing plate having a thickness of 0.2 nm to 5 nm.

Figure 2007133296
(I:透過率、K:定数、θ:偏光子透過軸と検光子透過軸なす角度、λ:測定波長(但し可視光域波長))
Figure 2007133296
(I: transmittance, K: constant, θ: angle between polarizer transmission axis and analyzer transmission axis, λ: measurement wavelength (however, visible light wavelength))

(2) 前記光学補償フィルムが、支持体と、該支持体上に、液晶性化合物を含有する組成物から形成された光学異方性層を少なくとも一層有することを特徴とする(1)の偏光板。
(3) 前記液晶性化合物がディスコティック液晶であることを特徴とする(1)又は(2)の偏光板。
(4) (1)〜(3)のいずれかの偏光板を有する液晶表示装置。
(2) The polarized light according to (1), wherein the optical compensation film has at least one optically anisotropic layer formed of a support and a composition containing a liquid crystal compound on the support. Board.
(3) The polarizing plate according to (1) or (2), wherein the liquid crystalline compound is a discotic liquid crystal.
(4) A liquid crystal display device having the polarizing plate of any one of (1) to (3).

本発明によれば、液晶表示装置のコントラスト視野角を向上させるとともに、正面コントラストの向上に寄与する偏光板を提供することができる。また、本発明によれば、コントラスト視野角を向上させるとともに、正面コントラストが向上された液晶表示装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while improving the contrast viewing angle of a liquid crystal display device, the polarizing plate which contributes to the improvement of front contrast can be provided. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal display device in which the contrast viewing angle is improved and the front contrast is improved.

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。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、「平行」、「直交」とは、厳密な角度±10゜未満の範囲内であることを意味する。この範囲は厳密な角度との誤差は、±5゜未満であることが好ましく、±2゜未満であることがより好ましい。また、「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。さらに屈折率および位相差の測定波長は特別な記述がない限り、可視光域のλ=550nmでの値である。
また、本明細書において「偏光板」とは、特に断らない限り、長尺の偏光板及び液晶装置に組み込まれる大きさに裁断された(本明細書において、「裁断」には「打ち抜き」及び「切り出し」等も含むものとする)偏光板の両者を含む意味で用いられる。また、本明細書では、「偏光子」及び「偏光板」を区別して用いるが、「偏光板」は「偏光子」の少なくとも片面に該偏光子を保護する透明保護膜を有する積層体を意味するものとする。
The present invention will be described in detail below. In the present specification, a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
Further, in this specification, “parallel” and “orthogonal” mean that the angle is within a range of strictly less than ± 10 °. In this range, an error from a strict angle is preferably less than ± 5 °, and more preferably less than ± 2 °. Further, the “slow axis” means a direction in which the refractive index is maximized. Further, the measurement wavelengths of the refractive index and the phase difference are values at λ = 550 nm in the visible light region unless otherwise specified.
Further, in this specification, the “polarizing plate” is cut into a size to be incorporated into a long polarizing plate and a liquid crystal device unless otherwise specified (in this specification, “cutting” includes “punching” and The term “includes“ cutout ”and the like” is used to include both polarizing plates. Further, in this specification, “polarizer” and “polarizing plate” are used separately, but “polarizing plate” means a laminate having a transparent protective film for protecting the polarizer on at least one side of the “polarizer”. It shall be.

[偏光板]
本発明の偏光板は、面内レターデーションが20nm以上である光学補償フィルムと、偏光子とを少なくとも有する。本発明の偏光板の一実施形態は、液晶セル側に配置される側から、面内レターデーションが20nm以上である光学補償フィルム、偏光子、及び保護フィルムが順に積層され一体化された構成の偏光板である。
本発明の偏光板は、測定系の検光子の透過軸と偏光子の透過軸とのなす角度θを変化させて透過率Iを測定した場合に、0°≦θ≦360°に対して測定される透過率Iが、下記式[1]に最も合うように決定されるレターデーション値Re(以下、見かけのレターデーションと呼ぶ)が0.2nm〜5nmである。
[Polarizer]
The polarizing plate of the present invention has at least an optical compensation film having an in-plane retardation of 20 nm or more and a polarizer. In one embodiment of the polarizing plate of the present invention, an optical compensation film having an in-plane retardation of 20 nm or more, a polarizer, and a protective film are sequentially laminated and integrated from the side disposed on the liquid crystal cell side. It is a polarizing plate.
The polarizing plate of the present invention is measured with respect to 0 ° ≦ θ ≦ 360 ° when the transmittance I is measured by changing the angle θ between the transmission axis of the analyzer of the measurement system and the transmission axis of the polarizer. The retardation value Re (hereinafter referred to as the apparent retardation) at which the transmittance I is determined so as to best fit the following formula [1] is 0.2 nm to 5 nm.

Figure 2007133296
(I:透過率、K:定数、θ:偏光子透過軸と検光子透過軸なす角度)
Figure 2007133296
(I: transmittance, K: constant, θ: angle between polarizer transmission axis and analyzer transmission axis)

一般的に、偏光子を通過した光が光学補償フィルム等の複屈折媒体を通過した際の透過率Iは、下記式[0]で表されることが知られている。   In general, it is known that the transmittance I when light passing through a polarizer passes through a birefringent medium such as an optical compensation film is represented by the following formula [0].

Figure 2007133296
Figure 2007133296

上記式[0]中、Iは透過率、Kは定数、θは偏光子透過軸と測定系の検光子透過軸とのなす角度、φは偏光子透過軸と光学補償フィルム等の複屈折媒体の遅相軸とのなす角度、λは測定波長(但し可視光域波長)、及びReは複屈折媒体が有するレターデーション値である。光学補償フィルムと偏光子とが一体化された偏光板について本発明者が鋭意検討を重ねた結果、偏光子透過軸と光学補償フィルムの遅相軸とのなす角度φを45°と仮定した式(上記式[1])に最も合うようにフィッティングして決定されるReが0.2〜5nmであると、かかる偏光板を液晶表示装置に用いた場合に、コントラスト視野角の広さを維持したまま、液晶セルの黒表示時の残留レターデーションを補償し、正面コントラストを格段に向上させることができることを見出した。   In the above formula [0], I is the transmittance, K is a constant, θ is the angle formed by the polarizer transmission axis and the analyzer transmission axis of the measurement system, and φ is a birefringent medium such as the polarizer transmission axis and the optical compensation film. Λ is a measurement wavelength (however, visible light wavelength), and Re is a retardation value of the birefringent medium. As a result of the inventor's extensive studies on the polarizing plate in which the optical compensation film and the polarizer are integrated, an equation assuming that the angle φ formed by the polarizer transmission axis and the slow axis of the optical compensation film is 45 °. When the Re determined by fitting so as to best fit (the above formula [1]) is 0.2 to 5 nm, the width of the contrast viewing angle is maintained when such a polarizing plate is used in a liquid crystal display device. As it is, it was found that the residual retardation at the time of black display of the liquid crystal cell can be compensated and the front contrast can be remarkably improved.

偏光板の見かけのレターデーションは、例えば以下の方法で求めることができる。
測定サンプルの偏光板を、光学補償フィルムを検光子側にして配置して、偏光子の透過軸と、検光子の透過軸とを同一平面上に投影した際になす角θを0°≦θ≦360°の範囲で変化させながら、偏光板の下部(検光子が配置されている側とは反対側)から波長λ(但しλは可視光域)の光を入射し、検光子からの出射光の強度を測定する。その測定値から透過率Iを算出し、θに対してプロットして得られた曲線が上記式[1]に最も合うように最適化して、Reを決定する。なお式中の定数Kは、θを変化させたときの最大透過率によって決定する。これらの測定及び計算は、市販の光学測定系を用いて自動的に行うことができる。例えば、KOBRA 21ADH(王子計測機器(株)製)を利用すると、θを変化させて偏光板の透過率を自動的に測定することができ、かつ測定された透過率とθとの関係から、見かけのレターデーションを自動的に算出させることができる。但し、KOBRA 21ADHでは、上記式[0]に基づいて最適化が行われるので、測定に際しては、偏光子透過軸と光学補償フィルム遅相軸のなす角度φを入力する必要があり、φ=45°を入力して測定することで、上記式[1]に最も合う見かけのレターデーションReを得ることができる。
The apparent retardation of the polarizing plate can be determined, for example, by the following method.
The polarizing plate of the measurement sample is arranged with the optical compensation film on the analyzer side, and the angle θ formed when the transmission axis of the polarizer and the transmission axis of the analyzer are projected on the same plane is 0 ° ≦ θ While changing within a range of ≦ 360 °, light having a wavelength λ (where λ is a visible light region) is incident from the lower part of the polarizing plate (the side opposite to the side where the analyzer is disposed), and the light is emitted from the analyzer. Measure the intensity of the light. The transmittance I is calculated from the measured value, and the curve obtained by plotting with respect to θ is optimized so as to best fit the above equation [1], and Re is determined. The constant K in the equation is determined by the maximum transmittance when θ is changed. These measurements and calculations can be performed automatically using a commercially available optical measurement system. For example, when KOBRA 21ADH (manufactured by Oji Scientific Instruments) is used, the transmittance of the polarizing plate can be automatically measured by changing θ, and from the relationship between the measured transmittance and θ, Apparent retardation can be calculated automatically. However, in KOBRA 21ADH, optimization is performed based on the above equation [0]. Therefore, in measurement, it is necessary to input an angle φ formed by the polarizer transmission axis and the optical compensation film slow axis, and φ = 45 An apparent retardation Re that best fits the above equation [1] can be obtained by inputting and measuring the angle.

上記式[1]によって決定される偏光板の見かけのレターデーションは、光学補償フィルムの遅相軸と偏光子の透過軸の軸角度の関係、及び/又は、光学補償フィルムの面内レターデーションによって、上記範囲(0.2〜5nm)に調整することができる。
以下、本発明の偏光板に用いられる材料、作製方法等について詳細に説明する。
The apparent retardation of the polarizing plate determined by the above formula [1] depends on the relationship between the slow axis of the optical compensation film and the axial angle of the transmission axis of the polarizer and / or in-plane retardation of the optical compensation film. , And can be adjusted to the above range (0.2 to 5 nm).
Hereinafter, materials used for the polarizing plate of the present invention, production methods, and the like will be described in detail.

[光学補償フィルム]
本発明の偏光板が有する光学補償フィルムは、視野角でのコントラストを向上させるために、面内レターデーションが20nm以上であることが好ましい。
光学補償フィルムの材料については特に限定されず、上記光学特性を満足する限りいずれの光学補償フィルムを用いることもできる。例えば、前記光学補償フィルムは、延伸等により発現された複屈折性を有する透明なポリマーフィルムからなっていてもよい。ポリマーフィルムを構成するポリマーの例には、セルロースエステル(例、セルロースアセテート、セルロースジアセテート)、ノルボルネン系ポリマーおよびポリメチルメタクリレートが含まれる。市販のポリマー(ノルボルネン系ポリマーでは、アートンおよびゼオネックスいずれも商品名))を用いてもよい。なお、従来知られているポリカーボネートやポリスルホンのような複屈折の発現しやすいポリマーであっても、WO00/26705号公報に記載のように、分子を修飾することで複屈折の発現性を制御すれば用いることもできる。
[Optical compensation film]
The optical compensation film of the polarizing plate of the present invention preferably has an in-plane retardation of 20 nm or more in order to improve the contrast at the viewing angle.
The material of the optical compensation film is not particularly limited, and any optical compensation film can be used as long as the above optical characteristics are satisfied. For example, the optical compensation film may be made of a transparent polymer film having birefringence developed by stretching or the like. Examples of the polymer constituting the polymer film include cellulose esters (eg, cellulose acetate, cellulose diacetate), norbornene-based polymers, and polymethyl methacrylate. A commercially available polymer (for Norbornene-based polymers, both Arton and Zeonex are trade names)) may be used. Even in the case of conventionally known polymers such as polycarbonate and polysulfone that easily develop birefringence, the birefringence expression can be controlled by modifying the molecule as described in WO00 / 26705. Can also be used.

また、光学補償フィルムは一層のみからなっていても、二層以上の積層体であってもよいが、ポリマーフィルム等からなる支持体上に液晶性組成物からなる光学異方性層を少なくとも一層有する構成であることが好ましい。   The optical compensation film may be composed of only one layer or may be a laminate of two or more layers, but at least one optically anisotropic layer composed of a liquid crystalline composition is formed on a support composed of a polymer film or the like. It is preferable that it is the structure which has.

