JP2007148115A - Liquid crystal composition, method of manufacturing laminated optical compensation film and laminated optical compensation film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シクロオレフィン系樹脂からなる位相差フィルム上に良好に塗工することができ、かつ、塗工しても位相差フィルムの位相差を低下させることのない液晶組成物、液晶表示装置の画質の改善に用いられる積層光学補償フィルムの製造方法及び積層光学補償フィルムに関する。 The present invention provides a liquid crystal composition that can be satisfactorily coated on a retardation film made of a cycloolefin-based resin, and does not reduce the retardation of the retardation film even when coated, and a liquid crystal display device The present invention relates to a method for producing a laminated optical compensation film and a laminated optical compensation film that are used for improving the image quality.
液晶表示装置は、ノートパソコンやパソコン用モニタ等に使用されているが、近年では、大型テレビ用途にも採用され、急激に需要が増加している。
このような用途に用いられる液晶表示装置は、より広範囲から良好に視認されることが求められており、従来のTN方式の視野角依存性を改善したVA方式、IPS方式と呼ばれる方式が多く採用されている。しかしながら、これらの方式では、画像表示面の上下左右方向の視野角特性は向上しているものの、例えば、斜め方向から観察した場合にはコントラストや色再現性が不充分であり、更なる改善が求められている。
Liquid crystal display devices are used for notebook personal computers, personal computer monitors, and the like, but in recent years, they have also been used for large-sized televisions, and the demand is rapidly increasing.
Liquid crystal display devices used for such applications are required to be viewed well from a wider range, and a method called a VA method or an IPS method that improves the viewing angle dependency of the conventional TN method is often adopted. Has been. However, in these methods, although the viewing angle characteristics in the vertical and horizontal directions on the image display surface are improved, for example, when viewed from an oblique direction, contrast and color reproducibility are insufficient, and further improvement is possible. It has been demanded.
このような斜め方向からの視野角の低下は、液晶表示装置に用いられている偏光板の視野角特性が原因の1つであると考えられている。これを改善する方法として、例えば、特許文献1には、Nz係数が0.5となるような光学補償フィルムを用いることが開示されている。 Such a decrease in viewing angle from an oblique direction is considered to be caused by viewing angle characteristics of a polarizing plate used in a liquid crystal display device. As a method for improving this, for example, Patent Document 1 discloses using an optical compensation film having an Nz coefficient of 0.5.
従来、このような光学補償フィルムとしては、特許文献2に開示されているように、延伸処理しようとする樹脂フィルムに収縮性フィルムをその収縮方向が延伸方向と直交するように貼合した後、加熱延伸するという方法で製造されるため、特にフィルム幅方向の歩留りが低く、近年需要が多い大型の液晶表示装置に用いられる大型の光学補償フィルムを製造することが困難となってきた。 Conventionally, as such an optical compensation film, as disclosed in Patent Document 2, after bonding the shrinkable film to the resin film to be stretched so that the shrinking direction is orthogonal to the stretching direction, Since it is produced by a method of heating and stretching, it has been difficult to produce a large optical compensation film for use in a large liquid crystal display device which has a particularly low yield in the film width direction and is in great demand in recent years.
このような問題に対して、近年、例えば、特許文献3に記載されているように、一軸又は二軸延伸処理されたフィルムからなる位相差フィルム上に液晶組成物を直接塗工し、液晶組成物中の溶媒を除去することにより垂直配向処理された液晶層を積層させた、液晶積層型の光学補償フィルムが提案されている。 Recently, for example, as described in Patent Document 3, a liquid crystal composition is directly applied on a retardation film formed of a uniaxially or biaxially stretched film, as described in Patent Document 3. A liquid crystal laminated type optical compensation film has been proposed in which a liquid crystal layer subjected to vertical alignment treatment is laminated by removing a solvent in the product.
液晶積層型の光学補償フィルムの位相差フィルムの材料としては、ポリカーボネートやトリアセチルセルロースフィルムが用いられている。
しかし、このような材料からなる位相差フィルムを有する光学補償フィルムを用いて製造した液晶表示装置は、使用の際のバックライトの発熱により、光学補償フィルムのフィルム層が加熱され、発生した内部応力により光抜けと呼ばれる、表示不良が生じるという問題があった。
As a material for the retardation film of the liquid crystal laminated optical compensation film, a polycarbonate or a triacetyl cellulose film is used.
However, a liquid crystal display device manufactured using an optical compensation film having a retardation film made of such a material has an internal stress generated by heating the film layer of the optical compensation film due to heat generation of the backlight during use. As a result, there is a problem that a display defect called light leakage occurs.
このような問題に対して、近年、特許文献4に記載されているように、位相差フィルムの材料として耐熱性、低光弾性に優れたシクロオレフィン系樹脂が用いられるようになりつつある。
しかし、延伸処理されたシクロオレフィン系樹脂フィルムからなる位相差フィルム上に液晶組成物を塗工し、液晶層を形成しようとしても、はじきを生じるため塗工が困難であり、また、延伸処理されたシクロオレフィン系樹脂フィルムからなる位相差フィルムと液晶層とは密着性が悪いという問題があった。
また、延伸処理されたシクロオレフィン系樹脂フィルムからなる位相差フィルム上に液晶組成物を塗工すると、位相差フィルムの位相差が低下する場合があるという問題があった。
However, coating a liquid crystal composition on a retardation film made of a stretched cycloolefin-based resin film to form a liquid crystal layer is difficult to apply because it causes repelling, and is not stretched. In addition, the retardation film made of the cycloolefin resin film and the liquid crystal layer had a problem of poor adhesion.
Further, when a liquid crystal composition is applied on a retardation film made of a stretched cycloolefin resin film, there is a problem that the retardation of the retardation film may be lowered.
本発明は、上記現状に鑑み、シクロオレフィン系樹脂からなる位相差フィルム上に良好に塗工することができ、かつ、塗工しても位相差フィルムの位相差を低下させることのない液晶組成物、液晶表示装置の画質の改善に用いられる積層光学補償フィルムの製造方法及び積層光学補償フィルムを提供することを目的とする。 In view of the present situation, the present invention provides a liquid crystal composition that can be satisfactorily coated on a retardation film made of a cycloolefin-based resin and that does not lower the retardation of the retardation film even when coated. An object of the present invention is to provide a method for producing a laminated optical compensation film and a laminated optical compensation film used for improving the image quality of a liquid crystal display device.
本発明は、液晶化合物、光重合開始剤、並びに、ケトン系溶媒及び/又はエステル系溶媒と芳香族系溶媒との混合溶媒を含有する液晶組成物である。
以下に本発明を詳述する。
The present invention is a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound, a photopolymerization initiator, and a mixed solvent of a ketone solvent and / or an ester solvent and an aromatic solvent.
The present invention is described in detail below.
本発明者らは、近年、シクロオレフィン系樹脂フィルムからなる位相差フィルム(以下、単に位相差フィルムともいう)のうち、液晶層と接する表面に常圧プラズマ処理を施すことで、位相差フィルムと液晶層との密着性を向上させることができるということを見出し、密着性の問題を解決してきた。
また、本発明者らは、液晶組成物を位相差フィルム上に塗工した後、位相差フィルムの位相差が低下するのは、液晶組成物の良溶媒である芳香族系溶媒が位相差フィルムに対して可塑化効果を有し、塗工−乾燥の工程において位相差フィルムに浸透し、その結果、配向が緩和するためと考えた。そこで、溶媒として芳香族系溶媒を用いないことも考えたが、この場合には位相差フィルム上に液晶組成物を塗工した際に、はじきが顕著になったり、液晶組成物の保管中に液晶の析出が見られたりする等の問題が発生することが分かった。
そこで、本発明者らは、更に鋭意検討の結果、溶媒として、芳香族系溶媒と特定の溶媒との混合溶媒を用いることにより、塗工性と液晶組成物の安定性とを両立することができるとともに、液晶組成物の塗工後に位相差フィルムの位相差を低下させることのない液晶組成物を製造することができるということを見出し、本発明を完成させるに至った。
In recent years, the present inventors have performed a normal pressure plasma treatment on a surface in contact with a liquid crystal layer of a retardation film composed of a cycloolefin-based resin film (hereinafter, also simply referred to as a retardation film), thereby obtaining a retardation film It has been found that the adhesion with the liquid crystal layer can be improved, and has solved the problem of adhesion.
In addition, the inventors of the present invention, after coating the liquid crystal composition on the retardation film, the retardation of the retardation film decreases because the aromatic solvent which is a good solvent for the liquid crystal composition is a retardation film. It was considered that it has a plasticizing effect on the film and penetrates into the retardation film in the coating-drying process, resulting in relaxation of the orientation. Therefore, it was considered that an aromatic solvent was not used as the solvent, but in this case, when the liquid crystal composition was applied onto the retardation film, the repelling became noticeable or during storage of the liquid crystal composition. It has been found that problems such as precipitation of liquid crystal occur.
Therefore, as a result of further intensive studies, the present inventors can achieve both coating properties and stability of the liquid crystal composition by using a mixed solvent of an aromatic solvent and a specific solvent as a solvent. In addition, the present inventors have found that it is possible to produce a liquid crystal composition that does not lower the retardation of the retardation film after coating the liquid crystal composition, and have completed the present invention.
本発明の液晶組成物は、液晶化合物、光重合開始剤、並びに、ケトン系溶媒及び/又はエステル系溶媒と芳香族系溶媒との混合溶媒を含有する。 The liquid crystal composition of the present invention contains a liquid crystal compound, a photopolymerization initiator, and a mixed solvent of a ketone solvent and / or an ester solvent and an aromatic solvent.
上記液晶化合物としては特に限定されず、例えば、主鎖型高分子液晶化合物、側鎖型高分子液晶化合物、重合性低分子液晶化合物等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、併用されてもよい。
ここで、本発明では、シクロオレフィン系樹脂フィルムからなる位相差フィルム上に液晶組成物を直接塗工するため、液晶転移温度での熱による位相差の緩和を防ぐためにも液晶化温度が約100℃以下であることが好ましい。
これを考慮すると、液晶化温度が低いことから、重合性低分子液晶化合物が好ましい。
The liquid crystal compound is not particularly limited, and examples thereof include a main chain polymer liquid crystal compound, a side chain polymer liquid crystal compound, and a polymerizable low molecular liquid crystal compound. These may be used alone or in combination.