(光学異方性層)
光学異方性層は、液晶表示装置の黒表示における液晶セル中の液晶性化合物を補償するように設計することが好ましい。黒表示における液晶セル中の液晶性化合物分子の配向状態は、液晶表示装置のモードにより異なる。この液晶セル中の液晶性化合物分子の配向状態に関しては、IDW'00、FMC7−2のP411〜414等に記載されている。
光学異方性層は、支持体上に直接液晶性組成物から形成するか、もしくは配向膜を介して液晶性組成物から形成する。配向膜は、10μm以下の膜厚を有することが好ましい。
光学異方性層の形成に用いる液晶性組成物は、液晶性化合物の少なくとも一種を含有する。液晶性化合物には、棒状液晶性化合物およびディスコティック液晶性化合物が含まれる。棒状液晶性化合物およびディスコティック液晶性化合物は、高分子液晶でも低分子液晶でもよく、さらに、低分子液晶が、光学異方性層中では架橋された状態となり、液晶性を示さなくなったものも含まれる。光学異方性層は、液晶性化合物および必要に応じて重合性開始剤や任意の成分を含む塗布液を、配向膜の上に塗布することで形成できる。配向膜の好ましい例は、特開平8−338913号公報に記載されている。
(Optically anisotropic layer)
The optically anisotropic layer is preferably designed so as to compensate for the liquid crystalline compound in the liquid crystal cell in the black display of the liquid crystal display device. The alignment state of the liquid crystal compound molecules in the liquid crystal cell in black display varies depending on the mode of the liquid crystal display device. The alignment state of the liquid crystal compound molecules in the liquid crystal cell is described in IDW'00, P411 to 414 of FMC7-2, and the like.
The optically anisotropic layer is formed directly from the liquid crystalline composition on the support or from the liquid crystalline composition via an alignment film. The alignment film preferably has a thickness of 10 μm or less.
The liquid crystalline composition used for forming the optically anisotropic layer contains at least one liquid crystalline compound. The liquid crystal compound includes a rod-like liquid crystal compound and a discotic liquid crystal compound. The rod-like liquid crystal compound and the discotic liquid crystal compound may be a polymer liquid crystal or a low-molecular liquid crystal, and the low-molecular liquid crystal is in a cross-linked state in the optically anisotropic layer and no longer exhibits liquid crystallinity. included. The optically anisotropic layer can be formed by applying a liquid crystal compound and, if necessary, a coating liquid containing a polymerizable initiator and optional components on the alignment film. A preferred example of the alignment film is described in JP-A-8-338913.

(棒状液晶性化合物)
棒状液晶性化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。
なお、棒状液晶性化合物には、金属錯体も含まれる。また、棒状液晶性化合物を繰り返し単位中に含む液晶ポリマーも、本発明の棒状液晶性化合物として用いることができる。言い換えると、棒状液晶性化合物は、(液晶)ポリマーと結合していてもよい。
棒状液晶性化合物については、例えば、季刊化学総説第22巻液晶の化学(1994)日本化学会編の第4章、第7章および第11章、および液晶デバイスハンドブック日本学術振興会第142委員会編の第3章に記載のものを採用できる。
棒状液晶性化合物の複屈折率は、0.001〜0.7の範囲にあることが好ましい。
(Bar-shaped liquid crystalline compound)
Examples of rod-like liquid crystalline compounds include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy-substituted phenylpyrimidines. , Phenyldioxanes, tolanes and alkenylcyclohexylbenzonitriles are preferably used.
The rod-like liquid crystalline compound includes a metal complex. Moreover, the liquid crystal polymer which contains a rod-shaped liquid crystalline compound in a repeating unit can also be used as the rod-shaped liquid crystalline compound of the present invention. In other words, the rod-like liquid crystalline compound may be bonded to a (liquid crystal) polymer.
Regarding rod-like liquid crystalline compounds, for example, Quarterly Chemical Review Vol. 22, Liquid Crystal Chemistry (1994), Chapter 4, Chapter 7 and Chapter 11 of the Chemical Society of Japan and Liquid Crystal Device Handbook, Japan Society for the Promotion of Science, 142nd Committee The one described in Chapter 3 of the edition can be adopted.
The birefringence of the rod-like liquid crystalline compound is preferably in the range of 0.001 to 0.7.

棒状液晶性化合物は、その配向状態を固定するために、重合性基を有することが好ましい。重合性基は、不飽和重合性基またはエポキシ基が好ましく、不飽和重合性基がさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基が最も好ましい。   The rod-like liquid crystalline compound preferably has a polymerizable group in order to fix its alignment state. The polymerizable group is preferably an unsaturated polymerizable group or an epoxy group, more preferably an unsaturated polymerizable group, and most preferably an ethylenically unsaturated polymerizable group.

(ディスコティック液晶性化合物)
ディスコティック液晶性化合物には、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)、Physics lett,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およびJ.M.Lehnらの研究報告(J.C.S.,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が含まれる。
(Discotic liquid crystalline compounds)
Examples of discotic liquid crystalline compounds include C.I. Benzene derivatives described in a research report of Destrade et al. (Mol. Cryst. 71, 111 (1981)), C.I. Destrode et al. (Mol. Cryst. 122, 141 (1985), Physics lett, A, 78, 82 (1990)) described in The cyclohexane derivatives described in the research report of Kohne et al. (Angew. Chem. 96, 70 (1984)) and M.M. Lehn et al. (JCS, Chem. Commun., 1794 (1985)), J.C. Azacrown-type and phenylacetylene-type macrocycles described in the research report of Zhang et al. (J. Am. Chem. Soc. 116, 2655 (1994)) are included.

ディスコティック液晶性化合物としては、分子中心の母核に対して、直鎖のアルキル基、アルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基が母核の側鎖として放射線状に置換した構造の化合物も含まれる。分子または分子の集合体が、回転対称性を有し、一定の配向を付与できる化合物であることが好ましい。なお、最終的に光学異方性層に含まれるディスコティック液晶性化合物は、ディスコティック液晶性である必要はなく、例えば、低分子のディスコティック液晶性分子が熱や光で反応する基を有しており、結果的に熱、光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ていてもよい。ディスコティック液晶性化合物の好ましい例は、特開平8−50206号公報に記載されている。また、ディスコティック液晶性化合物の重合については、特開平8−27284号公報に記載がある。   The discotic liquid crystalline compound also includes a compound having a structure in which a linear alkyl group, an alkoxy group, and a substituted benzoyloxy group are radially substituted as a side chain of the mother nucleus with respect to the mother nucleus at the center of the molecule. The molecule or the assembly of molecules is preferably a compound having rotational symmetry and imparting a certain orientation. Note that the discotic liquid crystalline compound finally contained in the optically anisotropic layer does not need to be discotic liquid crystalline. For example, the discotic liquid crystalline compound has a group in which a low molecular weight discotic liquid crystalline molecule reacts with heat or light. As a result, it may be polymerized or cross-linked by reaction with heat and light to increase the molecular weight and lose liquid crystallinity. Preferred examples of the discotic liquid crystalline compound are described in JP-A-8-50206. Moreover, about superposition | polymerization of a discotic liquid crystalline compound, Unexamined-Japanese-Patent No. 8-27284 has description.

ディスコティック液晶性化合物を重合により固定するためには、ディスコティック液晶性化合物の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させる必要がある。ただし、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に、連結基を導入する。従って、重合性基を有するディスコティック液晶性化合物は、下記式(5)で表わされる化合物であることが好ましい。   In order to fix the discotic liquid crystalline compound by polymerization, it is necessary to bond a polymerizable group as a substituent to the discotic core of the discotic liquid crystalline compound. However, when the polymerizable group is directly connected to the disc-shaped core, it becomes difficult to maintain the orientation state in the polymerization reaction. Therefore, a linking group is introduced between the discotic core and the polymerizable group. Therefore, the discotic liquid crystalline compound having a polymerizable group is preferably a compound represented by the following formula (5).

一般式(5)
D(−LQ)r
(一般式(5)中、Dは円盤状コアであり、Lは二価の連結基であり、Qは重合性基であり、rは4〜12の整数である。)
General formula (5)
D (-LQ) r
(In General Formula (5), D is a discotic core, L is a divalent linking group, Q is a polymerizable group, and r is an integer of 4 to 12.)

円盤状コア(D)の例を以下に示す。以下の各例において、LQ(またはQL)は、二価の連結基(L)と重合性基(Q)との組み合わせを意味する。   An example of the disk-shaped core (D) is shown below. In each of the following examples, LQ (or QL) means a combination of a divalent linking group (L) and a polymerizable group (Q).

Figure 2007133296
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一般式(5)において、二価の連結基(L)は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−CO−、−NH−、−O−、−S−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。二価の連結基(L)は、アルキレン基、アリーレン基、−CO−、−NH−、−O−および−S−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた二価の連結基であることがさらに好ましい。二価の連結基(L)は、アルキレン基、アリーレン基、−CO−および−O−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた二価の連結基であることが最も好ましい。アルキレン基の炭素原子数は、1〜12であることが好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、2〜12であることが好ましい。アリーレン基の炭素原子数は、6〜10であることが好ましい。   In the general formula (5), the divalent linking group (L) is selected from the group consisting of an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, —CO—, —NH—, —O—, —S—, and combinations thereof. It is preferable that it is a bivalent coupling group. The divalent linking group (L) is a divalent combination of at least two divalent groups selected from the group consisting of an alkylene group, an arylene group, -CO-, -NH-, -O-, and -S-. More preferably, it is a linking group. The divalent linking group (L) is most preferably a divalent linking group in which at least two divalent groups selected from the group consisting of an alkylene group, an arylene group, -CO- and -O- are combined. . The alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms. The alkenylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms. The number of carbon atoms in the arylene group is preferably 6-10.

二価の連結基(L)の例を以下に示す。左側が円盤状コア(D)に結合し、右側が重合性基(Q)に結合する。ALはアルキレン基またはアルケニレン基、ARはアリーレン基を意味する。なお、アルキレン基、アルケニレン基およびアリーレン基は、置換基(例、アルキル基)を有していてもよい。
L1:−AL−CO−O−AL−、
L2:−AL−CO−O−AL−O−、
L3:−AL−CO−O−AL−O−AL−、
L4:−AL−CO−O−AL−O−CO−、
L5:−CO−AR−O−AL−、
L6:−CO−AR−O−AL−O−、
L7:−CO−AR−O−AL−O−CO−、
L8:−CO−NH−AL−、
L9:−NH−AL−O−、
L10:−NH−AL−O−CO−、
Examples of the divalent linking group (L) are shown below. The left side is bonded to the discotic core (D), and the right side is bonded to the polymerizable group (Q). AL represents an alkylene group or an alkenylene group, and AR represents an arylene group. The alkylene group, alkenylene group and arylene group may have a substituent (eg, an alkyl group).
L1: -AL-CO-O-AL-,
L2: -AL-CO-O-AL-O-,
L3: -AL-CO-O-AL-O-AL-,
L4: -AL-CO-O-AL-O-CO-,
L5: -CO-AR-O-AL-,
L6: -CO-AR-O-AL-O-,
L7: -CO-AR-O-AL-O-CO-,
L8: -CO-NH-AL-,
L9: -NH-AL-O-,
L10: -NH-AL-O-CO-,

L11:−O−AL−、
L12:−O−AL−O−、
L13:−O−AL−O−CO−、
L14:−O−AL−O−CO−NH−AL−、
L15:−O−AL−S−AL−、
L16:−O−CO−AL−AR−O−AL−O−CO−、
L17:−O−CO−AR−O−AL−CO−、
L18:−O−CO−AR−O−AL−O−CO−、
L19:−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−CO−、
L20:−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−AL−O−CO−、
L21:−S−AL−、
L22:−S−AL−O−、
L23:−S−AL−O−CO−、
L24:−S−AL−S−AL−、
L25:−S−AR−AL−。
L11: -O-AL-,
L12: -O-AL-O-,
L13: -O-AL-O-CO-,
L14: -O-AL-O-CO-NH-AL-,
L15: -O-AL-S-AL-,
L16: -O-CO-AL-AR-O-AL-O-CO-,
L17: -O-CO-AR-O-AL-CO-,
L18: -O-CO-AR-O-AL-O-CO-,
L19: -O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-CO-,
L20: -O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-AL-O-CO-,
L21: -S-AL-,
L22: -S-AL-O-,
L23: -S-AL-O-CO-,
L24: -S-AL-S-AL-,
L25: -S-AR-AL-.

一般式(5)の重合性基(Q)は、重合反応の種類に応じて決定する。重合性基(Q)の例を以下に示す。   The polymerizable group (Q) of the general formula (5) is determined according to the type of polymerization reaction. Examples of the polymerizable group (Q) are shown below.

Figure 2007133296
Figure 2007133296

重合性基(Q)は、不飽和重合性基(Q1、Q2、Q3、Q7、Q8、Q15、Q16、Q17)またはエポキシ基(Q6、Q18)であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基(Q1、Q7、Q8、Q15、Q16、Q17)であることが最も好ましい。具体的なrの値は、円盤状コア(D)の種類に応じて決定される。なお、複数のLとQの組み合わせは、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。   The polymerizable group (Q) is preferably an unsaturated polymerizable group (Q1, Q2, Q3, Q7, Q8, Q15, Q16, Q17) or an epoxy group (Q6, Q18). More preferably, it is most preferably an ethylenically unsaturated polymerizable group (Q1, Q7, Q8, Q15, Q16, Q17). A specific value of r is determined according to the type of the disk-shaped core (D). In addition, although the combination of several L and Q may differ, it is preferable that it is the same.

ハイブリッド配向では、ディスコティック液晶性化合物の長軸(円盤面)と支持体の面との角度、すなわち傾斜角が、光学異方性層の深さ(すなわち、透明支持体に垂直な)方向でかつ偏光子の面からの距離の増加と共に増加または減少している。角度は、距離の増加と共に減少することが好ましい。さらに、傾斜角の変化としては、連続的増加、連続的減少、間欠的増加、間欠的減少、連続的増加と連続的減少を含む変化、あるいは、増加および減少を含む間欠的変化が可能である。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。角度が変化しない領域を含んでいても、全体として増加または減少していればよい。しかしながら、傾斜角は連続的に変化することが好ましい。   In the hybrid alignment, the angle between the major axis (disk surface) of the discotic liquid crystalline compound and the surface of the support, that is, the inclination angle is in the direction of the depth of the optically anisotropic layer (that is, perpendicular to the transparent support). And it increases or decreases with increasing distance from the plane of the polarizer. The angle preferably decreases with increasing distance. Further, the change in the tilt angle can be continuous increase, continuous decrease, intermittent increase, intermittent decrease, change including continuous increase and continuous decrease, or intermittent change including increase and decrease. . The intermittent change includes a region where the inclination angle does not change in the middle of the thickness direction. Even if a region where the angle does not change is included, it may be increased or decreased as a whole. However, it is preferred that the tilt angle changes continuously.

ディスコティック液晶性化合物の長軸(円盤面)の平均方向(各分子の長軸方向の平均)は、一般にディスコティック液晶性化合物あるいは配向膜の材料を選択することにより、またはラビング処理方法を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液晶性化合物の長軸(円盤面)方向は、一般にディスコティック液晶性化合物あるいはディスコティック液晶性化合物と共に使用する添加剤の種類を選択することにより調整することができる。
ディスコティック液晶性化合物と共に使用する添加剤の例としては、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマーおよびポリマーなどを挙げることができる。長軸の配向方向の変化の程度も、上記と同様に、液晶性分子と添加剤との選択により調整できる。
The average direction of the major axis (disk surface) of the discotic liquid crystalline compound (average of the major axis direction of each molecule) is generally selected by selecting the discotic liquid crystalline compound or the material of the alignment film, or selecting the rubbing treatment method. By doing so, it can be adjusted. The major axis (disk surface) direction of the discotic liquid crystalline compound on the surface side (air side) is generally adjusted by selecting the type of additive used together with the discotic liquid crystalline compound or the discotic liquid crystalline compound. be able to.
Examples of the additive used together with the discotic liquid crystalline compound include a plasticizer, a surfactant, a polymerizable monomer and a polymer. The degree of change in the orientation direction of the major axis can also be adjusted by selecting liquid crystalline molecules and additives as described above.

ディスコティック液晶性化合物と共に使用する可塑剤、界面活性剤および重合性モノマーは、ディスコティック液晶性化合物と相溶性を有し、ディスコティック液晶性化合物の傾斜角の変化を与えられるか、あるいは配向を阻害しないことが好ましい。添加成分の中でも重合性モノマー(例、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基およびメタクリロイル基を有する化合物)の添加が好ましい。上記化合物の添加量は、ディスコティック液晶性化合物に対して一般に1〜50質量%の範囲にあり、5〜30質量%の範囲にあることが好ましい。なお、重合性の反応性官能基数が4以上のモノマーを混合して用いると、配向膜と光学異方性層間の密着性を高めることが出来る。   The plasticizer, surfactant and polymerizable monomer used together with the discotic liquid crystalline compound are compatible with the discotic liquid crystalline compound, and can change the tilt angle of the discotic liquid crystalline compound or change the orientation. It is preferable not to inhibit. Among the additive components, addition of a polymerizable monomer (eg, a compound having a vinyl group, a vinyloxy group, an acryloyl group and a methacryloyl group) is preferable. The amount of the compound added is generally in the range of 1 to 50% by mass and preferably in the range of 5 to 30% by mass with respect to the discotic liquid crystalline compound. In addition, when a monomer having 4 or more polymerizable reactive functional groups is mixed and used, the adhesion between the alignment film and the optically anisotropic layer can be improved.

前記光学異方性層は、ディスコティック液晶性化合物とともにポリマーを含有していてもよい。該ポリマーは、ディスコティック液晶性化合物とある程度の相溶性を有し、ディスコティック液晶性化合物に傾斜角の変化を与えられることが好ましい。ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、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およ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。ディスコティック液晶性化合物の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、ディスコティック液晶性化合物に対して0.1〜10質量%の範囲にあることが好ましく、0.1〜8質量%の範囲にあることがより好ましく、0.1〜5質量%の範囲にあることがさらに好ましい。
ディスコティック液晶性化合物のディスコティックネマティック液晶相−固相転移温度は、70〜300℃が好ましく、70〜170℃がさらに好ましい。
The optically anisotropic layer may contain a polymer together with the discotic liquid crystalline compound. The polymer preferably has a certain degree of compatibility with the discotic liquid crystalline compound and can change the tilt angle of the discotic liquid crystalline compound. A cellulose ester can be mentioned as an example of a polymer. Preferable examples of the cellulose ester include cellulose acetate, cellulose acetate propionate, hydroxypropyl cellulose and cellulose acetate butyrate. The addition amount of the polymer is preferably in the range of 0.1 to 10% by mass with respect to the discotic liquid crystalline compound so as not to inhibit the orientation of the discotic liquid crystalline compound, and 0.1 to 8% by mass. More preferably, it is in the range of 0.1 to 5% by mass.
The discotic nematic liquid crystal phase-solid phase transition temperature of the discotic liquid crystalline compound is preferably 70 to 300 ° C, more preferably 70 to 170 ° C.

(液晶性分子の配向状態の固定)
配向させた液晶性分子を、配向状態を維持して固定することができる。固定化は、重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。
光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許2367661号、同2367670号の各公報記載)、アシロインエーテル(米国特許2448828号公報記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号公報記載)、多核キノン化合物(米国特許3046127号、同2951758号の各公報記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許3549367号公報記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60−105667号、米国特許4239850号の各公報記載)およびオキサジアゾール化合物(米国特許4212970号公報記載)が含まれる。
(Fixing the alignment state of liquid crystalline molecules)
The aligned liquid crystal molecules can be fixed while maintaining the alignment state. The immobilization is preferably performed by a polymerization reaction. The polymerization reaction includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator. A photopolymerization reaction is preferred.
Examples of photopolymerization initiators include α-carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ethers (described in US Pat. No. 2,448,828), α-hydrocarbon substituted aromatic acyloin compounds ( US Pat. No. 2,722,512), a polynuclear quinone compound (described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758), a combination of triarylimidazole dimer and p-aminophenyl ketone (described in US Pat. No. 3,549,367), acridine Phenazine compounds (described in JP-A-60-105667 and US Pat. No. 4,239,850) and oxadiazole compounds (described in US Pat. No. 4,221,970) are included.

光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の0.01〜20質量%の範囲にあることが好ましく、0.5〜5質量%の範囲にあることがさらに好ましい。
液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。
照射エネルギーは、20mJ/cm2〜50J/cm2の範囲にあることが好ましく、20mJ/cm2〜5000mJ/cm2の範囲にあることがより好ましく、100mJ/cm2〜800mJ/cm2の範囲にあることがさらに好ましい。また、光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
保護層を、光学異方性層の上に設けてもよい。
The amount of the photopolymerization initiator used is preferably in the range of 0.01 to 20% by mass, more preferably in the range of 0.5 to 5% by mass, based on the solid content of the coating solution.
Light irradiation for polymerizing liquid crystalline molecules is preferably performed using ultraviolet rays.
The irradiation energy is preferably in the range of 20mJ / cm 2 ~50J / cm 2 , more preferably in the range of 20mJ / cm 2 ~5000mJ / cm 2 , a range of 100mJ / cm 2 ~800mJ / cm 2 More preferably. In order to accelerate the photopolymerization reaction, light irradiation may be performed under heating conditions.
A protective layer may be provided on the optically anisotropic layer.

また、前記光学異方性層中には、フルオロ脂肪族基含有モノマーから導かれる繰り返し単位を含有する共重合体(「フッ素系ポリマー」と略記することもある)を含有させてもよい。前記フッ素系ポリマーはアクリル樹脂、メタアクリル樹脂であるのが好ましく、さらにはこれらモノマーと共重合可能なビニル系モノマーが共重合体したアクリル樹脂、メタアクリル樹脂であってもよい。本発明に使用可能なフッ素系ポリマーについては、特開2004−198511号公報の[0016]〜[0057]、特開2004−333852号公報の[0013]〜[0065]、及び特開2005−179636号公報の[0020]〜[0118]に詳細が記載されている。   The optically anisotropic layer may contain a copolymer containing a repeating unit derived from a fluoroaliphatic group-containing monomer (sometimes abbreviated as “fluorine polymer”). The fluoropolymer is preferably an acrylic resin or a methacrylic resin, and may be an acrylic resin or a methacrylic resin obtained by copolymerizing a vinyl monomer copolymerizable with these monomers. Regarding the fluorine-based polymer usable in the present invention, [0016] to [0057] of JP-A No. 2004-198511, [0013] to [0065] of JP-A No. 2004-333852, and JP-A No. 2005-179636. Details are described in [0020] to [0118].

以下に、フッ素系ポリマーとして本発明に好ましく用いられるフルオロ脂肪族基含有共重合体の具体例を示すが、本発明はこれらの具体例によってなんら限定されるものではない。ここで式中の数値は、それぞれ各モノマーの組成比を示す質量百分率であり、MwはGPCにより測定されたPS換算の質量平均分子量である。a、b、c、d等の数値は質量比を表す。   Specific examples of the fluoroaliphatic group-containing copolymer preferably used in the present invention as the fluorine-based polymer are shown below, but the present invention is not limited to these specific examples. The numerical value in a formula here is a mass percentage which shows the composition ratio of each monomer, respectively, and Mw is the mass mean molecular weight of PS conversion measured by GPC. Numerical values such as a, b, c, and d represent mass ratios.

Figure 2007133296
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本発明に用いられるフッ素系ポリマーは、公知慣用の方法で製造することができる。例えば先にあげたフルオロ脂肪族基を有するモノマー、水素結合性基を有するモノマー等を含む有機溶媒中に、汎用のラジカル重合開始剤を添加し、重合させることにより製造できる。また、場合によりその他の付加重合性不飽和化合物を、さらに添加して上記と同じ方法にて製造することができる。各モノマーの重合性に応じ、反応容器にモノマーと開始剤を滴下しながら重合する滴下重合法なども、均一な組成のポリマーを得るために有効である。   The fluoropolymer used in the present invention can be produced by a publicly known and commonly used method. For example, it can be produced by adding a general-purpose radical polymerization initiator to an organic solvent containing the above-described monomer having a fluoroaliphatic group, a monomer having a hydrogen bonding group, and the like, and polymerizing the mixture. Further, in some cases, other addition-polymerizable unsaturated compounds can be further added and produced by the same method as described above. Depending on the polymerizability of each monomer, a dropping polymerization method in which a monomer and an initiator are added dropwise to a reaction vessel is also effective for obtaining a polymer having a uniform composition.