Here, in the present invention, since the liquid crystal composition is directly applied onto a retardation film made of a cycloolefin resin film, the liquid crystallizing temperature is about 100 in order to prevent relaxation of the retardation due to heat at the liquid crystal transition temperature. It is preferable that it is below ℃.
Considering this, a polymerizable low-molecular liquid crystal compound is preferable because the liquid crystallizing temperature is low.
上記主鎖型高分子液晶化合物としては特に限定されず、例えば、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリカーボネート系、ポリイミド系、ポリウレタン系、ポリベンズイミダゾール系、ポリベンズオキサゾール系、ポリベンズチアゾール系、ポリアゾメチン系、ポリエステルアミド系、ポリエステルカーボネート系、ポリエステルイミド系等の高分子液晶物質や、これらの混合物等が挙げられる。 The main chain polymer liquid crystal compound is not particularly limited. For example, polyester-based, polyamide-based, polycarbonate-based, polyimide-based, polyurethane-based, polybenzimidazole-based, polybenzoxazole-based, polybenzthiazole-based, polyazomethine-based , Polyester amide-based, polyester carbonate-based, polyester imide-based polymer liquid crystal substances, and mixtures thereof.
上記側鎖型高分子液晶化合物としては特に限定されず、例えば、ポリアクリレート系、ポリメタクリレート系、ポリビニル系、ポリシロキサン系、ポリエーテル系、ポリマロネート系、ポリエステル系等の直鎖状又は環状構造の骨格鎖を有する物質に側鎖としてメソゲン基が結合した高分子液晶物質や、これらの混合物等が挙げられる。 The side chain type polymer liquid crystal compound is not particularly limited, and examples thereof include linear or cyclic structures such as polyacrylate, polymethacrylate, polyvinyl, polysiloxane, polyether, polymalonate, and polyester. Examples thereof include a polymer liquid crystal substance in which a mesogenic group is bonded as a side chain to a substance having a skeleton chain, and a mixture thereof.
上記重合性低分子液晶化合物としては特に限定されないが、後述するように位相差フィルム上に本発明の液晶組成物を塗工した後の液晶層がホメオトロピック配向可能となることから、例えば、下記式(1)、(2)及び(3)からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。 The polymerizable low-molecular liquid crystal compound is not particularly limited. However, since the liquid crystal layer after coating the liquid crystal composition of the present invention on a retardation film can be homeotropically aligned as described later, for example, It is preferably at least one selected from the group consisting of formulas (1), (2) and (3).
上記式(2)において、W2及びW3は水素、塩素又はフッ素を表し、W4及びW5は水素、塩素、メチル又はトリフルオロメチルを表し、Xは単結合、エチレン結合又はエタン結合を表し、mは4〜6の整数である。
上記式(3)において、nは4〜6の整数である。
In the above formula (2), W 2 and W 3 represent hydrogen, chlorine or fluorine, W 4 and W 5 represent hydrogen, chlorine, methyl or trifluoromethyl, and X represents a single bond, an ethylene bond or an ethane bond. M is an integer of 4-6.
In said formula (3), n is an integer of 4-6.
上記式(1)中、W1がメチルであり、lが4又は6の化合物は特開2003−238491号公報に記載の方法により合成することができる。 In the above formula (1), a compound in which W 1 is methyl and l is 4 or 6 can be synthesized by the method described in JP-A-2003-238491.
上記式(2)中、W2及びW3が水素であり、W4及びW5が水素であり、Xが単結合であり、mが6の化合物はMakromol.Chem.190,2255−2268(1989)に記載の方法により合成することができる。 In the above formula (2), W 2 and W 3 are hydrogen, W 4 and W 5 are hydrogen, X is a single bond, and m is 6, as described in Makromol. Chem. 190, 2255-2268 (1989).
上記式(2)中、W2及びW3が水素であり、W4が水素であり、W5がメチルであり、Xが単結合であり、mが6の化合物はMakromol.Chem.190,3201−3215(1989)に記載の方法により合成することができる。 In the above formula (2), W 2 and W 3 are hydrogen, W 4 is hydrogen, W 5 is methyl, X is a single bond, and m is 6, Makromol. Chem. 190, 3201-3215 (1989).
上記式(2)中、W2及びW3が水素であり、W4がトリフルオロメチルであり、W5がトリフルオロメチルであり、Xが単結合であり、mが6の化合物は特開2004−231638号公報に記載の方法により合成することができる。 In the above formula (2), W 2 and W 3 are hydrogen, W 4 is trifluoromethyl, W 5 is trifluoromethyl, X is a single bond, and m is 6. It can be synthesized by the method described in 2004-231638.
上記式(2)中、W2及びW3が塩素又はフッ素であり、W4が水素であり、W5が塩素であり、Xが単結合であり、mが6の化合物はLiquid Crystals Vol30,No8,979−984(2003)に記載の方法により合成することができる。 In the above formula (2), W 2 and W 3 are chlorine or fluorine, W 4 is hydrogen, W 5 is chlorine, X is a single bond, and m is 6 is a Liquid Crystals Vol 30, It can synthesize | combine by the method as described in No8,979-984 (2003).
上記式(3)中、nが4又は6の化合物はMacromolecules,26,6132−6134(1993)に記載の方法で合成することができる。 In the above formula (3), a compound in which n is 4 or 6 can be synthesized by the method described in Macromolecules, 26, 6132-6134 (1993).
上記光重合開始剤としては特に限定されず、例えば、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、イルガキュアー500、イルガキュアー2959、イルガキュアー907、イルガキュアー369、イルガキュアー1300、イルガキュアー819、イルガキュアー1700、イルガキュアー1800、イルガキュアー1850、ダロキュアー4265、イルガキュアー784、イルガキュアー754、イルガキュアーOXE01、p−メトキシフェニル−2,4−ビス(トリクロロメチル)トリアジン、2−(p−ブトキシスチリル)−5−トリクロロメチル−1,3,4−オキサジアゾール、9−フェニルアクリジン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、及び、2,4−ジエチルキサントンとp−ジメチルアミノ安息香酸メチルとの混合物等が挙げられる。なお、ダロキュアー及びイルガキュアーは、いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のものである。更に、これらに公知の増感剤(イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントンなど)を添加してもよい。 The photopolymerization initiator is not particularly limited, and examples thereof include 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, and 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane. -1-ON, Irgacure 500, Irgacure 2959, Irgacure 907, Irgacure 369, Irgacure 1300, Irgacure 819, Irgacure 1700, Irgacure 1800, Irgacure 1850, Darocur 4265, Irgacure 784, Irgacure 754, Irgacure OXE01, p-methoxyphenyl-2,4-bis (trichloromethyl) triazine, 2- (p-butoxystyryl) -5-trichloromethyl-1,3,4-oxadiazole, 9-pheni Acridine, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, benzyldimethyl ketal, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1- ON, and a mixture of 2,4-diethylxanthone and methyl p-dimethylaminobenzoate. Darocur and Irgacure are both manufactured by Ciba Specialty Chemicals. Furthermore, known sensitizers (isopropyl thioxanthone, diethyl thioxanthone, etc.) may be added thereto.
また、上記光重合開始剤のその他の例としては、例えば、p−メトキシフェニル−2,4−ビス(トリクロロメチル)トリアジン、2−(p−ブトキシスチリル)−5−トリクロロメチル−1,3,4−オキサジアゾール、9−フェニルアクリジン、9,10−ベンズフェナジン、ベンゾフェノン/ミヒラーズケトン混合物、ヘキサアリールビイミダゾール/メルカプトベンズイミダゾール混合物、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2,4−ジエチルキサントン/p−ジメチルアミノ安息香酸メチル混合物、ベンゾフェノン/メチルトリエタノールアミン混合物等が挙げられる。 Other examples of the photopolymerization initiator include p-methoxyphenyl-2,4-bis (trichloromethyl) triazine, 2- (p-butoxystyryl) -5-trichloromethyl-1,3, 4-oxadiazole, 9-phenylacridine, 9,10-benzphenazine, benzophenone / Michler's ketone mixture, hexaarylbiimidazole / mercaptobenzimidazole mixture, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropane -1-one, benzyldimethyl ketal, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2,4-diethylxanthone / methyl p-dimethylaminobenzoate, benzophenone / Methyltriethanolamine mixture etc. It is below.
上記光重合開始剤の好ましい添加量としては特に限定されないが、本発明の液晶組成物全量を基準として、好ましい下限は0.01重量%、好ましい上限は10重量%であり、より好ましい下限は0.1重量%、より好ましい上限は7重量%である。 The preferred addition amount of the photopolymerization initiator is not particularly limited, but based on the total amount of the liquid crystal composition of the present invention, the preferred lower limit is 0.01% by weight, the preferred upper limit is 10% by weight, and the more preferred lower limit is 0. 0.1% by weight, and a more preferable upper limit is 7% by weight.
上記混合溶媒は、ケトン系溶媒及び/又はエステル系溶媒と、芳香族系溶媒とからなる。
上記混合溶媒が、このような構成からなることにより、後述するように本発明の液晶組成物を位相差フィルム等に塗工した後、位相差フィルムの位相差が低下するという従来の問題点を解決することができる。
The mixed solvent includes a ketone solvent and / or an ester solvent and an aromatic solvent.
Since the mixed solvent has such a configuration, the conventional problem that the retardation of the retardation film is lowered after the liquid crystal composition of the present invention is applied to the retardation film as described later. Can be solved.
上記ケトン系溶媒としては特に限定されず、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等が挙げられる。 The ketone solvent is not particularly limited, and examples thereof include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, and cyclohexanone.
上記エステル系溶媒としては特に限定されず、例えば、酢酸エチル、乳酸エチル、乳酸メチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。 The ester solvent is not particularly limited, and examples thereof include ethyl acetate, ethyl lactate, methyl lactate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, and γ-butyrolactone.
上記芳香族系溶媒としては特に限定されず、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、n−ブチルベンゼン、ジエチルベンゼン、テトラリン、メトキシベンゼン、1,2−ジメトキシベンゼン等が挙げられる。
なかでも、入手のしやすさや取り扱いの安全性等の点から、エステル系溶媒として乳酸エチル、芳香族系溶媒としてトルエンを用いた組み合わせが好ましい。
The aromatic solvent is not particularly limited, and examples thereof include benzene, toluene, xylene, mesitylene, n-butylbenzene, diethylbenzene, tetralin, methoxybenzene, 1,2-dimethoxybenzene and the like.
Among these, a combination using ethyl lactate as an ester solvent and toluene as an aromatic solvent is preferable from the viewpoint of easy availability and handling safety.