前記フッ素系ポリマーの含有量は、組成物(塗布液である場合は溶媒を除いた組成物)中、0.005〜8質量%であるのが好ましく、0.01〜5質量%であるのがより好ましく、0.05〜2.5質量%であるのがさらに好ましい。前記フッ素系ポリマーの添加量が上記範囲であると、その効果が十分に発揮でき、また、塗膜の乾燥が十分でき、光学補償フィルムとしての性能(例えばレターデーションの均一性等)をより改善できる。   The content of the fluoropolymer is preferably 0.005 to 8% by mass, and 0.01 to 5% by mass in the composition (a composition excluding the solvent in the case of a coating solution). Is more preferable, and it is further more preferable that it is 0.05-2.5 mass%. When the addition amount of the fluoropolymer is within the above range, the effect can be sufficiently exerted, the coating film can be sufficiently dried, and the performance as an optical compensation film (for example, uniformity of retardation) is further improved. it can.

前記光学異方性層は、前記液晶性化合物の少なくとも一種と、所望により重合性開始剤、フッ素系ポリマー等の添加剤を含有する塗布液を調製し、該塗布液を配向膜表面に塗布・乾燥することで形成することができる。塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド(例、N,N−ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラクロロエタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)が含まれる。アルキルハライドおよびケトンが好ましい。2種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
均一性の高い光学補償フィルムを作製する場合には、前記塗布液の表面張力が25mN/m以下であることが好ましく、22mN/m以下であることが更に好ましい。
The optically anisotropic layer is prepared by preparing a coating solution containing at least one of the liquid crystalline compounds and, optionally, an additive such as a polymerizable initiator and a fluorine-based polymer, and applying the coating solution to the alignment film surface. It can be formed by drying. As the solvent used for preparing the coating solution, an organic solvent is preferably used. Examples of organic solvents include amides (eg, N, N-dimethylformamide), sulfoxides (eg, dimethyl sulfoxide), heterocyclic compounds (eg, pyridine), hydrocarbons (eg, benzene, hexane), alkyl halides (eg, , Chloroform, dichloromethane, tetrachloroethane), esters (eg, methyl acetate, butyl acetate), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone), ethers (eg, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane). Alkyl halides and ketones are preferred. Two or more organic solvents may be used in combination.
When producing an optical compensation film with high uniformity, the surface tension of the coating solution is preferably 25 mN / m or less, and more preferably 22 mN / m or less.

塗布液の塗布は、公知の方法(例、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法)により実施できる。   The coating liquid can be applied by a known method (eg, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, die coating method).

次に、前記光学補償フィルムが有する支持体について説明する。
(支持体)
前記光学補償フィルムが有する支持体は、ガラス、もしくは透明なポリマーフィルムであることが好ましい。
支持体は、光透過率が80%以上であることが好ましい。ポリマーフィルムを構成するポリマーの例には、セルロースエステル(例、セルロースアセテート、セルロースジアセテート)、ノルボルネン系ポリマーおよびポリメチルメタクリレートが含まれる。市販のポリマー(ノルボルネン系ポリマーでは、アートンおよびゼオネックスいずれも商品名))を用いてもよい。
中でもセルロースエステルが好ましく、セルロースの低級脂肪酸エステルがさらに好ましい。低級脂肪酸とは、炭素原子数が6以下の脂肪酸を意味する。特に炭素原子数が2(セルロースアセテート)、3(セルロースプロピオネート)または4(セルロースブチレート)が好ましい。セルロースアセテートが特に好ましい。セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートのような混合脂肪酸エステルを用いてもよい。
Next, the support body which the said optical compensation film has is demonstrated.
(Support)
The support that the optical compensation film has is preferably glass or a transparent polymer film.
The support preferably has a light transmittance of 80% or more. Examples of the polymer constituting the polymer film include cellulose esters (eg, cellulose acetate, cellulose diacetate), norbornene-based polymers, and polymethyl methacrylate. A commercially available polymer (for Norbornene-based polymers, both Arton and Zeonex are trade names)) may be used.
Among these, cellulose esters are preferable, and lower fatty acid esters of cellulose are more preferable. Lower fatty acid means a fatty acid having 6 or less carbon atoms. The number of carbon atoms is particularly preferably 2 (cellulose acetate), 3 (cellulose propionate) or 4 (cellulose butyrate). Cellulose acetate is particularly preferred. Mixed fatty acid esters such as cellulose acetate propionate and cellulose acetate butyrate may be used.

なお、従来知られているポリカーボネートやポリスルホンのような複屈折の発現しやすいポリマーであっても、WO00/26705号公報に記載のように、分子を修飾することで複屈折の発現性を制御すれば、前記光学補償フィルムの支持体に用いることもできる。   Even in the case of conventionally known polymers such as polycarbonate and polysulfone that easily develop birefringence, the birefringence expression can be controlled by modifying the molecule as described in WO00 / 26705. For example, it can be used as a support for the optical compensation film.

光学補償フィルムが偏光子の保護フィルムを兼ねる態様(例えば偏光子の表面に光学補償フィルムを貼り合わせた態様)では、支持体として用いるポリマーフィルムは、酢化度が55.0〜62.5%のセルロースアセテートを使用することが好ましい。酢化度は、57.0〜62.0%であることがさらに好ましい。   In an aspect in which the optical compensation film also serves as a protective film for the polarizer (for example, an aspect in which the optical compensation film is bonded to the surface of the polarizer), the polymer film used as the support has an acetylation degree of 55.0 to 62.5%. It is preferable to use cellulose acetate. The acetylation degree is more preferably 57.0 to 62.0%.

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よって求められる。
セルロースアセテートの粘度平均重合度(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、セルロースアセテートは、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、1.0〜1.65であることがさらに好ましく、1.0〜1.6であることが最も好ましい。
The degree of acetylation means the amount of bound acetic acid per unit mass of cellulose. The degree of acetylation is determined by measurement and calculation of the degree of acetylation in ASTM: D-817-91 (test method for cellulose acetate and the like).
The viscosity average degree of polymerization (DP) of cellulose acetate is preferably 250 or more, and more preferably 290 or more. Cellulose acetate 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 1.0 to 1.65, and most preferably 1.0 to 1.6. preferable.

セルロースアセテートでは、セルロースの2位、3位、6位のヒドロキシルが均等に置換されるのではなく、6位の置換度が小さくなる傾向がある。本発明に用いるポリマーフィルムでは、セルロースの6位置換度が、2位、3位に比べて同程度または多い方が好ましい。
2位、3位、6位の置換度の合計に対する、6位の置換度の割合は、30〜40%であることが好ましく、31〜40%であることがさらに好ましく、32〜40%であることが最も好ましい。6位の置換度は、0.88以上であることが好ましい。
各位置の置換度は、NMRによって測定することできる。
6位置換度が高いセルロースアセテートは、特開平11−5851号公報の段落番号0043〜0044に記載の合成例1、段落番号0048〜0049に記載の合成例2、そして段落番号0051〜0052に記載の合成例3の方法を参照して合成することができる。
In cellulose acetate, the hydroxyl groups at the 2-position, 3-position and 6-position of cellulose are not evenly substituted, but the substitution degree at the 6-position tends to be small. In the polymer film used in the present invention, it is preferable that the degree of substitution at the 6-position of cellulose is the same or greater than that at the 2- and 3-positions.
The ratio of the substitution degree at the 6-position to the total substitution degree at the 2-position, the 3-position, and the 6-position is preferably 30 to 40%, more preferably 31 to 40%, and more preferably 32 to 40%. Most preferably it is. The substitution degree at the 6-position is preferably 0.88 or more.
The degree of substitution at each position can be measured by NMR.
Cellulose acetate having a high degree of substitution at the 6-position is described in Synthesis Example 1 described in Paragraph Nos. 0043 to 0044, Synthesis Example 2 described in Paragraph Nos. 0048 to 0049, and Paragraph Nos. 0051 to 0052. It can be synthesized with reference to the method of Synthesis Example 3.

次に、本発明の偏光板が有する偏光子について説明する。
(偏光子)
本発明の偏光板に使用可能な偏光子は、Optiva社製のものに代表される塗布型偏光子、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子が好ましい。
偏光子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。
Next, the polarizer which the polarizing plate of this invention has is demonstrated.
(Polarizer)
The polarizer that can be used in the polarizing plate of the present invention is preferably a coating type polarizer typified by Optiva, or a polarizer comprising a binder and iodine or a dichroic dye.
The iodine and the dichroic dye in the polarizer exhibit a polarizing 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.

汎用の偏光子は、例えば、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することができる。
汎用の偏光子は、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。一方、厚みの上限については、特に限定はしないが、偏光板を液晶表示装置に使用した場合に発生する光漏れ現象の観点からは、薄ければ薄い程よい。現在、汎用の偏光板(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は、観察されなくなる。
A general-purpose polarizer can be prepared, for example, by immersing a stretched polymer in a solution of iodine or dichroic dye in a bath and allowing the iodine or dichroic dye to penetrate into the binder. it can.
In general-purpose polarizers, iodine or dichroic dye is distributed about 4 μm from the polymer surface (about 8 μm on both sides), 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. On the other hand, the upper limit of the thickness is not particularly limited, but the thinner the better, from the viewpoint of the light leakage phenomenon that occurs when the polarizing plate is used in a liquid crystal display device. Currently, it is preferably a general-purpose polarizing plate (about 30 μm) or less, preferably 25 μm or less, and more preferably 20 μm or less. When it is 20 μm or less, the light leakage phenomenon is not observed in a 17-inch liquid crystal display device.

偏光子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子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。反応活性の高い化合物である架橋剤を用いてバインダー間に架橋剤に由来する結合基を導入して、バインダー間を架橋することにより形成することができる。
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よいため、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よい。
The binder of the polarizer may be cross-linked. As the crosslinked binder, a polymer that can be crosslinked per se can be used. A polarizer 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. It can be formed by cross-linking between binders by introducing a bonding group derived from the cross-linking agent between binders using a cross-linking agent which is a compound having high reaction activity.
Crosslinking is generally carried out by applying a coating solution 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 final product stage, the crosslinking treatment may be performed at any stage until the final polarizing plate is obtained.

偏光子のバインダーは、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。ポリマーの例には、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリスチレン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、変性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)、ポリビニルトルエン、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、塩素化ポリオレフィン(例、ポリ塩化ビニル)、ポリエステル、ポリイミド、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、カルボキシメチルセルロース、ポリプロピレン、ポリカーボネートおよびそれらのコポリマー(例、アクリル酸/メタクリル酸重合体、スチレン/マレインイミド重合体、スチレン/ビニルトルエン重合体、酢酸ビニル/塩化ビニル重合体、エチレン/酢酸ビニル重合体)が含まれる。水溶性ポリマー(例、ポリ(N−メチロールアクリルアミド)、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、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)が好ましく、ゼラチン、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さらに好ましく、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。   As the binder of the polarizer, either a polymer that can be crosslinked by itself or a polymer that is crosslinked by a crosslinking agent can be used. Examples of polymers include polymethyl methacrylate, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polystyrene, gelatin, polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol, poly (N-methylolacrylamide), polyvinyltoluene, chlorosulfonated polyethylene, nitrocellulose, chlorinated Polyolefin (eg, polyvinyl chloride), polyester, polyimide, polyvinyl acetate, polyethylene, carboxymethyl cellulose, polypropylene, polycarbonate and copolymers thereof (eg, acrylic acid / methacrylic acid polymer, styrene / maleimide polymer, styrene / vinyl) Toluene polymer, vinyl acetate / vinyl chloride polymer, ethylene / vinyl acetate polymer). Water-soluble polymers (eg, poly (N-methylolacrylamide), carboxymethylcellulose, gelatin, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol) are preferred, gelatin, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are more preferred, and polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are most preferred. .