上記混合溶媒における上記芳香族系溶媒の配合量としては特に限定されないが、好ましい下限は10重量%、好ましい上限は85重量%である。10重量%未満であると、本発明の液晶組成物の溶解性や安定性に問題が生じることがあり、85重量%を超えると、位相差フィルムへの可塑化が抑制できなくなることがある。より好ましい下限は20重量%、より好ましい上限は80重量%である。 The blending amount of the aromatic solvent in the mixed solvent is not particularly limited, but a preferred lower limit is 10% by weight and a preferred upper limit is 85% by weight. If it is less than 10% by weight, there may be a problem in the solubility and stability of the liquid crystal composition of the present invention. If it exceeds 85% by weight, plasticization to the retardation film may not be suppressed. A more preferred lower limit is 20% by weight, and a more preferred upper limit is 80% by weight.
本発明の液晶組成物を用いることにより積層光学補償フィルムを製造することができる。
積層光学補償フィルムの製造方法としては特に限定されず、例えば、シクロオレフィン系樹脂からなる位相差フィルム上に、本発明の液晶組成物を直接塗工し、溶媒を乾燥することにより液晶層を形成する方法や、シクロオレフィン系樹脂からなる位相差フィルム上に、本発明の液晶組成物を直接塗工し、溶媒を乾燥した後、重合硬化させることにより液晶層を形成する方法等が挙げられる。このような積層光学補償フィルムの製造方法もまた、それぞれ、本発明の1つである。
A laminated optical compensation film can be produced by using the liquid crystal composition of the present invention.
The method for producing the laminated optical compensation film is not particularly limited. For example, the liquid crystal composition of the present invention is directly coated on a retardation film made of a cycloolefin resin, and the solvent is dried to form a liquid crystal layer. And a method of forming a liquid crystal layer by coating the liquid crystal composition of the present invention directly on a retardation film made of a cycloolefin resin, drying the solvent, and then curing by polymerization. Such a method for producing a laminated optical compensation film is also one aspect of the present invention.
上記位相差フィルムは、シクロオレフィン系樹脂を成膜して得られるシクロオレフィン系樹脂フィルムを延伸処理することにより、シクロオレフィン系樹脂分子を所定方向に配向させたものである。
上記シクロオレフィン系樹脂としては特に限定されず、例えば、ノルボルネン系樹脂、ジシクロペンタジエン系樹脂等が挙げられる。なかでも、不飽和結合を有さないか、又は、不飽和結合が水素添加されたものが好適に用いられ、例えば、1種又は2種以上のノルボルネン系モノマーの開環(共)重合体の水素添加物、1種又は2種以上のノルボルネン系モノマーの付加(共)重合体、ノルボルネン系モノマーとオレフィン系モノマー(エチレン、α−オレフィン等)との付加共重合体、ノルボルネン系モノマーとシクロオレフィン系モノマー(シクロペンテン、シクロオクテン、5,6−ジヒドロジシクロペンタジエン等)との付加共重合体、及び、これらの変性物等が挙げられ、具体的には、ZEONEX、ZEONOR(日本ゼオン社製)、ARTON(JSR社製)、TOPAS(チコナ社製)、APEL(三井化学社製)等が挙げられる。
The retardation film is obtained by orienting cycloolefin resin molecules in a predetermined direction by stretching a cycloolefin resin film obtained by forming a cycloolefin resin.
The cycloolefin-based resin is not particularly limited, and examples thereof include norbornene-based resins and dicyclopentadiene-based resins. Among these, those having no unsaturated bond or having an unsaturated bond hydrogenated are preferably used. For example, a ring-opening (co) polymer of one or more norbornene monomers is used. Hydrogenated products, addition (co) polymers of one or more norbornene monomers, addition copolymers of norbornene monomers and olefin monomers (ethylene, α-olefin, etc.), norbornene monomers and cycloolefins And addition copolymers with a series monomer (cyclopentene, cyclooctene, 5,6-dihydrodicyclopentadiene, etc.), and modified products thereof, specifically, ZEONEX, ZEONOR (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) , ARTON (manufactured by JSR), TOPAS (manufactured by Chicona), APEL (manufactured by Mitsui Chemicals) and the like.
上記成膜の方法としては特に限定されず、従来公知の成膜方法を用いればよく、具体的には、例えば、シクロオレフィン系樹脂を押出機に供給して溶融、混練し、押出機の先端に取り付けた金型からフィルム状に押し出して長尺状のシクロオレフィン系樹脂フィルムとする方法(溶融押出法)、シクロオレフィン系樹脂を有機溶媒中に溶解してなる溶液をドラム又はバンド上に流延した後に有機溶媒を蒸発させて長尺状のシクロオレフィン系樹脂フィルムとする方法(溶液流延法)等が挙げられる。
なお、シクロオレフィン系樹脂フィルムの厚みが80μm以上となる場合には、溶液流延法では有機溶剤を充分に蒸発、除去させることが困難となることがあるので、溶融押出法を用いることが好ましい。
The film forming method is not particularly limited, and a conventionally known film forming method may be used. Specifically, for example, a cycloolefin-based resin is supplied to an extruder and melted and kneaded. Extruded into a film shape from a mold attached to a film (melt extrusion method), a solution obtained by dissolving a cycloolefin resin in an organic solvent is allowed to flow on a drum or band Examples thereof include a method of evaporating an organic solvent and then forming a long cycloolefin-based resin film (solution casting method).
In addition, when the thickness of the cycloolefin-based resin film is 80 μm or more, it may be difficult to sufficiently evaporate and remove the organic solvent by the solution casting method. Therefore, it is preferable to use the melt extrusion method. .
上記延伸処理の方法としては、例えば、長尺状のシクロオレフィン系樹脂フィルムを、シクロオレフィン系樹脂のガラス転移温度Tg付近の温度領域において、横方向(幅方向)又は縦方向(長さ方向)に延伸する方法、長尺状のシクロオレフィン系樹脂フィルムを、シクロオレフィン系樹脂のガラス転移温度Tg付近の温度領域において、横方向(幅方向)に延伸した後に縦方向(長さ方向)に延伸する方法、長尺状のシクロオレフィン系樹脂フィルムを、シクロオレフィン系樹脂のガラス転移温度Tg付近の温度領域において、縦方向(長さ方向)及び横方向(幅方向)に同時に延伸する方法、シクロオレフィン系樹脂フィルムを、シクロオレフィン系樹脂のガラス転移温度Tg付近の温度領域において、厚み方向に押圧力を加えて薄膜化して縦方向(長さ方向)及び横方向(幅方向)に同時に延伸する方法等が挙げられる。 As a method for the stretching treatment, for example, a long cycloolefin resin film is used in a lateral direction (width direction) or a longitudinal direction (length direction) in a temperature region near the glass transition temperature Tg of the cycloolefin resin. The long cycloolefin-based resin film is stretched in the transverse direction (width direction) and then in the longitudinal direction (length direction) in the temperature region near the glass transition temperature Tg of the cycloolefin resin. A method of stretching a long cycloolefin resin film in the longitudinal direction (length direction) and the transverse direction (width direction) simultaneously in a temperature region near the glass transition temperature Tg of the cycloolefin resin, Thin film of olefin resin film by applying pressing force in the thickness direction in the temperature range near the glass transition temperature Tg of cycloolefin resin A method in which simultaneously stretched in the machine direction (longitudinal direction) and lateral direction (width direction) can be mentioned by.
上記シクロオレフィン系樹脂からなる位相差フィルムは、上記液晶層と接する側の表面に、酸素濃度が15体積%以下である不活性ガスによる常圧プラズマ処理が施されていることが好ましい。
上記常圧プラズマ処理が施されていることにより、位相差フィルム上に本発明の液晶組成物を塗工しやすくなり、液晶組成物からなる液晶層とシクロオレフィン系樹脂からなる位相差フィルムとは密着性に優れたものとなる。
The retardation film made of the cycloolefin resin is preferably subjected to atmospheric pressure plasma treatment with an inert gas having an oxygen concentration of 15% by volume or less on the surface in contact with the liquid crystal layer.
By performing the normal pressure plasma treatment, it becomes easy to apply the liquid crystal composition of the present invention on the retardation film, and the liquid crystal layer composed of the liquid crystal composition and the retardation film composed of the cycloolefin-based resin Excellent adhesion.
上記常圧プラズマ処理とは、電極間に導いた気体に電圧を印加することにより励起させてプラズマ化ガスとし、このプラズマ化ガスにより被処理物の表面を親水化処理するものである。 In the normal pressure plasma treatment, a voltage is applied to a gas introduced between electrodes to excite the gas into a plasma gas, and the surface of the object to be processed is hydrophilized with the plasma gas.
上記常圧プラズマ処理は、一対の対向電極を有し、該電極の対向面の少なくとも一方に固体誘電体が設置されている装置において行われることが好ましい。プラズマが発生する部位は、上記電極の一方に固体誘電体を設置した場合は、固体誘電体と電極との間、上記電極の双方に固体誘電体を設置した場合は、固体誘電体同士の間の空間である。この固体誘電体と電極との間又は固体誘電体同士の間に親水化処理の対象物体である疎水性樹脂フィルムを配置して常圧プラズマ処理を行う。 The atmospheric pressure plasma treatment is preferably performed in an apparatus having a pair of counter electrodes, and a solid dielectric is installed on at least one of the counter surfaces of the electrodes. When the solid dielectric is installed on one of the electrodes, the plasma is generated between the solid dielectric and the electrode. When the solid dielectric is installed on both of the electrodes, the plasma is generated between the solid dielectrics. Space. A normal pressure plasma treatment is performed by disposing a hydrophobic resin film as a target object of the hydrophilization treatment between the solid dielectric and the electrode or between the solid dielectrics.
上記電極としては特に限定されず、例えば、銅、アルミニウム等の金属単体、ステンレス、真鍮等の合金、金属化合物等からなるものが挙げられる。 The electrode is not particularly limited, and examples thereof include those made of simple metals such as copper and aluminum, alloys such as stainless steel and brass, and metal compounds.
上記対向電極は、電界集中によるアーク放電の発生を避けるために、対向電極間の距離が略一定となる構造であることが好ましい。この条件を満たす電極構造としては、平行平板型、円筒対向平板型、球対向平板型、双曲面、対向平板型、同軸円筒型構造等が挙げられる。 The counter electrode preferably has a structure in which the distance between the counter electrodes is substantially constant in order to avoid occurrence of arc discharge due to electric field concentration. Examples of the electrode structure that satisfies this condition include a parallel plate type, a cylindrical opposed flat plate type, a spherical opposed flat plate type, a hyperboloid, an opposed flat plate type, and a coaxial cylindrical type structure.