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のケン化度は、70〜100%が好ましく、80〜100%がさらに好ましく、95〜100%が最も好ましい。ポリビニルアルコールの重合度は、100〜5000が好ましい。
変性ポリビニルアルコールは、ポリビニルアルコールに対して、共重合変性、連鎖移動変性あるいはブロック重合変性により変性基を導入して得られる。共重合変性では、変性基として、−COONa、−Si(OH)3、N(CH33・Cl、C919COO−、−SO3Na、−C1225を導入することができる。連鎖移動変性では、変性基として、−COONa、−SH、−SC1225を導入することができる。変性ポリビニルアルコールの重合度は、100〜3000が好ましい。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。
ケン化度が85〜95%の未変性ポリビニルアルコールおよびアルキルチオ変性ポリビニルアルコールが特に好ましい。
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、2種以上を併用してもよい。
The saponification degree of polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol is preferably 70 to 100%, more preferably 80 to 100%, and most preferably 95 to 100%. As for the polymerization degree of polyvinyl alcohol, 100-5000 are preferable.
The modified polyvinyl alcohol is obtained by introducing a modifying group into polyvinyl alcohol by copolymerization modification, chain transfer modification or block polymerization modification. In the copolymerization modification, —COONa, —Si (OH) 3 , N (CH 3 ) 3 .Cl, C 9 H 19 COO—, —SO 3 Na, —C 12 H 25 may be introduced as modifying groups. it can. In chain transfer modification, —COONa, —SH, or —SC 12 H 25 can be introduced as a modifying group. The degree of polymerization of the modified polyvinyl alcohol is preferably 100 to 3000. The modified polyvinyl alcohol is described in JP-A-8-338913, JP-A-9-152509 and JP-A-9-316127.
Unmodified polyvinyl alcohol and alkylthio-modified polyvinyl alcohol having a saponification degree of 85 to 95% are particularly preferable.
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は、多く添加すると、偏光子の耐湿熱性を向上させることができる。ただし、バインダーに対して架橋剤を50質量%以上添加すると、ヨウ素、もしくは二色性色素の配向性が低下する。架橋剤の添加量は、バインダーに対して、0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜15質量%がさらに好ましい。
バインダーは、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。ただし、残存する架橋剤の量は、バインダー中に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。バインダー層中に1.0質量%を超える量で架橋剤が含まれていると、耐久性に問題が生じる場合がある。すなわち、架橋剤の残留量が多い偏光子を液晶表示装置に組み込み、長期使用、あるいは高温高湿の雰囲気下に長期間放置した場合に、偏光度の低下が生じることがある。
架橋剤については、米国再発行特許23297号公報に記載がある。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。
When a large amount of the crosslinking agent for the binder is added, the wet heat resistance of the polarizer can be improved. However, when 50 mass% or more of a crosslinking agent is added to the binder, the orientation of iodine or the dichroic dye is lowered. 0.1-20 mass% is preferable with respect to a binder, and, as for the addition amount of a crosslinking agent, 0.5-15 mass% is more preferable.
The binder contains some crosslinking agent that has not reacted even after the crosslinking reaction has been completed. However, the amount of the remaining crosslinking agent is preferably 1.0% by mass or less in the binder, and more preferably 0.5% by mass or less. When the crosslinking agent is contained in the binder layer in an amount exceeding 1.0% by mass, there may be a problem in durability. That is, when a polarizer with a large amount of residual crosslinking agent 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 may 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。
二色性色素の例には、C.I.ダイレクト・イエロー12、C.I.ダイレクト・オレンジ39、C.I.ダイレクト・オレンジ72、C.I.ダイレクト・レッド39、C.I.ダイレクト・レッド79、C.I.ダイレクト・レッド81、C.I.ダイレクト・レッド83、C.I.ダイレクト・レッド89、C.I.ダイレクト・バイオレット48、C.I.ダイレクト・ブルー67、C.I.ダイレクト・ブルー90、C.I.ダイレクト・グリーン59、C.I.アシッド・レッド37が含まれる。二色性色素については、特開平1−161202号、同1−172906号、同1−172907号、同1−183602号、同1−248105号、同1−265205号、同7−261024号の各公報に記載がある。二色性色素は、遊離酸、あるいはアルカリ金属塩、アンモニウム塩またはアミン塩として用いられる。2種類以上の二色性色素を配合することにより、各種の色相を有する偏光子を製造することができる。偏光軸を直交させた時に黒色を呈する化合物(色素)を用いた偏光子、あるいは黒色を呈するように各種の二色性分子を配合した偏光子または偏光板が、単板透過率および偏光率とも優れており好ましい。
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 dichroic dyes include C.I. I. Direct Yellow 12, C.I. I. Direct Orange 39, C.I. I. Direct Orange 72, C.I. I. Direct Red 39, C.I. I. Direct Red 79, C.I. I. Direct Red 81, C.I. I. Direct Red 83, C.I. I. Direct Red 89, C.I. I. Direct Violet 48, C.I. I. Direct Blue 67, C.I. I. Direct Blue 90, C.I. I. Direct Green 59, C.I. I. Acid Red 37 is included. As for the dichroic dyes, those described in JP-A-1-161202, 1-172906, 1-172907, 1-183602, 1-248105, 1-265205, 7-261024 are used. There are descriptions in each publication. The dichroic dye is used as a free acid or an alkali metal salt, ammonium salt or amine salt. By blending two or more types of dichroic dyes, polarizers having various hues can be produced. A polarizer using a compound (pigment) that exhibits black when the polarization axes are orthogonal to each other, or a polarizer or polarizing plate that is blended with various dichroic molecules so as to exhibit a black color, has both a single plate transmittance and a polarization rate. It is excellent and preferable.

液晶表示装置のコントラスト比を高めるためには、偏光板の透過率は高い方が好ましく、偏光度も高い方が好ましい。偏光板の透過率は、波長550nmの光において、30〜50%の範囲にあることが好ましく、35〜50%の範囲にあることがさらに好ましく、40〜50%の範囲にある(偏光板の単板透過率の最大値は50%である)ことが最も好ましい。偏光度は、波長550nmの光において、90〜100%の範囲にあることが好ましく、95〜100%の範囲にあることがさらに好ましく、99〜100%の範囲にあることが最も好ましい。なお、ここでいう透過率とは、自然光(無偏光)入射に対する透過率のことであり、測定系に検光子等は設置していない。   In order to increase the contrast ratio of the liquid crystal display device, the transmittance of the polarizing plate is preferably higher and the degree of polarization is preferably higher. The transmittance of the polarizing plate is preferably in the range of 30 to 50%, more preferably in the range of 35 to 50%, and in the range of 40 to 50% in the light having a wavelength of 550 nm (of the polarizing plate). Most preferably, the maximum value of the single plate transmittance is 50%. The degree of polarization is preferably in the range of 90 to 100%, more preferably in the range of 95 to 100%, and most preferably in the range of 99 to 100% in light having a wavelength of 550 nm. Here, the transmittance refers to the transmittance with respect to natural light (non-polarized light) incidence, and an analyzer or the like is not installed in the measurement system.

偏光子と光学補償フィルムとは接着剤層を介して配置することも可能性である。接着剤は、ポリビニルアルコール系樹脂(アセトアセチル基、スルホン酸基、カルボキシル基、オキシアルキレン基による変性ポリビニルアルコールを含む)やホウ素化合物水溶液を用いることができる。その中でもポリビニルアルコール系樹脂が好ましい。接着剤層の厚みは、乾燥後に0.01〜10μmの範囲にあることが好ましく、0.05〜5μmの範囲にあることが特に好ましい。なお、光学補償フィルムがポリマーフィルムからなる支持体と液晶性組成物からなる光学異方性層とを有する態様では、支持体の裏面(光学異方性層が形成されていない側の面)を偏光子表面側にして積層するのが好ましい。   It is also possible to arrange the polarizer and the optical compensation film via an adhesive layer. As the adhesive, a polyvinyl alcohol resin (including a modified polyvinyl alcohol with an acetoacetyl group, a sulfonic acid group, a carboxyl group, or an oxyalkylene group) or an aqueous boron compound solution can be used. Of these, polyvinyl alcohol resins are preferred. The thickness of the adhesive layer is preferably in the range of 0.01 to 10 μm after drying, and particularly preferably in the range of 0.05 to 5 μm. In the aspect in which the optical compensation film has a support made of a polymer film and an optically anisotropic layer made of a liquid crystalline composition, the back surface of the support (the surface on which the optically anisotropic layer is not formed) is It is preferable to laminate on the polarizer surface side.

本発明の偏光板は、上記式[1]に基づいて決定される見かけのレターでーションReが0.2〜5nmである。かかる光学特性の偏光板を作製するには、例えば、偏光子の透過軸と光学異方性層の遅相軸とを一致させずに、0.1〜2.5°程度ずらす方法がある。一般的に、偏光子及び光学補償フィルムをロール状に作製すると、偏光子の透過軸(又は吸収軸)及び光学補償フィルムの遅相軸は、長手方向に平行または直交しているため、これらをロール形態のまま積層すると、双方の光学的軸は平行又は直交して、作製される偏光板の見かけのレターデーションは0となってしまう。これを0.2〜5nmにするためには、上記範囲の角度だけ偏光子の透過軸と光学異方性相の遅相軸とをずらす(同一平面上に投影した場合に双方の軸がなす角度を上記範囲とする)のが好ましい。例えば、光学補償フィルムを作製する際にラビング方向を調整等することで遅相軸が長手方向と平行(又は直交)でない光学補償フィルムを作製し、透過軸が長手方向と平行(又は直交)の偏光子と組み合わせてもよいし、偏光子を作製する際に延伸方向を調整等することで透過軸が長手方向と平行(又は直交)でない偏光子を作製し、遅相軸が長手方向と平行(又は直交)の光学補償フィルムと組み合わせてもよいし、光学補償フィルム及び偏光子ともに長手方向と平行(又は直交)に作製しておいて、両者を貼り合せる際に角度を調整してもよい。   The polarizing plate of the present invention has an apparent letter determined on the basis of the above formula [1], and has a Re of 0.2 to 5 nm. In order to produce a polarizing plate having such optical characteristics, for example, there is a method in which the transmission axis of the polarizer and the slow axis of the optically anisotropic layer are shifted from each other by about 0.1 to 2.5 °. Generally, when a polarizer and an optical compensation film are produced in a roll shape, the transmission axis (or absorption axis) of the polarizer and the slow axis of the optical compensation film are parallel or orthogonal to the longitudinal direction. When laminated in a roll form, both optical axes are parallel or orthogonal to each other, and the apparent retardation of the produced polarizing plate becomes zero. In order to make this 0.2 to 5 nm, the transmission axis of the polarizer and the slow axis of the optically anisotropic phase are shifted by an angle in the above range (both axes when projected on the same plane). The angle is preferably within the above range. For example, an optical compensation film in which the slow axis is not parallel (or orthogonal) to the longitudinal direction by adjusting the rubbing direction when producing the optical compensation film, and the transmission axis is parallel (or orthogonal) to the longitudinal direction. It may be combined with a polarizer, or a polarizer whose transmission axis is not parallel (or orthogonal) to the longitudinal direction is prepared by adjusting the stretching direction when producing the polarizer, and the slow axis is parallel to the longitudinal direction. (Or orthogonal) may be combined with an optical compensation film, or both the optical compensation film and the polarizer may be prepared parallel (or orthogonal) to the longitudinal direction, and the angle may be adjusted when the two are bonded. .

なお、本発明の偏光板において、偏光子の一方の表面には光学補償フィルムを、他方の表面には保護フィルムとしてポリマーフィルムを配置する(光学補償フィルム/偏光子/ポリマーフィルムの配置とする)ことが好ましい。   In the polarizing plate of the present invention, an optical compensation film is disposed on one surface of the polarizer, and a polymer film is disposed on the other surface as a protective film (arrangement of optical compensation film / polarizer / polymer film). It is preferable.

本明細書において、Re、Rth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はKOBRA 21ADH(王子計測機器(株)製)において光をフィルム法線方向に入射させて測定される。Rthは前記、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHにより判断される)を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して+40°傾斜した方向から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(回転軸)としてフィルム法線方向に対して−40°傾斜した方向から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。ここで平均屈折率の仮定値はポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する:セルロースアシレート(1.48)、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)である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADHはnx、ny、nzを算出する。
なお、本発明の支持体としては、Rthが正の値を示し、負の複屈折性を示すものが好ましい。
In this specification, Re and Rth respectively represent in-plane retardation and retardation in the thickness direction at a wavelength λ. Re is measured by making light incident in the normal direction of the film in KOBRA 21ADH (manufactured by Oji Scientific Instruments). Rth is a retardation value measured by making light incident from a direction inclined by + 40 ° with respect to the film normal direction, with the in-plane slow axis (determined by KOBRA 21ADH) as the tilt axis (rotary axis), And the retardation value measured in three directions, the retardation value measured by making light incident from a direction inclined by -40 ° with respect to the film normal direction with the in-plane slow axis as the tilt axis (rotation axis). KOBRA 21ADH is calculated based on the above. Here, as the assumed value of the average refractive index, values in the polymer handbook (John Wiley & Sons, Inc.) and catalogs of various optical films can be used. Those whose average refractive index is not known can be measured with an Abbe refractometer. The average refractive index values of main optical films are exemplified below: cellulose acylate (1.48), cycloolefin polymer (1.52), polycarbonate (1.59), polymethyl methacrylate (1.49), Polystyrene (1.59). The KOBRA 21ADH calculates nx, ny, and nz by inputting the assumed value of the average refractive index and the film thickness.
In addition, as a support body of this invention, the thing in which Rth shows a positive value and shows negative birefringence is preferable.

[液晶表示装置]
本発明の偏光板は、種々のモードの液晶表示装置に用いることができる。中でも、黒表示時に若干の残留レターデーションが発生する捩れ配向を利用したモードに有効である。本発明の偏光板に用いられる光学補償フィルムは面内レターデーション(Re)が20nm以上であり、液晶表示装置のモードに応じて、好ましいRe及び厚み方向のレターデーション(Rth)を設定することができる。
以下、各液晶モードにおける光学異方性層の好ましい形態について説明する。
[Liquid Crystal Display]
The polarizing plate of the present invention can be used in various modes of liquid crystal display devices. In particular, it is effective for a mode using a twisted orientation in which a slight residual retardation occurs during black display. The optical compensation film used for the polarizing plate of the present invention has an in-plane retardation (Re) of 20 nm or more, and a preferable Re and thickness direction retardation (Rth) can be set according to the mode of the liquid crystal display device. it can.
Hereinafter, preferred forms of the optically anisotropic layer in each liquid crystal mode will be described.

(TNモード液晶表示装置)
TNモードの液晶セルは、カラーTFT液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。
TNモードの黒表示における液晶セル中の配向状態は、セル中央部で棒状液晶性分子が立ち上がり、セルの基板近傍では棒状液晶性化合物が寝た配向状態にある。
(TN mode liquid crystal display)
The TN mode liquid crystal cell is most frequently used as a color TFT liquid crystal display device, and is described in many documents.
The alignment state in the liquid crystal cell in the TN mode black display is an alignment state in which a rod-like liquid crystalline molecule rises at the center of the cell and the rod-like liquid crystalline compound lies in the vicinity of the cell substrate.

セル中央部分の棒状液晶性化合物に対しては、ホメオトロピック配向(円盤面が寝ている水平配向)のディスコティック液晶性化合物もしくは(透明)支持体で補償し、セルの基板近傍の棒状液晶性化合物に対しては、ハイブリット配向(長軸の傾きが偏光子との距離に伴って変化している配向)のディスコティック液晶性化合物で補償することができる。
また、セル中央部分の棒状液晶性化合物に対しては、ホモジニアス配向(長軸が寝ている水平配向)の棒状液晶性化合物もしくは(透明)支持体で補償し、セルの基板近傍の棒状液晶性化合物に対しては、ハイブリット配向のディスコティック液晶性化合物で補償することもできる。
The rod-like liquid crystalline compound in the center of the cell is compensated with a discotic liquid crystalline compound of the homeotropic orientation (horizontal orientation in which the disk surface is lying) or a (transparent) support, and the rod-like liquid crystalline property in the vicinity of the cell substrate The compound can be compensated with a discotic liquid crystalline compound having a hybrid orientation (an orientation in which the inclination of the major axis changes with the distance from the polarizer).
In addition, the rod-like liquid crystalline compound at the center of the cell is compensated with a rod-like liquid crystalline compound having a homogeneous orientation (horizontal orientation in which the major axis lies) or a (transparent) support, and the rod-like liquid crystalline property in the vicinity of the cell substrate The compound can be compensated with a discotic liquid crystalline compound having a hybrid alignment.

ホメオトロピック配向の液晶性化合物は、液晶性化合物の長軸の平均配向方向と偏光子の面との角度が85〜95度の状態で配向している。
ホモジニアス配向の液晶性化合物は、液晶性化合物の長軸の平均配向方向と偏光子の面との角度が5度未満の状態で配向している。
ハイブリット配向の液晶性化合物は、液晶性化合物の長軸の平均配向方向と偏光子の面との角度が15度以上であることが好ましく、15度〜85度であることがさらに好ましい。
The homeotropic alignment liquid crystal compound is aligned in a state where the angle between the average alignment direction of the major axis of the liquid crystal compound and the plane of the polarizer is 85 to 95 degrees.
The liquid crystal compound of homogeneous alignment is aligned in a state where the angle between the average alignment direction of the major axis of the liquid crystal compound and the plane of the polarizer is less than 5 degrees.
In the hybrid alignment liquid crystal compound, the angle between the long axis average alignment direction of the liquid crystal compound and the plane of the polarizer is preferably 15 degrees or more, and more preferably 15 degrees to 85 degrees.

(透明)支持体もしくはディスコティック液晶性化合物がホメオトロピック配向している光学異方性層、もしくは、棒状液晶性化合物がホモジニアス配向している光学異方性層、さらにはホメオトロピック配向したディスコティック液晶性化合物とホモジニアス配向した棒状液晶性化合物の混合体からなる光学異方性層を有する光学補償フィルムを利用する場合は、かかる光学異方性層のRthレターデーション値が40nm〜200nmであり、Reレターデーション値が20〜70nmであることが好ましい。
ホメオトロピック配向(水平配向)しているディスコティック液晶性化合物層およびホモジニアス配向(水平配向)している棒状液晶性化合物層に関しては、特開平12−304931号および同12−304932号の各公報に記載されている。ハイブリット配向しているディスコティック液晶性化合物層に関しては、特開平8−50206号公報に記載がある。
(Transparent) Optically anisotropic layer in which the support or discotic liquid crystalline compound is homeotropically oriented, optically anisotropic layer in which rod-like liquid crystalline compound is homogeneously oriented, or even homeotropically oriented discotic When using an optical compensation film having an optically anisotropic layer made of a mixture of a liquid crystal compound and a homogeneously oriented rod-like liquid crystal compound, the Rth retardation value of the optically anisotropic layer is 40 nm to 200 nm, The Re retardation value is preferably 20 to 70 nm.
Regarding the discotic liquid crystal compound layer having homeotropic alignment (horizontal alignment) and the rod-like liquid crystal compound layer having homogeneous alignment (horizontal alignment), Japanese Patent Laid-Open Nos. 12-304931 and 12-304932 describe them. Are listed. The discotic liquid crystal compound layer having a hybrid orientation is described in JP-A-8-50206.

(OCBモード液晶表示装置)
OCBモードの液晶セルは、棒状液晶性化合物を液晶セルの上部と下部とで実質的に逆の方向に(対称的に)配向させるベンド配向モードの液晶セルである。ベンド配向モードの液晶セルを用いた液晶表示装置は、米国特許4583825号、同5410422号の各公報に開示されている。棒状液晶性化合物が液晶セルの上部と下部とで対称的に配向しているため、ベンド配向モードの液晶セルは、自己光学補償機能を有する。そのため、この液晶モードは、OCB(Optically Compensatory Bend)液晶モードと呼ばれる。
OCBモードの液晶セルもTNモード同様、黒表示においては、液晶セル中の配向状態は、セル中央部で棒状液晶性化合物が立ち上がり、セルの基板近傍では棒状液晶性化合物が寝た配向状態にある。
(OCB mode liquid crystal display)
The OCB mode liquid crystal cell is a bend alignment mode liquid crystal cell in which a rod-like liquid crystal compound is aligned in a substantially opposite direction (symmetrically) between an upper portion and a lower portion of the liquid crystal cell. Liquid crystal display devices using a bend alignment mode liquid crystal cell are disclosed in US Pat. Nos. 4,583,825 and 5,410,422. Since the rod-like liquid crystal compounds are symmetrically aligned at the upper and lower portions of the liquid crystal cell, the bend alignment mode liquid crystal cell has a self-optical compensation function. Therefore, this liquid crystal mode is called an OCB (Optically Compensatory Bend) liquid crystal mode.
Similarly to the TN mode, the liquid crystal cell in the OCB mode is in a black display, and the alignment state in the liquid crystal cell is such that the rod-like liquid crystal compound rises at the center of the cell and the rod-like liquid crystal compound lies in the vicinity of the cell substrate. .

黒表示にTNモードと液晶の配向は同じ状態であるため、好ましい態様もTNモード対応を同じである。ただし、TNモードに比べ、OCBモードの方がセル中央部で液晶性化合物が立ち上がった範囲が大きいために、ディスコティック液晶性化合物がホメオトロピック配向している光学異方性層、もしくは、棒状液晶性化合物がホモジニアス配向している光学異方性層について、若干のレターデーション値の調整が必要である。具体的には、(透明)支持体上のディスコティック液晶性化合物がホメオトロピック配向している光学異方性層、もしくは、棒状液晶性化合物がホモジニアス配向している光学異方性層は、Rthレターデーション値が150nm〜500nmであり、Reレターデーション値が20〜70nmであることが好ましい。   Since the TN mode and the alignment of the liquid crystal are the same in black display, the preferred mode is the same for the TN mode. However, since the OCB mode has a larger range in which the liquid crystal compound has risen at the center of the cell than the TN mode, an optically anisotropic layer in which the discotic liquid crystal compound is homeotropically aligned or a rod-like liquid crystal It is necessary to slightly adjust the retardation value of the optically anisotropic layer in which the functional compound is homogeneously oriented. Specifically, the optically anisotropic layer in which the discotic liquid crystalline compound on the (transparent) support is homeotropically aligned, or the optically anisotropic layer in which the rod-like liquid crystalline compound is homogeneously aligned is Rth The retardation value is preferably 150 nm to 500 nm, and the Re retardation value is preferably 20 to 70 nm.

(VAモード液晶表示装置)
VAモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性化合物が実質的に垂直に配向している。
VAモードの液晶セルには、(1)棒状液晶性化合物を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のVAモードの液晶セル(特開平2−176625号公報記載)に加えて、(2)視野角拡大のため、VAモードをマルチドメイン化した(MVAモードの)液晶セル(SID97、Digest of tech. Papers(予稿集)28(1997)845記載)、(3)棒状液晶性化合物を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード(n−ASMモード)の液晶セル(日本液晶討論会の予稿集58〜59(1998)記載)および(4)SURVAIVALモードの液晶セル(LCDインターナショナル98で発表)が含まれる。
(VA mode liquid crystal display device)
In the VA mode liquid crystal cell, the rod-like liquid crystalline compound is aligned substantially vertically when no voltage is applied.
The VA mode liquid crystal cell includes (1) a narrowly defined VA mode liquid crystal cell in which a rod-like liquid crystal compound is aligned substantially vertically when no voltage is applied, and is substantially horizontally aligned when a voltage is applied (Japanese Patent Laid-Open No. 2). 176625 (in Japanese Patent Publication No. 176625), and (2) a liquid crystal cell (SID97, Digest of tech. Papers (Proceedings) 28 (1997) 845 in which the VA mode is converted into a multi-domain (for MVA mode) in order to enlarge the viewing angle. ), (3) A liquid crystal cell in a mode (n-ASM mode) in which a rod-like liquid crystalline compound is substantially vertically aligned when no voltage is applied and twisted multi-domain alignment is applied when a voltage is applied (Preliminary Collection 58-59 of the Japan Liquid Crystal Society) (1998)) and (4) SURVAVAL mode liquid crystal cells (announced at LCD International 98).