上記固体誘電体は、上記電極の対向面の一方又は双方に設置されていることが好ましい。この際、固体誘電体と設置される側の電極が密着し、かつ、接する電極の対向面を完全に覆うようにする。固体誘電体によって覆われずに電極同士が直接対向する部位があると、そこからアーク放電が生じるためである。
上記固体誘電体の形状は、シート状でもフィルム状でもよいが、好ましい厚さの下限が0.01mm、好ましい厚さの上限が4mmである。0.01mm未満であると、放電プラズマを発生するのに高電圧を要し、4mmを超えると、電圧印加時に絶縁破壊が起こり、アーク放電が発生することがある。
The solid dielectric is preferably disposed on one or both of the opposing surfaces of the electrode. At this time, the solid dielectric and the electrode on the side to be installed are in close contact with each other, and the opposing surface of the electrode in contact is completely covered. This is because if there is a portion where the electrodes directly face each other without being covered by the solid dielectric, arc discharge occurs from there.
The solid dielectric may be in the form of a sheet or a film, but the lower limit of the preferred thickness is 0.01 mm, and the upper limit of the preferred thickness is 4 mm. If it is less than 0.01 mm, a high voltage is required to generate discharge plasma. If it exceeds 4 mm, dielectric breakdown may occur when voltage is applied, and arc discharge may occur.
上記固体誘電体の材質としては特に限定されず、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック、ガラス、二酸化珪素、酸化アルミニウム、二酸化ジルコニウム、二酸化チタン等の金属酸化物、チタン酸バリウム等の複酸化物等が挙げられる。
また、上記固体誘電体は、比誘電率が25℃環境下で2以上であることが好ましい。比誘電率が2以上の誘電体の具体例としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ガラス、金属酸化膜等が挙げられる。更に、高密度の放電プラズマを安定して発生させるためには、比誘電率が10以上の固体誘電体を用いることが好ましい。
比誘電率の上限は特に限定されるものではないが、現実の材料では18500程度のものが知られている。比誘電率が10以上の固体誘電体としては、酸化チタン5〜50重量%、酸化アルミニウム50〜95重量%で混合された金属酸化物被膜、又は、酸化ジルコニウムを含有する金属酸化物被膜からなり、その被膜の厚みが10〜1000μmであるものを用いることが好ましい。
The material of the solid dielectric is not particularly limited, and examples thereof include plastics such as polytetrafluoroethylene and polyethylene terephthalate, glass, metal oxides such as silicon dioxide, aluminum oxide, zirconium dioxide, and titanium dioxide, and barium titanate. Examples include double oxides.
The solid dielectric preferably has a relative dielectric constant of 2 or more in a 25 ° C. environment. Specific examples of the dielectric having a relative dielectric constant of 2 or more include, for example, polytetrafluoroethylene, glass, and metal oxide film. Furthermore, in order to stably generate a high-density discharge plasma, it is preferable to use a solid dielectric having a relative dielectric constant of 10 or more.
The upper limit of the relative dielectric constant is not particularly limited, but an actual material of about 18500 is known. The solid dielectric having a relative dielectric constant of 10 or more is composed of a metal oxide film mixed with 5 to 50% by weight of titanium oxide and 50 to 95% by weight of aluminum oxide, or a metal oxide film containing zirconium oxide. It is preferable to use a film having a thickness of 10 to 1000 μm.
上記電極間の距離としては特に限定されず、雰囲気ガスの圧力、酸素濃度、固体誘電体の厚さ、印加電圧の大きさ、プラズマ放電処理されたフィルムを利用する目的等を考慮して決定され、好ましい下限は0.5mm、好ましい上限は50mmである。0.5mm未満であると、電極間における雰囲気ガス濃度の変動が大きく、処理が不均一になり易く、また、電極間に設置する被処理物の厚さが限定されてしまう。50mmを超えると、均一な放電プラズマを発生させることが困難である。
また、印加する電圧はパルス電圧が好ましい。パルス波形はインパルス型、方形波型、変調型の波形のいずれでもよく、さらに印加電圧が正負の繰り返しであっても、正又は負のいずれかの極性側に電圧が印加される片波状の波形であってもよい。
The distance between the electrodes is not particularly limited and is determined in consideration of the pressure of the atmospheric gas, the oxygen concentration, the thickness of the solid dielectric, the magnitude of the applied voltage, the purpose of using the film subjected to plasma discharge treatment, and the like. The preferred lower limit is 0.5 mm, and the preferred upper limit is 50 mm. If the thickness is less than 0.5 mm, the variation in the atmospheric gas concentration between the electrodes is large, the processing is likely to be non-uniform, and the thickness of the workpiece to be installed between the electrodes is limited. If it exceeds 50 mm, it is difficult to generate uniform discharge plasma.
The applied voltage is preferably a pulse voltage. The pulse waveform may be any of an impulse type, a square wave type, and a modulation type waveform. Furthermore, even if the applied voltage is positive and negative, a single-wave shape waveform in which voltage is applied to either the positive or negative polarity side. It may be.
パルス電圧の電圧立ち上がり時間としては特に限定されないが、好ましい下限は40ns、好ましい上限は100μsである。ここで、パルス電圧の電圧立ち上がり時間とは、電圧変化が連続して正である時間を意味する。40ns未満の電圧立ち上がり時間のパルス電圧を実現することは困難であり、100μsを超えると放電状態がアークに移行しやすく不安定なものとなり、パルス電圧による高密度プラズマ状態を期待できなくなる。より好ましい下限は50ns、より好ましい上限は5μsである。
また、パルス電圧の電圧立ち下がり時間も急峻であることが好ましく、パルス電圧の電圧立ち上がり時間と同様の100μs以下のタイムスケールであることが好ましい。パルス電界発生技術によっても異なるが、例えば、本発明の実施例で使用した電源装置では、パルス電圧の電圧立ち上がり時間と電圧立ち下がり時間とを同じ時間に設定することができる。
The voltage rise time of the pulse voltage is not particularly limited, but a preferable lower limit is 40 ns, and a preferable upper limit is 100 μs. Here, the voltage rise time of the pulse voltage means a time during which the voltage change is continuously positive. It is difficult to realize a pulse voltage having a voltage rise time of less than 40 ns. If the pulse voltage exceeds 100 μs, the discharge state tends to shift to an arc and becomes unstable, and a high-density plasma state due to the pulse voltage cannot be expected. A more preferable lower limit is 50 ns, and a more preferable upper limit is 5 μs.
Further, the voltage fall time of the pulse voltage is preferably steep, and the time scale is preferably 100 μs or less, which is the same as the voltage rise time of the pulse voltage. For example, in the power supply device used in the embodiments of the present invention, the voltage rise time and the voltage fall time of the pulse voltage can be set to the same time, although it depends on the pulse electric field generation technique.
パルス電圧の周波数としては特に限定されないが、好ましい下限は0.5kHz、好ましい上限は100kHzである。0.5kHz未満であるとプラズマ密度が低いため処理に時間がかかりすぎ、100kHzを超えるとアーク放電が発生しやすくなる。より好ましい下限は1kHzである。 Although it does not specifically limit as a frequency of a pulse voltage, A preferable minimum is 0.5 kHz and a preferable upper limit is 100 kHz. If it is less than 0.5 kHz, the plasma density is low, so that the process takes too much time. If it exceeds 100 kHz, arc discharge tends to occur. A more preferred lower limit is 1 kHz.
上記パルス電圧におけるパルス継続時間としては特に限定されないが、好ましい下限は1μs、好ましい上限は1000μsである。1μs未満であると放電が不安定なものとなり、1000μsを超えるとアーク放電に移行しやすくなる。より好ましい下限は3μs、より好ましい上限は200μsである。ここで、パルス継続時間とは、ON、OFFの繰り返しからなるパルス電圧における、パルスが連続する時間を意味する。
さらに、放電を安定させるためには、放電時間1ms内に、少なくとも1μs継続するOFF時間を有することが好ましい。また、パルス電圧の印加において、直流を重畳してもよい。
Although it does not specifically limit as pulse duration in the said pulse voltage, A preferable minimum is 1 microsecond and a preferable upper limit is 1000 microseconds. If it is less than 1 μs, the discharge becomes unstable, and if it exceeds 1000 μs, it tends to shift to arc discharge. A more preferable lower limit is 3 μs, and a more preferable upper limit is 200 μs. Here, the pulse duration means a time for which a pulse continues in a pulse voltage consisting of repetition of ON and OFF.
Furthermore, in order to stabilize the discharge, it is preferable to have an OFF time that lasts at least 1 μs within a discharge time of 1 ms. Further, a direct current may be superimposed when applying a pulse voltage.
プラズマ放電を発生する雰囲気ガスは、少なくとも酸素ガスを含むガスである。酸素ガス以外の混合ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガスなどが挙げられ、酸素ガスと酸素以外のガスの体積比率は15:85〜1:99の範囲でほぼ任意の比率で混合することができる。混合ガス中の酸素ガス濃度が15体積%を超えると液晶層の密着性が急激に低下する。また、混合ガス中の酸素ガス濃度の下限は特に限定されないが、本発明においては常圧付近で処理を実施するため、完全に無酸素状態になることはなく、実質的にその程度の酸素が存在すればよい。酸素ガス濃度のより好ましい上限は10体積%である。 The atmospheric gas that generates plasma discharge is a gas containing at least oxygen gas. Nitrogen gas, argon gas, etc. are mentioned as mixed gas other than oxygen gas, The volume ratio of gas other than oxygen gas and oxygen can be mixed by substantially arbitrary ratios in the range of 15:85 to 1:99. . When the oxygen gas concentration in the mixed gas exceeds 15% by volume, the adhesion of the liquid crystal layer is rapidly lowered. In addition, although the lower limit of the oxygen gas concentration in the mixed gas is not particularly limited, in the present invention, since the treatment is performed near normal pressure, it does not become completely oxygen-free, and substantially no oxygen is present. It only has to exist. A more preferable upper limit of the oxygen gas concentration is 10% by volume.
上記常圧プラズマ処理の圧力としては特に限定されないが、好ましい下限は100Torr(約1.33×104Pa)、好ましい上限は800Torr(約10.6×104Pa)であり、より好ましい下限は700Torr(約9.31×104Pa)、より好ましい上限は780Torr(約10.4×104Pa)である。 The pressure of the atmospheric plasma treatment is not particularly limited, but a preferable lower limit is 100 Torr (about 1.33 × 10 4 Pa), a preferable upper limit is 800 Torr (about 10.6 × 10 4 Pa), and a more preferable lower limit is 700 Torr (about 9.31 × 10 4 Pa), and a more preferable upper limit is 780 Torr (about 10.4 × 10 4 Pa).
上記塗工の方法としては特に限定されず、例えば、ダイコート法、ロールコート法、グラビアコート法、マイクログラビア法、スピンコート法、バーコート法等が挙げられる。
本発明の積層光学補償フィルムの製造方法においては、上記プラズマ放電処理工程を行うことにより位相差フィルムに対して液晶組成物を容易に塗工することが可能となり、また、塗工後には液晶層と位相差フィルムとの密着性が極めて優れる。
The coating method is not particularly limited, and examples thereof include a die coating method, a roll coating method, a gravure coating method, a micro gravure method, a spin coating method, and a bar coating method.
In the method for producing a laminated optical compensation film of the present invention, it is possible to easily apply a liquid crystal composition to a retardation film by performing the plasma discharge treatment step, and a liquid crystal layer after coating. And excellent adhesion between the retardation film.
上記液晶組成物を塗工する際には、塗工後に溶剤を除去して、上記位相差フィルム上に膜厚の均一な液晶組成物の層、すなわち、液晶層を形成させる。溶剤除去の条件は特に限定されず、溶剤がおおむね除去され、液晶組成物の塗膜の流動性がなくなるまで乾燥すればよい。室温での風乾、ホットプレートでの乾燥、乾燥炉での乾燥、温風や熱風の吹き付けなどを利用して溶剤を除去することができる。液晶組成物に用いる化合物の種類と組成比によっては、塗膜を乾燥する過程で、塗膜中の液晶組成物のネマチック配向が完了していることがある。従って、乾燥工程を経た塗膜は、後述する熱処理工程を経由することなく、重合工程に供することができる。しかしながら、塗膜中の液晶分子の配向をより均一化させるためには、乾燥工程を経た塗膜を熱処理し、その後に光重合処理することが好ましい。 When coating the liquid crystal composition, the solvent is removed after the coating to form a liquid crystal composition layer having a uniform film thickness, that is, a liquid crystal layer, on the retardation film. The conditions for removing the solvent are not particularly limited, and it may be dried until the solvent is generally removed and the fluidity of the coating film of the liquid crystal composition is lost. The solvent can be removed using air drying at room temperature, drying on a hot plate, drying in a drying furnace, blowing warm air or hot air, and the like. Depending on the type and composition ratio of the compound used in the liquid crystal composition, nematic alignment of the liquid crystal composition in the coating film may be completed in the process of drying the coating film. Therefore, the coating film that has undergone the drying process can be subjected to the polymerization process without going through a heat treatment process to be described later. However, in order to make the alignment of the liquid crystal molecules in the coating film more uniform, it is preferable to heat-treat the coating film that has undergone the drying step and then to perform photopolymerization.
塗膜を熱処理する際の温度及び時間、光照射に用いられる光の波長、光源から照射する光の量等は、液晶組成物に用いる化合物の種類と組成比、光重合開始剤の添加の有無やその添加量などによって、好ましい範囲が異なる。従って、以下に説明する塗膜の熱処理の温度及び時間、光照射に用いられる光の波長、光源から照射する光の量についての条件は、あくまでもおよその範囲を示すものである。 The temperature and time when the coating film is heat-treated, the wavelength of light used for light irradiation, the amount of light irradiated from the light source, etc. are the types and composition ratios of the compounds used in the liquid crystal composition, and whether a photopolymerization initiator is added. The preferred range varies depending on the amount of addition and the amount thereof. Accordingly, the conditions regarding the temperature and time of the heat treatment of the coating film described below, the wavelength of the light used for light irradiation, and the amount of light irradiated from the light source are merely an approximate range.
塗膜の熱処理は、溶剤が除去され液晶の均一配向性が得られる条件で行うことが好ましく、本発明の液晶組成物の液晶相転移点以上で行ってもよい。熱処理方法としては、例えば、本発明の液晶組成物がネマチック液晶相を示す温度まで塗膜を加温して、塗膜中の液晶組成物にネマチック配向を形成させる方法等が挙げられる。液晶組成物がネマチック液晶相を示す温度範囲内で、塗膜の温度を変化させることによってネマチック配向を形成させてもよい。この方法は、上記温度範囲の高温域まで塗膜を加温することによって塗膜中にネマチック配向を概ね完成させ、次いで温度を下げることによってさらに秩序だった配向にする方法である。上記のどちらの熱処理方法を採用する場合でも、熱処理温度の好ましい下限は室温、好ましい上限は120℃であり、より好ましい上限は90℃であり、更に好ましい上限は70℃である。
また、上記熱処理時間の好ましい下限は5秒、好ましい上限は2時間であり、より好ましい下限は10秒、より好ましい上限は40分であり、更に好ましい下限は20秒、更に好ましい上限は20分である。液晶組成物からなる層の温度を所定の温度まで上昇させるためには、熱処理時間を5秒以上にすることが好ましい。生産性を低下させないためには、熱処理時間を2時間以内にすることが好ましい。このようにして液晶層が得られる。
The heat treatment of the coating film is preferably performed under the condition that the solvent is removed and the uniform alignment of the liquid crystal is obtained, and may be performed at a temperature higher than the liquid crystal phase transition point of the liquid crystal composition of the present invention. Examples of the heat treatment method include a method of heating the coating film to a temperature at which the liquid crystal composition of the present invention exhibits a nematic liquid crystal phase and forming a nematic alignment in the liquid crystal composition in the coating film. The nematic alignment may be formed by changing the temperature of the coating film within a temperature range in which the liquid crystal composition exhibits a nematic liquid crystal phase. This method is a method in which a nematic orientation is substantially completed in a coating film by heating the coating film to a high temperature range of the above temperature range, and then the order is further ordered by lowering the temperature. In any of the above heat treatment methods, the preferred lower limit of the heat treatment temperature is room temperature, the preferred upper limit is 120 ° C., the more preferred upper limit is 90 ° C., and the still more preferred upper limit is 70 ° C.
The preferable lower limit of the heat treatment time is 5 seconds, the preferable upper limit is 2 hours, the more preferable lower limit is 10 seconds, the more preferable upper limit is 40 minutes, the still more preferable lower limit is 20 seconds, and the further preferable upper limit is 20 minutes. is there. In order to raise the temperature of the layer made of the liquid crystal composition to a predetermined temperature, the heat treatment time is preferably 5 seconds or more. In order not to lower the productivity, it is preferable to set the heat treatment time within 2 hours. In this way, a liquid crystal layer is obtained.
上記光照射に用いられる光の波長は特に限定されないが、好ましい下限は150nm、好ましい上限は500nmであり、より好ましい下限は250nm、より好ましい上限は450nmであり、更に好ましい下限は300nm、更に好ましい上限は400nmである。上記光としては、例えば、電子線、紫外線、可視光線、赤外線(熱線)等を利用することができ、通常は、紫外線又は可視光線を用いればよい。光源の具体的例としては、例えば、低圧水銀ランプ(殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、ブラックライト)、高圧放電ランプ(高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ)、ショートアーク放電ランプ(超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ)等が挙げられる。なかでも、メタルハライドランプ、キセノンランプ、及び、高圧水銀ランプが好適に用いられる。光源と液晶層との間にフィルター等を設置して特定の波長領域のみを通すことにより、照射光源の波長領域を選択してもよい。光源から照射する光量としては特に限定されないが、好ましい下限は2mJ/cm2、好ましい上限は5000mJ/cm2であり、より好ましい下限は10mJ/cm2、より好ましい上限は3000mJ/cm2であり、更に好ましい下限は100mJ/cm2、更に好ましい上限は2000mJ/cm2である。光照射時の温度条件は、上記の熱処理温度と同様に設定されることが好ましい。 The wavelength of the light used for the light irradiation is not particularly limited, but the preferred lower limit is 150 nm, the preferred upper limit is 500 nm, the more preferred lower limit is 250 nm, the more preferred upper limit is 450 nm, the still more preferred lower limit is 300 nm, and the still more preferred upper limit. Is 400 nm. As said light, an electron beam, an ultraviolet-ray, visible light, infrared rays (heat ray) etc. can be utilized, for example, Usually, an ultraviolet-ray or visible light should just be used. Specific examples of the light source include, for example, a low-pressure mercury lamp (sterilization lamp, fluorescent chemical lamp, black light), a high-pressure discharge lamp (high-pressure mercury lamp, metal halide lamp), a short arc discharge lamp (ultra-high-pressure mercury lamp, xenon lamp, Mercury xenon lamp) and the like. Of these, metal halide lamps, xenon lamps, and high-pressure mercury lamps are preferably used. The wavelength region of the irradiation light source may be selected by installing a filter or the like between the light source and the liquid crystal layer and passing only a specific wavelength region. No particular limitation is imposed on the amount of light emitted from the light source, the preferred lower limit is 2 mJ / cm 2, a preferred upper limit is 5000 mJ / cm 2, and more preferable lower limit is 10 mJ / cm 2, and more preferred upper limit is 3000 mJ / cm 2, A more preferred lower limit is 100 mJ / cm 2 , and a more preferred upper limit is 2000 mJ / cm 2 . It is preferable that the temperature condition at the time of light irradiation is set similarly to the above heat treatment temperature.
また、シクロオレフィン系樹脂からなる位相差フィルムと液晶層とからなる積層光学補償フィルムであって、本発明の積層光学補償フィルムの製造方法により製造されてなる積層光学補償フィルムもまた、本発明の1つである。
本発明の積層光学補償フィルムは、上記構成からなることにより、液晶表示装置の画質の改善に用いることができる。
Further, a laminated optical compensation film comprising a retardation film made of a cycloolefin resin and a liquid crystal layer, which is produced by the method for producing a laminated optical compensation film of the present invention, is also a laminated optical compensation film of the present invention. One.
The laminated optical compensation film of the present invention can be used for improving the image quality of a liquid crystal display device by having the above-described configuration.
また、上記液晶層は、ホメオトロピック配向していることが好ましい。上記液晶層がホメオトロピック配向していることにより、積層光学補償フィルムを用いてなる液晶表示装置の視野角特性を改善することが可能となる。 The liquid crystal layer is preferably homeotropically aligned. When the liquid crystal layer is homeotropically aligned, the viewing angle characteristics of a liquid crystal display device using a laminated optical compensation film can be improved.