VAモードの液晶表示装置の黒表示において、液晶セル中の棒状液晶性化合物は、そのほとんどが、立ち上がった状態であるため、ディスコティック液晶性化合物がホメオトロピック配向している光学異方性層、もしくは、棒状液晶性化合物がホモジニアス配向している光学異方性層で液晶性化合物を補償し、別に、棒状液晶性化合物がホモジニアス配向し、棒状液晶性化合物の長軸の平均配向方向と偏光子の透過軸方向との角度が5度未満である光学異方性層で偏光板の視角依存性を補償することが好ましい。   In the black display of the VA mode liquid crystal display device, most of the rod-like liquid crystalline compounds in the liquid crystal cell are in a standing state, so that the optically anisotropic layer in which the discotic liquid crystalline compounds are homeotropically aligned, Alternatively, the liquid crystalline compound is compensated by an optically anisotropic layer in which the rod-like liquid crystalline compound is homogeneously aligned, and separately, the rod-like liquid crystalline compound is homogeneously oriented, and the average orientation direction of the major axis of the rod-like liquid crystalline compound and the polarizer It is preferable to compensate the viewing angle dependency of the polarizing plate with an optically anisotropic layer having an angle with respect to the transmission axis direction of less than 5 degrees.

(透明)支持体もしくはディスコティック液晶性化合物がホメオトロピック配向している光学異方性層、もしくは、棒状液晶性化合物がホモジニアス配向している光学異方性層は、Rthレターデーション値が150nm〜500nmであり、Reレターデーション値が20〜70nmであることが好ましい。   (Transparent) The optically anisotropic layer in which the support or the discotic liquid crystalline compound is homeotropically oriented, or the optically anisotropic layer in which the rod-like liquid crystalline compound is homogeneously oriented has an Rth retardation value of 150 nm to It is preferably 500 nm and the Re retardation value is 20 to 70 nm.

(その他液晶表示装置)
ECBモードおよびSTNモードの液晶表示装置に対しては、上記と同様の考え方で光学的に補償することができる。
(Other liquid crystal display devices)
The ECB mode and STN mode liquid crystal display devices can be optically compensated in the same way as described above.

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、割合、操作等は、本発明の精神から逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例に制限されるものではない。
[実施例1]
(ポリマー基材の作製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、30℃に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(質量部) 内層 外層
────────────────────────────────────
酢化度60.9%のセルロースアセテート 100 100
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8 7.8
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9 3.9
メチレンクロライド(第1溶媒) 293 314
メタノール(第2溶媒) 71 76
1−ブタノール(第3溶媒) 1.5 1.6
シリカ微粒子(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製)
0 0.8
下記レターデーション上昇剤 1.7 0
────────────────────────────────────
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The materials, reagents, ratios, operations, and the like shown in the following examples can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the following examples.
[Example 1]
(Production of polymer substrate)
The following composition was put into a mixing tank and stirred while heating to 30 ° C. to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution.
────────────────────────────────────
Cellulose acetate solution composition (parts by mass) Inner layer Outer layer ────────────────────────────────────
Cellulose acetate with an acetylation degree of 60.9% 100 100
Triphenyl phosphate (plasticizer) 7.8 7.8
Biphenyl diphenyl phosphate (plasticizer) 3.9 3.9
Methylene chloride (first solvent) 293 314
Methanol (second solvent) 71 76
1-butanol (third solvent) 1.5 1.6
Silica fine particles (AEROSIL R972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
0 0.8
The following retardation increasing agent 1.7 0
────────────────────────────────────

Figure 2007133296
Figure 2007133296

得られた内層用ドープおよび外層用ドープを、三層共流延ダイを用いて、0℃に冷却したドラム上に流延した。残留溶剤量が70質量%のフィルムをドラムから剥ぎ取り、両端をピンテンターにて固定して搬送方向のドロー比を110%として搬送しながら80℃で乾燥させ、残留溶剤量が10%となったところで、110℃で乾燥させた。その後、140℃の温度で30分乾燥し、残留溶剤が0.3質量%のセルロースアセテートフィルム(外層:3μm、内層:74μm、外層:3μm)を製造した。作製したセルロースアセテートフィルム(CF−02)について、光学特性を測定した。   The obtained inner layer dope and outer layer dope were cast on a drum cooled to 0 ° C. using a three-layer co-casting die. The film having a residual solvent amount of 70% by mass was peeled off from the drum, both ends were fixed with a pin tenter, and the film was dried at 80 ° C. while transporting at a draw ratio of 110% in the transport direction, resulting in a residual solvent amount of 10%. By the way, it was dried at 110 ° C. Thereafter, it was dried at 140 ° C. for 30 minutes to produce a cellulose acetate film (outer layer: 3 μm, inner layer: 74 μm, outer layer: 3 μm) having a residual solvent of 0.3 mass%. The optical properties of the produced cellulose acetate film (CF-02) were measured.

得られたセルロースアセテートの幅は1340mmであり、厚さは、80μmであった。上記方法により、波長500nmにおけるレターデーション値(Re)を測定したところ、6nmであった。また、波長500nmにおけるレターデーション値(Rth)を測定したところ、90nmであった。
作製したセルロースアセテートを2.0Nの水酸化カリウム溶液(25℃)に2分間浸漬した後、硫酸で中和し、純水で水洗、乾燥した。このPK−1の表面エネルギーを接触角法により求めたところ、63mN/mであった。
The width of the obtained cellulose acetate was 1340 mm, and the thickness was 80 μm. It was 6 nm when the retardation value (Re) in wavelength 500nm was measured by the said method. Moreover, it was 90 nm when the retardation value (Rth) in wavelength 500nm was measured.
The produced cellulose acetate was immersed in a 2.0N potassium hydroxide solution (25 ° C.) for 2 minutes, neutralized with sulfuric acid, washed with pure water and dried. The surface energy of this PK-1 was determined by the contact angle method and found to be 63 mN / m.

<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ィルム上に、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。
(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.
(Orientation film coating solution composition)
The following modified polyvinyl alcohol 20 parts by mass Water 360 parts by mass Methanol 120 parts by mass Glutaraldehyde (crosslinking agent) 1.0 part by mass

Figure 2007133296
Figure 2007133296

<光学異方性層の作製>
配向膜上に、ラビングロールで搬送方向から1°ずらした方向に500回転/分で回転させてラビング処理を行った。その後、下記塗布液を、#3.2のワイヤーバーを1171回転/分でフィルムの搬送方向と同じ方向に回転させて、30m/分で搬送されている上記ロールフィルムの配向膜面に連続的に塗布した。室温から100℃に連続的に加温する工程で、溶媒を乾燥させ、その後、135℃の乾燥ゾーンで、ディスコティック液晶化合物層にあたる膜面風速がフィルム搬送方向に平行に1.5m/secとなるようにし、約90秒間加熱し、ディスコティック液晶化合物を配向させた。次に、80℃の乾燥ゾーンに搬送させて、フィルムの表面温度が約100℃の状態で、紫外線照射装置(紫外線ランプ:出力160W/cm、発光長1.6m)により、照度600mWの紫外線を4秒間照射し、架橋反応を進行させ、ディスコティック液晶化合物をその配向に固定した。その後、室温まで放冷し、円筒状に巻き取ってロール状の形態にした。
<Preparation of optically anisotropic layer>
On the alignment film, a rubbing treatment was performed by rotating at 500 rpm in a direction shifted by 1 ° from the conveying direction with a rubbing roll. Then, the following coating solution is continuously rotated on the alignment film surface of the roll film being conveyed at 30 m / min by rotating the wire bar of # 3.2 at 1171 rpm in the same direction as the film conveying direction. It was applied to. In the step of continuously heating from room temperature to 100 ° C., the solvent is dried, and then the film surface wind speed corresponding to the discotic liquid crystal compound layer is 1.5 m / sec in parallel with the film conveyance direction in the 135 ° C. drying zone. And heated for about 90 seconds to align the discotic liquid crystal compound. Next, the film is transported to a drying zone at 80 ° C., and an ultraviolet ray with an illuminance of 600 mW is applied by an ultraviolet irradiation device (ultraviolet lamp: output 160 W / cm, emission length 1.6 m) with the surface temperature of the film being about 100 ° C. Irradiation was carried out for 4 seconds to advance the crosslinking reaction, and the discotic liquid crystal compound was fixed to the orientation. Then, it was allowed to cool to room temperature and wound into a cylindrical shape to form a roll.

(光学異方性層の塗布液組成)
下記の組成物を、107質量部のメチルエチルケトンに溶解して塗布液を調製した。
下記のディスコティック液晶性化合物(1) 41.01質量部
エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製 4.06質量部
セルロースアセテートブチレート
(CAB551−0.2、イーストマンケミカル社製) 0.27質量部
セルロースアセテートブチレート
(CAB531−1、イーストマンケミカル社製) 0.09質量部
下記フルオロ脂肪族基含有ポリマー1 0.03質量部
下記フルオロ脂肪族基含有ポリマー2 0.23質量部
光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製) 1.35質量部
増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製) 0.45質量部
(Coating solution composition of optically anisotropic layer)
The following composition was dissolved in 107 parts by mass of methyl ethyl ketone to prepare a coating solution.
The following discotic liquid crystalline compound (1) 41.01 parts by mass Ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd. 4.06 parts by mass Cellulose acetate butyrate (CAB551-0.2) 0.27 parts by mass Cellulose acetate butyrate (CAB531-1, manufactured by Eastman Chemicals) 0.09 parts by mass The following fluoroaliphatic group-containing polymer 1 0.03 parts by mass The following fluoroaliphatic groups Containing polymer 2 0.23 parts by mass Photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Geigy) 1.35 parts by mass Sensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.45 parts by mass

Figure 2007133296
Figure 2007133296

Figure 2007133296
Figure 2007133296

Figure 2007133296
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偏光板をクロスニコル配置とし、得られた光学補償フィルムのムラを観察したところ、正面、および法線から60度まで傾けた方向から見ても、ムラは検出されなかった。得られた光学補償フィルムの面内レターデーションは50nm、正面から見た遅相軸角度はフィルム搬送方向と89°の角度をなしていた。   When the polarizing plate was placed in a crossed Nicol arrangement and the unevenness of the obtained optical compensation film was observed, the unevenness was not detected even when viewed from the front and the direction inclined to 60 degrees from the normal line. The in-plane retardation of the obtained optical compensation film was 50 nm, and the slow axis angle viewed from the front was an angle of 89 ° with the film conveyance direction.

(偏光板の作製)
厚さ80μmのポリビニルアルコール(PVA)フィルムを、ヨウ素濃度0.05質量%のヨウ素水溶液中に30℃で60秒浸漬して染色し、次いでホウ酸濃度4質量%濃度のホウ酸水溶液中に60秒浸漬している間に元の長さの5倍に縦延伸した後、50℃で4分間乾燥させて、厚さ20μmの偏光子を得た。
光学補償フィルムを1.5モル/Lで55℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬した後、水で十分に水酸化ナトリウムを洗い流した。その後、0.005モル/Lで35℃の希硫酸水溶液に1分間浸漬した後、水に浸漬し希硫酸水溶液を十分に洗い流した。最後に試料を120℃で十分に乾燥させた。
前記のように鹸化処理を行った光学補償フィルムを、同じく鹸化処理を行った市販のセルロースアシレートフィルムと組合せて前記の偏光子を挟むようにポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合せ偏光板を得た。ここで市販のセルロースアシレートフィルムとしてはフジタックTF80UL(富士写真フイルム(株)製)を用いた。このとき、偏光子および偏光子両側の保護膜はロール形態で作製されているため各ロールフィルムの長手方向が平行となっており連続的に貼り合わされる。従って光学補償フィルムロール長手方向(セルロースアシレートフィルムの流延方向)と偏光子吸収軸とは平行な方向となった。
また、偏光子透過軸と光学補償フィルムの遅相軸のなす角度は1°であった。
得られた偏光板の見かけのレターデーションをKOBRA 21ADH(王子計測機器(株)製)にて偏光子透過軸と光学補償フィルム遅相軸のなす角度φを45°と入力して算出したところ、2nmであった。
(Preparation of polarizing plate)
A polyvinyl alcohol (PVA) film having a thickness of 80 μm is dyed by immersing it in an aqueous iodine solution having an iodine concentration of 0.05% by mass at 30 ° C. for 60 seconds, and then in an aqueous boric acid solution having a boric acid concentration of 4% by mass. The film was longitudinally stretched 5 times the original length during the second immersion, and then dried at 50 ° C. for 4 minutes to obtain a polarizer having a thickness of 20 μm.
The optical compensation film was immersed in an aqueous sodium hydroxide solution at 55 ° C. at 1.5 mol / L, and then the sodium hydroxide was sufficiently washed away with water. Then, after being immersed in a diluted sulfuric acid aqueous solution at 35 ° C. for 1 minute at 0.005 mol / L, the diluted sulfuric acid aqueous solution was sufficiently washed away by immersion in water. Finally, the sample was thoroughly dried at 120 ° C.
An optical compensation film that has been saponified as described above is combined with a commercially available cellulose acylate film that has also been saponified, and a polarizing plate is laminated using a polyvinyl alcohol adhesive so as to sandwich the polarizer. Obtained. Here, Fujitac TF80UL (Fuji Photo Film Co., Ltd.) was used as a commercially available cellulose acylate film. At this time, since the polarizer and the protective films on both sides of the polarizer are manufactured in a roll form, the longitudinal directions of the roll films are parallel to each other and are continuously bonded. Therefore, the longitudinal direction of the optical compensation film roll (the casting direction of the cellulose acylate film) and the polarizer absorption axis were parallel to each other.
The angle formed between the polarizer transmission axis and the slow axis of the optical compensation film was 1 °.
When the apparent retardation of the obtained polarizing plate was calculated by inputting 45 ° as the angle φ between the polarizer transmission axis and the optical compensation film slow axis with KOBRA 21ADH (manufactured by Oji Scientific Instruments), It was 2 nm.