本発明によれば、溶媒として、芳香族系溶媒と特定の溶媒との混合溶媒を用いることにより、塗工性と液晶組成物の安定性とを両立することができるとともに、液晶組成物の塗工後に位相差フィルムの位相差を低下させることのない液晶組成物を製造することができる。
本発明によれば、シクロオレフィン系樹脂からなる位相差フィルム上に良好に塗工することができ、かつ、塗工しても位相差フィルムの位相差を低下させることのない液晶組成物、液晶表示装置の画質の改善に用いられる積層光学補償フィルムの製造方法及び積層光学補償フィルムを提供することができる。
According to the present invention, by using a mixed solvent of an aromatic solvent and a specific solvent as the solvent, it is possible to achieve both coating properties and stability of the liquid crystal composition and to apply the liquid crystal composition. A liquid crystal composition that does not lower the retardation of the retardation film after the process can be produced.
According to the present invention, a liquid crystal composition that can be satisfactorily coated on a retardation film made of a cycloolefin-based resin and does not decrease the retardation of the retardation film even when coated, a liquid crystal A method for producing a laminated optical compensation film and a laminated optical compensation film used for improving the image quality of a display device can be provided.
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
(実施例1)
(1)位相差フィルムの作製
シクロオレフィン系樹脂として熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂(日本ゼオン社製、商品名「ゼオノア#1420」)を用い、これを一軸押出機に供給して溶融、混練し、一軸押出機の先端に取り付けたTダイから溶融押出を行って、幅650mmで、かつ、平均厚みが65μmの長尺状のフィルムを得た。
このフィルムを連続的に2m/minの一定巻き出し速度で巻き出しながら、130℃の予熱ゾーンを通して予備加熱した後、引き続き135℃の延伸ゾーンにて1.4倍に縦方向に延伸し、続いて100℃の冷却ゾーンを通過させて配向を固定した後、再度ロール状に巻き取って位相差フィルムを得た。得られた位相差フィルムの正面位相差を自動複屈折測定装置(王子計測機器社製、商品名「KOBRA−21ADH」)を用いて測定したところ142nmであった。
Example 1
(1) Production of retardation film A thermoplastic saturated norbornene resin (trade name “Zeonor # 1420” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) is used as a cycloolefin resin, and this is supplied to a single screw extruder and melted and kneaded. Melt extrusion was performed from a T die attached to the tip of a uniaxial extruder to obtain a long film having a width of 650 mm and an average thickness of 65 μm.
The film was continuously unwound at a constant unwinding speed of 2 m / min, preheated through a preheating zone at 130 ° C., and then stretched in the longitudinal direction by 1.4 times in a stretching zone at 135 ° C. Then, the film was passed through a cooling zone at 100 ° C. to fix the orientation, and then rolled up again to obtain a retardation film. It was 142 nm when the front phase difference of the obtained retardation film was measured using the automatic birefringence measuring apparatus (The Oji Scientific Instruments company make, brand name "KOBRA-21ADH").
(2)常圧プラズマ処理
得られた位相差フィルムを連続的に3m/minの一定巻き出し速度で巻き出しながら、スペーサーで2mmに保持した電極(電極幅700mm×電極長40mm)間に通し、プラズマ処理しながら巻き取りロールで巻き取った。電極にはDC電源で交流を直流に変換後、パルスユニットで立ち上がり時間5μs、パルス幅100μs、周波数3kHz、電圧±5kVのパルス電圧を印加することでグロー放電プラズマを発生させた。また、電極間に処理ガスとして混合ガス(窒素:酸素=95:5(V/V))を投入した。
(2) Normal pressure plasma treatment The obtained retardation film was continuously unwound at a constant unwinding speed of 3 m / min, and passed between electrodes (electrode width 700 mm × electrode length 40 mm) held at 2 mm by a spacer, It wound up with the winding roll, carrying out plasma processing. A glow discharge plasma was generated by applying a pulse voltage having a rise time of 5 μs, a pulse width of 100 μs, a frequency of 3 kHz, and a voltage of ± 5 kV to the electrode after converting alternating current into direct current with a DC power source. Further, a mixed gas (nitrogen: oxygen = 95: 5 (V / V)) was introduced as a processing gas between the electrodes.
(3)液晶組成物の調製
(重合性液晶化合物(4)の合成)
(第1段階)
エタノール(1500mL)に3−(4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸(1150g)を加えた溶液を撹拌しながら、硫酸(230g)を10分かけて滴下して、その後5時間還流させた。反応溶液を濃縮し、得られた濃縮液を水(1000mL)に注ぎ入れ、酢酸エチルを加えて攪拌した。分液した後、酢酸エチル層を飽和炭酸ナトリウム溶液で中和し、少量の水で水洗した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この酢酸エチル層から酢酸エチル及び未反応成分を溶剤留去して、1400gの濃縮物が得られた。濃縮物を減圧蒸留により精製して1144gの3−(4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸エチルを得た。沸点は160℃/4.0hPaであった。
(3) Preparation of liquid crystal composition (synthesis of polymerizable liquid crystal compound (4))
(First stage)
While stirring a solution of 3- (4-hydroxyphenyl) propionic acid (1150 g) in ethanol (1500 mL), sulfuric acid (230 g) was added dropwise over 10 minutes, and then refluxed for 5 hours. The reaction solution was concentrated, and the resulting concentrated solution was poured into water (1000 mL), and ethyl acetate was added and stirred. After liquid separation, the ethyl acetate layer was neutralized with a saturated sodium carbonate solution, washed with a small amount of water, and dried over anhydrous magnesium sulfate. From this ethyl acetate layer, ethyl acetate and unreacted components were distilled off to obtain 1400 g of a concentrate. The concentrate was purified by vacuum distillation to give 1144 g of ethyl 3- (4-hydroxyphenyl) propionate. The boiling point was 160 ° C./4.0 hPa.
(第2段階)
アイスバスで10℃に冷却した無水酢酸(1200mL)に6−クロロヘキサノール(800g)を加え、次にピリジン(934g)を10分かけて滴下した。敵下後、2時間還流させた。反応溶液を水に注ぎ、そこにトルエンを加えて撹拌した。トルエン層を分液して、これを飽和炭酸ナトリウム水溶液で中和し、少量の水で水洗した。その後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。このトルエン層からトルエン及び未反応成分を溶剤留去して濃縮物を得た。この濃縮物を減圧蒸留で精製して983gの6−アセトキシクロロへキサンを得た。沸点は82℃/5.3hPaであった。
(Second stage)
6-Chlorohexanol (800 g) was added to acetic anhydride (1200 mL) cooled to 10 ° C. with an ice bath, and then pyridine (934 g) was added dropwise over 10 minutes. After defeating the enemy, it was refluxed for 2 hours. The reaction solution was poured into water, and toluene was added thereto and stirred. The toluene layer was separated, neutralized with a saturated aqueous sodium carbonate solution, and washed with a small amount of water. Then, it dried with anhydrous magnesium sulfate. Toluene and unreacted components were distilled off from this toluene layer to obtain a concentrate. This concentrate was purified by distillation under reduced pressure to obtain 983 g of 6-acetoxychlorohexane. The boiling point was 82 ° C./5.3 hPa.
(第3段階)
3−(4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸エチル(400g)をジメチルホルムアミド(2800mL)に溶かした。そこへ水酸化ナトリウム(98g)を加え、40℃で30分撹拌した。塩の生成が目視で観察できた。6−アセトキシクロロヘキサン(515g)を加え80℃で7時間撹拌した。反応溶液を水(2000mL)に注ぎ、そこにトルエンを加えて攪拌した。分液した後、トルエン層を6N塩酸、飽和炭酸ナトリウム溶液、水の順番で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。このトルエン層から溶剤を留去して709gの濃縮物を得た。水酸化ナトリウム(185g)を水(400mL)に溶かし、そこへエタノール(600mL)と濃縮物709gを加えて加熱し、2時間還流させた。エバポレーターを用いて減圧下に反応液を濃縮し、得られた濃縮物を6N塩酸に注いだ。得られたスラリーをろ過して固形物を得、これをエタノールで再結晶して281gの(4−(6−ヒドロキシヘキシルオキシ)フェニル)プロピオン酸を得た。融点は109〜112℃であった。
(3rd stage)
Ethyl 3- (4-hydroxyphenyl) propionate (400 g) was dissolved in dimethylformamide (2800 mL). Sodium hydroxide (98 g) was added thereto, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 30 minutes. The formation of salt could be observed visually. 6-Acetoxychlorohexane (515 g) was added and the mixture was stirred at 80 ° C. for 7 hours. The reaction solution was poured into water (2000 mL), and toluene was added thereto and stirred. After separation, the toluene layer was washed with 6N hydrochloric acid, saturated sodium carbonate solution and water in this order, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solvent was distilled off from this toluene layer to obtain 709 g of a concentrate. Sodium hydroxide (185 g) was dissolved in water (400 mL), ethanol (600 mL) and concentrate 709 g were added thereto, heated and refluxed for 2 hours. The reaction solution was concentrated under reduced pressure using an evaporator, and the obtained concentrate was poured into 6N hydrochloric acid. The obtained slurry was filtered to obtain a solid, which was recrystallized with ethanol to obtain 281 g of (4- (6-hydroxyhexyloxy) phenyl) propionic acid. The melting point was 109-112 ° C.
(第4段階)
(4−(6−ヒドロキシヘキシルオキシ)フェニル)プロピオン酸(200g)、N,N−ジメチルアニリン(100g)及びBHT(0.3g)をジオキサン(1000mL)に溶かした。そこへアクリル酸クロリド(74.3g)を10分かけて滴下し、60℃で5時間攪拌した。反応溶液を水に注ぎ、酢酸エチルを加えて攪拌した。酢酸エチル層を分液した後、水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この酢酸エチル層から溶剤を留去して固形物を得た。この固形物をトルエンに溶解し、多量のヘプタンに注いで再沈殿させて、213gの(4−(6−アクリロイルオキシヘキシルオキシ)フェニル)プロピオン酸を得た。融点は64〜68℃であった。
(Fourth stage)
(4- (6-Hydroxyhexyloxy) phenyl) propionic acid (200 g), N, N-dimethylaniline (100 g) and BHT (0.3 g) were dissolved in dioxane (1000 mL). Acrylic acid chloride (74.3g) was dripped there over 10 minutes, and it stirred at 60 degreeC for 5 hours. The reaction solution was poured into water, ethyl acetate was added and stirred. The ethyl acetate layer was separated, washed with water, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solvent was distilled off from the ethyl acetate layer to obtain a solid. This solid was dissolved in toluene, poured into a large amount of heptane and reprecipitated to obtain 213 g of (4- (6-acryloyloxyhexyloxy) phenyl) propionic acid. The melting point was 64-68 ° C.
(第5段階)
(4−(6−アクリルオキシヘキシルオキシ)フェニル)プロピオン酸(150g)、2,3−ビス(トリフルオロメチル)ハイドロキノン(52.2g)、BHT(0.75g)、ジメチルアミノピリジン(15g)を塩化メチレン(900ml)に溶解した。この溶液に、DCC(N、N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド)(100g)を塩化メチレン(300mL)に溶かした溶液を1時間かけて滴下した。更に2時間撹拌した後、水を加えて分液した。塩化メチレン層を6N塩酸、10%水酸化ナトリウム水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この塩化メチレン層から得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して下記式(4)で表される重合性液晶化合物(4)125gを得た。
(5th stage)
(4- (6-acryloxyhexyloxy) phenyl) propionic acid (150 g), 2,3-bis (trifluoromethyl) hydroquinone (52.2 g), BHT (0.75 g), dimethylaminopyridine (15 g) Dissolved in methylene chloride (900 ml). To this solution, a solution of DCC (N, N′-dicyclohexylcarbodiimide) (100 g) in methylene chloride (300 mL) was added dropwise over 1 hour. After further stirring for 2 hours, water was added to separate the layers. The methylene chloride layer was washed with 6N hydrochloric acid and 10% aqueous sodium hydroxide and dried over anhydrous magnesium sulfate. The concentrate obtained from the methylene chloride layer was purified by silica gel column chromatography to obtain 125 g of a polymerizable liquid crystal compound (4) represented by the following formula (4).
(重合性液晶化合物(5)の合成)
(第1段階)
フルオレン(78.3g)及びTHF(700mL)の混合物を−70℃に冷却し、−60℃以下を保ちながらn−BuLi(300mL,0.47mol相当)を滴下した。次いで、ヨウ化メチル(66.8g)を加えて徐々に室温に戻した。再び0℃に冷却し、3M−塩酸(300mL)を加え、反応混合物をトルエンで抽出した。得られた有機層を、飽和炭酸水素ナトリウム、飽和亜硫酸水素ナトリウム及び水を順次用いてよく洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この有機層から減圧下で溶剤を除去し、残留物をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、溶出液:トルエン/ヘプタン[40/60])及び再結晶(エタノール)によって精製して、淡黄色結晶の9−メチルフルオレン(57.4g)を得た。融点は47.3〜48.8℃であった。
(Synthesis of polymerizable liquid crystal compound (5))
(First stage)
A mixture of fluorene (78.3 g) and THF (700 mL) was cooled to −70 ° C., and n-BuLi (300 mL, corresponding to 0.47 mol) was added dropwise while maintaining the temperature at −60 ° C. or lower. Subsequently, methyl iodide (66.8 g) was added and the temperature was gradually returned to room temperature. The mixture was cooled again to 0 ° C., 3M hydrochloric acid (300 mL) was added, and the reaction mixture was extracted with toluene. The obtained organic layer was washed well with saturated sodium hydrogen carbonate, saturated sodium hydrogen sulfite and water successively, and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solvent was removed from the organic layer under reduced pressure, and the residue was purified by column chromatography (silica gel, eluent: toluene / heptane [40/60]) and recrystallization (ethanol) to obtain 9- Methyl fluorene (57.4 g) was obtained. The melting point was 47.3-48.8 ° C.
(第2段階)
0℃以下を保ちながら無水塩化アルミニウム(162.7g)を、9−メチルフルオレン(55g)及び塩化メチレン(800mL)の混合物に加え、深緑色の反応混合物を得た。この混合物に、0℃を保ちながら塩化アセチル(47.9g)の塩化メチレン(200mL)溶液を滴下し、徐々に室温に戻して12時間攪拌した。反応混合物を6M−塩酸と氷の混合物に投入して、有機層を分離させた。この有機層を飽和炭酸水素ナトリウム及び水を順次用いて十分に洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この有機層から減圧下で溶剤を除去し、得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、溶出液:ヘプタン/酢酸エチル[7/3])及び再結晶(エタノール)によって精製して、黄色結晶の2,7−ジアセチル−9−メチルフルオレン(30g)を得た。融点は127.9〜129.0℃であった。
(Second stage)
Anhydrous aluminum chloride (162.7 g) was added to a mixture of 9-methylfluorene (55 g) and methylene chloride (800 mL) while maintaining the temperature at 0 ° C. or lower to obtain a dark green reaction mixture. To this mixture, a solution of acetyl chloride (47.9 g) in methylene chloride (200 mL) was added dropwise while maintaining 0 ° C., and the mixture was gradually returned to room temperature and stirred for 12 hours. The reaction mixture was poured into a mixture of 6M hydrochloric acid and ice, and the organic layer was separated. This organic layer was thoroughly washed with saturated sodium hydrogen carbonate and water successively and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solvent was removed from the organic layer under reduced pressure, and the resulting residue was purified by column chromatography (silica gel, eluent: heptane / ethyl acetate [7/3]) and recrystallization (ethanol) to give yellow crystals. Of 2,7-diacetyl-9-methylfluorene (30 g) was obtained. The melting point was 127.9-129.0 ° C.
(第3段階)
2,7−ジアセチル−9−メチルフルオレン(30g)、塩化メチレン(300mL)、無水酢酸(35g)及び34%過酸化水素水(34.6g)の混合物に、36M−硫酸(12mL)を3℃以下を保ちながらゆっくりと滴下した。得られた混合物を24℃で7時間攪拌し、水に投入した。分離した有機層を飽和炭酸水素ナトリウム、10%亜硫酸水素ナトリウム及び水を順次用いて十分に洗浄して、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この有機層から減圧下で溶剤を除去し、得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、溶出液:ヘプタン/トルエン[6/4])及び再結晶(エタノール)によって精製して、無色結晶の2,7−ジアセチルオキシ−9−メチルフルオレン(12.4g)を得た。融点は138.6〜139.7℃であった。
(3rd stage)
To a mixture of 2,7-diacetyl-9-methylfluorene (30 g), methylene chloride (300 mL), acetic anhydride (35 g) and 34% aqueous hydrogen peroxide (34.6 g), 36 M-sulfuric acid (12 mL) was added at 3 ° C. It was dropped slowly while maintaining the following. The resulting mixture was stirred at 24 ° C. for 7 hours and poured into water. The separated organic layer was thoroughly washed with saturated sodium hydrogen carbonate, 10% sodium hydrogen sulfite and water successively and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solvent was removed from the organic layer under reduced pressure, and the resulting residue was purified by column chromatography (silica gel, eluent: heptane / toluene [6/4]) and recrystallization (ethanol) to give colorless crystals. 2,7-Diacetyloxy-9-methylfluorene (12.4 g) was obtained. The melting point was 138.6-139.7 ° C.
(第4段階)
2,7−ジアセチルオキシ−9−メチルフルオレン(12g)、水酸化リチウム・1水和物(3.42g)及びエチレングリコール(120mL)の混合物を1時間加熱還流した。反応混合物を6M−塩酸に投入して、酢酸エチルで抽出した。有機層を十分水洗してから無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この有機層から減圧下で溶剤を除去して、淡褐色結晶の2,7−ジヒドロキシ−9−メチルフルオレン(7.24g)を得た。融点は191.5〜196.3℃であった。
(Fourth stage)
A mixture of 2,7-diacetyloxy-9-methylfluorene (12 g), lithium hydroxide monohydrate (3.42 g) and ethylene glycol (120 mL) was heated to reflux for 1 hour. The reaction mixture was poured into 6M-hydrochloric acid and extracted with ethyl acetate. The organic layer was sufficiently washed with water and dried over anhydrous magnesium sulfate. The solvent was removed from the organic layer under reduced pressure to obtain 2,7-dihydroxy-9-methylfluorene (7.24 g) as light brown crystals. The melting point was 191.5-196.3 ° C.
(第5段階)
2,7−ジヒドロキシ−9−メチルフルオレン(0.5g)、4−(6−アクリロイルオキシヘキシルオキシ)安息香酸(1.52g)、EDC(0.99g)、DMAP(5.76mg)及び塩化メチレン(30mL)の混合物を室温で12時間攪拌した。反応混合物に水を加え、分離した有機層を水洗してから無水硫酸マグネシウムで乾燥した。この有機層から減圧下で溶剤を除去し、得られた残留物をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、溶出液:トルエン/酢酸エチル[95/5])及び再結晶(エタノール/酢酸エチル)によって精製して、下記式(5)で表される重合性液晶化合物(5)0.19gを得た。
(5th stage)
2,7-dihydroxy-9-methylfluorene (0.5 g), 4- (6-acryloyloxyhexyloxy) benzoic acid (1.52 g), EDC (0.99 g), DMAP (5.76 mg) and methylene chloride (30 mL) of the mixture was stirred at room temperature for 12 hours. Water was added to the reaction mixture, and the separated organic layer was washed with water and then dried over anhydrous magnesium sulfate. The solvent was removed from the organic layer under reduced pressure, and the resulting residue was purified by column chromatography (silica gel, eluent: toluene / ethyl acetate [95/5]) and recrystallization (ethanol / ethyl acetate). Then, 0.19 g of a polymerizable liquid crystal compound (5) represented by the following formula (5) was obtained.
(重合性液晶化合物(6)の合成)
ω−ブロモヘキサン酸33.6gと塩化チオニル20.5gをベンゼン中で還流反応させ、1Torrの減圧蒸留により143−145℃の留分を採取し、対応する酸クロライド31.3gを得た。
次いで、20℃の無水エーテル中で、LiAlH4 5.6gを加え還元を行い、ω−ブロモアルコール14.0gを得た。
これを4−ヒドロキシ−4’−シアノビフェニルとKOHより得られた4−ヒドロキシ−4’−シアノビフェニルのカリウム塩18.1gとメタノール中で12時間還流反応させた。反応後、水−クロロホルムにて抽出、水洗後、Al2O3カラムを通して濃縮し、残渣をベンゼンにて再結晶して12.6gの4−(ヒドロキソヘキシロキシ)−4’−シアノビフェニルを得た。
これを室温で無水ベンゼン中トリエチルアミンの存在下、アクリル酸クロライド3.8gと反応させた。反応溶液は水洗し、MgSO4で乾燥した後、ベンゼンを留去、メタノールで再結晶した。次いでベンゼンを溶媒としてシリカゲルカラムを通し、もう一度メタノールで再結晶して、下記式(6)で表される重合性液晶化合物(6)10.0gを得た。
(Synthesis of polymerizable liquid crystal compound (6))
ω-Bromohexanoic acid (33.6 g) and thionyl chloride (20.5 g) were refluxed in benzene, and a fraction at 143-145 ° C. was collected by distillation under reduced pressure at 1 Torr to obtain 31.3 g of the corresponding acid chloride.