(TN液晶セルでの評価)
TN型液晶セルを使用した液晶表示装置(Syncmaster172X、三星電子(株)製)に設けられている一対の偏光板を剥がし、代わりに上記の作製した偏光板を、光学補償フィルムが液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側およびバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。観察者側の偏光板の透過軸と、バックライト側の偏光板の透過軸とは、Oモードとなるように配置した。
作製した液晶表示装置について、測定機(EZ−Contrast160D、ELDIM社製)を用いて、黒表示(L0)及び白表示(L7)の透過率を測定して、正面コントラスト比(白透過率/黒透過率)及び上下左右方向でコントラスト比が10以上となる角度を求めた。測定結果を第1表に示す。
(Evaluation with TN liquid crystal cell)
A pair of polarizing plates provided in a liquid crystal display device (Syncmster 172X, manufactured by Samsung Electronics Co., Ltd.) using a TN type liquid crystal cell is peeled off. Instead, the above-prepared polarizing plate is replaced with an optical compensation film on the liquid crystal cell side. In this manner, the sheets were attached to the observer side and the backlight side one by one through an adhesive. The transmission axis of the polarizing plate on the viewer side and the transmission axis of the polarizing plate on the backlight side were arranged to be in the O mode.
About the produced liquid crystal display device, the transmittance | permeability of a black display (L0) and a white display (L7) is measured using a measuring machine (EZ-Contrast160D, ELDIM company make), and a front contrast ratio (white transmittance / black). And the angle at which the contrast ratio is 10 or more in the vertical and horizontal directions. The measurement results are shown in Table 1.

(液晶表示装置パネル上でのムラ評価)
作製した液晶表示装置の表示パネルを全面中間調に調整し、ムラを評価したところ、パネル内にムラは検出されなかった。
(Evaluation of unevenness on LCD panel)
When the display panel of the produced liquid crystal display device was adjusted to a halftone on the entire surface and unevenness was evaluated, unevenness was not detected in the panel.

[実施例2]
配向膜上のラビング角度を搬送方向に対して、0.1°及び2.5°にそれぞれした以外は、実施例1と同様にして光学補償フィルム及び偏光板を作製し、評価を行った。結果を第1表に示す。
[Example 2]
An optical compensation film and a polarizing plate were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the rubbing angle on the alignment film was 0.1 ° and 2.5 ° with respect to the transport direction, respectively. The results are shown in Table 1.

[比較例1]
配向膜上へのラビング方向をフィルム搬送方向と平行になるようにした以外は実施例1と同様にして光学補償フィルム及び偏光板を作製した。作製した光学補償フィルムのレターデーションは50nm、作製した偏光板の見かけのレターデーションは0nmであった。
[Comparative Example 1]
An optical compensation film and a polarizing plate were produced in the same manner as in Example 1 except that the rubbing direction on the alignment film was parallel to the film transport direction. The retardation of the produced optical compensation film was 50 nm, and the apparent retardation of the produced polarizing plate was 0 nm.

[比較例2]
セルロースアセテート溶液組成においてレターデーション上昇剤の添加量を1.5質量部に変更し、光学異方性層の塗布液組成を下記のように変更し、光学異方性層の塗布に用いるワイヤーバーを#4.0に変更した以外は比較例1と同様にして光学補償フィルムを作製した。作製した光学補償フィルムのレターデーションは40nm、作製した偏光板の見かけのレターデーションは0nmであった。
[Comparative Example 2]
In the cellulose acetate solution composition, the addition amount of the retardation increasing agent is changed to 1.5 parts by mass, the coating solution composition of the optically anisotropic layer is changed as follows, and the wire bar used for coating the optically anisotropic layer An optical compensation film was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that # was changed to # 4.0. The retardation of the produced optical compensation film was 40 nm, and the apparent retardation of the produced polarizing plate was 0 nm.

(光学異方性層の塗布液組成)
下記の組成物を、107質量部のメチルエチルケトンに溶解して塗布液を調製した。
下記のディスコティック液晶性化合物(1) 41.01質量部
エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製 4.06質量部
セルロースアセテートブチレート
(CAB551−0.2、イーストマンケミカル社製) 0.72質量部
セルロースアセテートブチレート
(CAB531−1、イーストマンケミカル社製) 0.18質量部
メガファックF780(大日本インキ(株)製) 0.48質量部
光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製) 1.35質量部
増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製) 0.45質量部
(Coating solution composition of optically anisotropic layer)
The following composition was dissolved in 107 parts by mass of methyl ethyl ketone to prepare a coating solution.
The following discotic liquid crystalline compound (1) 41.01 parts by mass Ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd. 4.06 parts by mass Cellulose acetate butyrate (CAB551-0.2) 0.72 parts by mass Cellulose acetate butyrate (CAB531-1, manufactured by Eastman Chemicals Co., Ltd.) 0.18 parts by mass MegaFuck F780 (manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.) 0.48 parts by mass light Polymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Geigy) 1.35 parts by mass Sensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.45 parts by mass

[比較例3]
光学異方性層の塗布に用いるワイヤーバーを#1.0に変更した以外は実施例1と同様にして光学補償フィルムを作製した。作製した光学補償フィルムのレターデーションは16nm、作製した偏光板の見かけのレターデーションは0.8nmであった。
[Comparative Example 3]
An optical compensation film was produced in the same manner as in Example 1 except that the wire bar used for coating the optically anisotropic layer was changed to # 1.0. The retardation of the produced optical compensation film was 16 nm, and the apparent retardation of the produced polarizing plate was 0.8 nm.

[比較例4]
配向膜上のラビング角度を搬送方向に対して、5°とした以外は実施例1と同様にして光学補償フィルム及び偏光板を作製し、評価を行った。結果を第1表に示す。
[Comparative Example 4]
An optical compensation film and a polarizing plate were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the rubbing angle on the alignment film was 5 ° with respect to the transport direction. The results are shown in Table 1.

Figure 2007133296
Figure 2007133296

上記表1に示した結果から分かるように、本発明の実施例では、液晶表示装置の広いコントラスト視野角を維持したまま、正面コントラスト比を向上させることができる。   As can be seen from the results shown in Table 1, in the embodiment of the present invention, the front contrast ratio can be improved while maintaining the wide contrast viewing angle of the liquid crystal display device.

[実施例3]
実施例1で用いたレターデーション上昇剤の添加量を変えて、Rthを76、85、100、110nmにしたセルロースアセテートフィルムを作製したこと以外は、実施例1と同様にして、光学補償フィルム、さらには光学補償フィルム付き偏光板を作製した。ポリマー基材のRthを76、85、100、110nmに変えても、ムラのない面状であることを確認した。これらの偏光板について上記と同様にコントラスト視野角を維持したまま、コントラスト比を向上させることができることを確認した。
[Example 3]
In the same manner as in Example 1, except that the addition amount of the retardation increasing agent used in Example 1 was changed to prepare a cellulose acetate film having Rth of 76, 85, 100, and 110 nm, an optical compensation film, Furthermore, a polarizing plate with an optical compensation film was prepared. Even when Rth of the polymer substrate was changed to 76, 85, 100, and 110 nm, it was confirmed that the surface was uniform. It was confirmed that the contrast ratio of these polarizing plates can be improved while maintaining the contrast viewing angle in the same manner as described above.

[実施例4]
実施例1で用いたレターデーション上昇剤を、下記のレターデーション上昇剤に代え、内層の添加量を1.2質量部にし、Rthを90nmにしたポリマー基材を作製した以外は、実施例1と同様にして、光学補償フィルム、さらには、光学補償フィルム付き偏光板を作製した。ムラのない面状であることを確認した。いずれの光学補償フィルムもコントラスト視野角を維持したまま、コントラスト比を向上させることができることを確認した。
[Example 4]
Example 1 except that the retardation increasing agent used in Example 1 was replaced with the following retardation increasing agent, and the addition amount of the inner layer was 1.2 parts by mass, and a polymer substrate having an Rth of 90 nm was prepared. In the same manner, an optical compensation film and a polarizing plate with an optical compensation film were produced. It was confirmed that the surface had no unevenness. It was confirmed that both optical compensation films can improve the contrast ratio while maintaining the contrast viewing angle.

Figure 2007133296
Figure 2007133296

[実施例5]
実施例4で用いたレターデーション上昇剤の添加量を変えて、Rthを76、85、100、110nmにしたポリマー基材を作製したこと以外は、実施例1と同様にして、光学補償フィルム、さらには光学補償フィルム付き偏光板を作製した。ポリマー基材のRthを76、85、100、110nmに変えても、ムラのない面状であることを確認した。いずれの光学補償フィルムもコントラスト視野角を維持したまま、コントラスト比を向上させることができることを確認した。
[Example 5]
In the same manner as in Example 1 except that the polymer base material having Rth of 76, 85, 100, and 110 nm was prepared by changing the addition amount of the retardation increasing agent used in Example 4, an optical compensation film, Furthermore, a polarizing plate with an optical compensation film was prepared. Even when Rth of the polymer substrate was changed to 76, 85, 100, and 110 nm, it was confirmed that the surface was uniform. It was confirmed that any optical compensation film can improve the contrast ratio while maintaining the contrast viewing angle.

Claims (4)

面内レターデーションが20nm以上である光学補償フィルムと偏光子とを少なくとも有する偏光板であって、該偏光板を通過する光の透過率Iを、前記偏光子の透過軸に対して角度θの方向に透過軸を有する検光子を用いて測定した場合に、0°≦θ≦360°に対して測定される透過率Iが下記式[1]に最も合うように決定されるReが0.2nm〜5nmである偏光板。
Figure 2007133296
(I:透過率、K:定数、θ:偏光子透過軸と検光子透過軸なす角度、λ:測定波長(但し可視光域波長))
A polarizing plate having at least an optical compensation film having an in-plane retardation of 20 nm or more and a polarizer, and having a transmittance I of light passing through the polarizing plate at an angle θ with respect to the transmission axis of the polarizer When measured using an analyzer having a transmission axis in the direction, Re is determined such that the transmittance I measured with respect to 0 ° ≦ θ ≦ 360 ° is best matched with the following equation [1]: A polarizing plate that is 2 nm to 5 nm.
Figure 2007133296
(I: transmittance, K: constant, θ: angle between polarizer transmission axis and analyzer transmission axis, λ: measurement wavelength (however, visible light wavelength))
前記光学補償フィルムが、支持体と、該支持体上に、液晶性化合物を含有する組成物から形成された光学異方性層を少なくとも一層有することを特徴とする請求項1に記載の偏光板。 2. The polarizing plate according to claim 1, wherein the optical compensation film has at least one optically anisotropic layer formed of a support and a composition containing a liquid crystal compound on the support. . 前記液晶性化合物がディスコティック液晶であることを特徴とする請求項1又は2に記載の偏光板。 The polarizing plate according to claim 1, wherein the liquid crystal compound is a discotic liquid crystal. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の偏光板を有する液晶表示装置。 The liquid crystal display device which has a polarizing plate of any one of Claims 1-3.
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