Subsequently, 5.6 g of LiAlH 4 was added in 20 ° C. anhydrous ether for reduction to obtain 14.0 g of ω-bromoalcohol.
This was subjected to refluxing reaction in methanol with 18.1 g of 4-hydroxy-4'-cyanobiphenyl potassium salt obtained from 4-hydroxy-4'-cyanobiphenyl and KOH for 12 hours. After the reaction, extraction with water-chloroform, washing with water, and concentration through an Al 2 O 3 column, the residue was recrystallized with benzene to obtain 12.6 g of 4- (hydroxohexyloxy) -4′-cyanobiphenyl. It was.
This was reacted with 3.8 g of acrylic acid chloride in the presence of triethylamine in anhydrous benzene at room temperature. The reaction solution was washed with water and dried over MgSO 4 , then benzene was distilled off and recrystallized from methanol. Next, the mixture was passed through a silica gel column with benzene as a solvent and recrystallized again with methanol to obtain 10.0 g of a polymerizable liquid crystal compound (6) represented by the following formula (6).
(液晶組成物の調製)
重合性液晶化合物(4)20重量%、重合性液晶化合物(5)60重量%、重合性液晶化合物(6)20重量%に対して重量比0.03の重合開始剤イルガキュアー907(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)及び重量比0.10の化合物(7)(サイラエース S330 チッソ社製)を添加した。この組成物にトルエン(芳香族系溶媒)70重量部、シクロヘキサノン(ケトン系溶媒)30重量部を加えて、液晶組成物を調製した。
(Preparation of liquid crystal composition)
Polymerization initiator Irgacure 907 having a weight ratio of 0.03 with respect to 20% by weight of the polymerizable liquid crystal compound (4), 60% by weight of the polymerizable liquid crystal compound (5), and 20% by weight of the polymerizable liquid crystal compound (6). Specialty Chemicals Co., Ltd.) and a weight ratio of 0.10 compound (7) (Syra Ace S330 Chisso Co.) were added. To this composition, 70 parts by weight of toluene (aromatic solvent) and 30 parts by weight of cyclohexanone (ketone solvent) were added to prepare a liquid crystal composition.
(4)積層光学補償フィルムの作製
常圧プラズマ処理された位相差フィルムを連続的に2m/minの一定巻き出し速度で巻き出しながら、スリットコーターを用いて9.1g/minの流量で液晶組成物をプラズマ処理面に塗工し、75℃に保った乾燥炉中で溶媒を除去した。
その後、ハロゲンランプより熱線カットフィルターを通した紫外線により重合硬化させて配向状態を固定化し、巻き取り機にて巻き取った。硬化は積算光量500mJ/cm2、酸素濃度5%で行った。
(4) Production of laminated optical compensation film Liquid crystal composition at a flow rate of 9.1 g / min using a slit coater while continuously unwinding the retardation film treated with atmospheric pressure plasma at a constant unwinding speed of 2 m / min. The product was applied to the plasma treated surface and the solvent was removed in a drying oven maintained at 75 ° C.
Thereafter, the polymer was cured by ultraviolet rays from a halogen lamp through a heat ray cut filter to fix the alignment state, and wound up with a winder. Curing was performed with an integrated light amount of 500 mJ / cm 2 and an oxygen concentration of 5%.
(実施例2)
溶媒をトルエン(芳香族系溶媒)50重量部、シクロヘキサノン(ケトン系溶媒)50重量部としたこと以外は、実施例1と同様にして液晶組成物を作製し、積層光学補償フィルムを作製した。
(Example 2)
A liquid crystal composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the solvent was 50 parts by weight of toluene (aromatic solvent) and 50 parts by weight of cyclohexanone (ketone solvent) to prepare a laminated optical compensation film.
(実施例3)
溶媒をトルエン(芳香族系溶媒)70重量部、乳酸エチル(エステル系溶媒)30重量部としたこと以外は、実施例1と同様にして液晶組成物を作製し、積層光学補償フィルムを作製した。
(Example 3)
A liquid crystal composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the solvent was 70 parts by weight of toluene (aromatic solvent) and 30 parts by weight of ethyl lactate (ester solvent) to prepare a laminated optical compensation film. .
(実施例4)
溶媒をトルエン(芳香族系溶媒)50重量部、乳酸エチル(エステル系溶媒)50重量部としたこと以外は、実施例1と同様にして液晶組成物を作製し、積層光学補償フィルムを作製した。
Example 4
A liquid crystal composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the solvent was 50 parts by weight of toluene (aromatic solvent) and 50 parts by weight of ethyl lactate (ester solvent) to prepare a laminated optical compensation film. .
(比較例1)
溶媒をトルエン(芳香族系溶媒)100重量部としたこと以外は、実施例1と同様にして液晶組成物を作製し、積層光学補償フィルムを作製した。
(Comparative Example 1)
A liquid crystal composition was produced in the same manner as in Example 1 except that the solvent was 100 parts by weight of toluene (aromatic solvent), and a laminated optical compensation film was produced.
(比較例2)
溶媒をシクロヘキサノン(ケトン系溶媒)100重量部としたこと以外は、実施例1と同様にして液晶組成物を作製し、積層光学補償フィルムを作製した。
(Comparative Example 2)
A liquid crystal composition was produced in the same manner as in Example 1 except that the solvent was 100 parts by weight of cyclohexanone (ketone solvent), and a laminated optical compensation film was produced.
(比較例3)
溶媒を乳酸エチル(エステル系溶媒)100重量部としたこと以外は、実施例1と同様にして液晶組成物を作製し、積層光学補償フィルムを作製した。
(Comparative Example 3)
A liquid crystal composition was produced in the same manner as in Example 1 except that the solvent was 100 parts by weight of ethyl lactate (ester solvent), and a laminated optical compensation film was produced.
<評価>
実施例1〜4、及び、比較例1〜3で得られた液晶組成物、積層光学補償フィルム及び積層光学補償フィルムの作製工程について以下の評価を行った。結果を表1に示した。
<Evaluation>
The following evaluation was performed about the manufacturing process of the liquid crystal composition, laminated optical compensation film, and laminated optical compensation film obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3. The results are shown in Table 1.
(塗工性評価)
位相差フィルム上に液晶組成物を塗工した際の位相差フィルムに対する液晶組成物のはじき具合を目視により観察し、下記基準により塗工性評価を行った。
○:はじくことなく均一に塗工できた。
×:はじきのため塗工することが困難であった。
(Coating property evaluation)
The repelling condition of the liquid crystal composition with respect to the retardation film when the liquid crystal composition was coated on the retardation film was visually observed, and the coating property was evaluated according to the following criteria.
○: Uniform coating was possible without repelling.
X: It was difficult to coat due to repelling.
(外観評価)
液晶層形成後の積層光学補償フィルムを長さ50cmに切り出し、目視検査にて1mm以上のクレータ状、又は、島状の欠点をカウントし、3個未満のものは○、3個以上10個未満確認できるものは△、10個以上確認できるものは×とした。
(Appearance evaluation)
The laminated optical compensation film after the formation of the liquid crystal layer is cut out to a length of 50 cm, and crater-like or island-like defects of 1 mm or more are counted by visual inspection. Items that can be confirmed were Δ, and those that could be confirmed were 10 ×.
(正面位相差測定)
位相差測定装置KOBRA−21ADH(王子計測機器株式会社製)にて正面位相差を測定した。
(Front phase difference measurement)
The front phase difference was measured with a phase difference measuring device KOBRA-21ADH (manufactured by Oji Scientific Instruments).
溶媒として芳香族系溶媒と、ケトン系溶媒又はエステル系溶媒とを含有する液晶組成物及び積層光学補償フィルム(実施例1〜4)は、塗工性と位相差低下の抑制とが両立されて、また、外観にも優れていることが分かる。
一方、溶媒として芳香族系溶媒のみであると(比較例1)、位相差の低下が抑制できず、溶媒として芳香族系溶媒を含有しないと(比較例2〜3)、はじきが発生するため、液晶組成物の塗工性が悪い。
Liquid crystal compositions and laminated optical compensation films (Examples 1 to 4) containing an aromatic solvent and a ketone solvent or an ester solvent as the solvent are compatible with suppression of coating property and retardation reduction. Moreover, it turns out that the external appearance is also excellent.
On the other hand, if only an aromatic solvent is used as the solvent (Comparative Example 1), a decrease in retardation cannot be suppressed, and if no aromatic solvent is contained as the solvent (Comparative Examples 2 to 3), repelling occurs. The coating property of the liquid crystal composition is poor.
本発明によれば、シクロオレフィン系樹脂からなる位相差フィルム上に良好に塗工することができ、かつ、塗工しても位相差フィルムの位相差を低下させることのない液晶組成物、液晶表示装置の画質の改善に用いられる積層光学補償フィルムの製造方法及び積層光学補償フィルムを提供することができる。 According to the present invention, a liquid crystal composition that can be satisfactorily coated on a retardation film made of a cycloolefin-based resin and does not decrease the retardation of the retardation film even when coated, a liquid crystal A method for producing a laminated optical compensation film and a laminated optical compensation film used for improving the image quality of a display device can be provided.
Claims (8)
上記式(2)において、W2及びW3は水素、塩素又はフッ素を表し、W4及びW5は水素、塩素、メチル又はトリフルオロメチルを表し、Xは単結合、エチレン結合又はエタン結合を表し、mは4〜6の整数である。
上記式(3)において、nは4〜6の整数である。 3. The liquid crystal composition according to claim 1, wherein the liquid crystal compound is at least one compound selected from the group consisting of the following formulas (1), (2) and (3).
In the above formula (2), W 2 and W 3 represent hydrogen, chlorine or fluorine, W 4 and W 5 represent hydrogen, chlorine, methyl or trifluoromethyl, and X represents a single bond, an ethylene bond or an ethane bond. M is an integer of 4-6.
In said formula (3), n is an integer of 4-6.
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