JP2007249108A - Optical compensation sheet, polarizing plate using the same, and liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical compensation sheet which contributes to reduction of leak light from an oblique direction of, for example, 60° and tint variation of a liquid crystal display device, especially, an IPS mode or FFS mode liquid crystal display device. <P>SOLUTION: The optical compensation sheet has, on a base, an optical anisotropic layer formed of a cylindrical liquid crystalline compound and a liquid crystalline compound containing a photopolymerization initiator, and the reaction rate of polymerizable groups present in the liquid crystalline composition is ≥70% on a base-side interface of the optical anisotropic layer and ≥70% on an interface on the opposite side from the base. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、新規な光学補償シート、ならびにこれを用いた偏光板および液晶表示装置に関する。本発明は、配向秩序度が制御された液晶性化合物を含む光学異方性層を有する光学補償シートに関し、さらに該光学補償シートを用いた液晶表示装置、特にインプレーンスイッチング(IPS)モードやFFSモードの液晶表示装置等に関する。   The present invention relates to a novel optical compensation sheet, and a polarizing plate and a liquid crystal display device using the same. The present invention relates to an optical compensation sheet having an optically anisotropic layer containing a liquid crystalline compound with a controlled degree of alignment order, and further a liquid crystal display device using the optical compensation sheet, particularly an in-plane switching (IPS) mode or FFS. The present invention relates to a mode liquid crystal display device and the like.

液晶表示装置としては、2枚の直交した偏光板の間に、ネマチック液晶をツイスト配列させた液晶層を挟み、電界を基板に対して垂直な方向にかける方式、いわゆるTNモードが広く用いられている。この方式では、黒表示時に液晶が基板に対して立ち上がるために、斜めから見ると液晶性化合物による複屈折が発生し、光漏れが起こる。この問題に対して、液晶性化合物がハイブリッド配向したフィルムを用いることで、液晶セルを光学的に補償し、この光漏れを防止する方式が実用化されている。しかし、液晶性化合物を用いても液晶セルを問題なく完全に光学的に補償することは非常に難しく、画面下方向での諧調反転が抑えきれないという問題を生じていた。   As a liquid crystal display device, a so-called TN mode, in which a liquid crystal layer in which nematic liquid crystal is twisted and arranged between two orthogonal polarizing plates, and an electric field is applied in a direction perpendicular to the substrate is widely used. In this method, since the liquid crystal rises with respect to the substrate during black display, birefringence due to the liquid crystalline compound occurs when viewed from an oblique direction, and light leakage occurs. In order to solve this problem, a system in which a liquid crystal cell is optically compensated and a light leakage is prevented by using a film in which liquid crystal compounds are hybrid-aligned has been put into practical use. However, even if a liquid crystal compound is used, it is very difficult to completely optically compensate the liquid crystal cell without any problem, resulting in a problem that gradation reversal in the lower direction of the screen cannot be suppressed.

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

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

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

しかし、延伸複屈折ポリマーフィルムからなる光学補償シートを用いてIPSモード、FFSモード液晶セルを光学補償する場合は、複数のフィルムを用いる必要があり、薄層化を狙い、ディスコティック液晶性化合物や棒状液晶性化合物等から形成された光学異方性層を利用する光学補償シートが開発されてきている。
液晶性組成物からなる光学異方層を含む光学補償シートは、通常、透明支持体上に配向膜および液晶性化合物を含む光学違法性層を設けることにより作製することができ、その作製工程で、UV光(紫外光)にて液晶性化合物を重合させて光学異方性層を硬化させている。この重合・硬化反応が不十分であると、配向膜と光学異方層との密着力不足となり、偏光膜との貼り合わせ工程や液晶セルとの貼り合わせ工程で層間剥離を生じたり、貼り合わせの前工程である光学異方性層のアルカリによる表面処理工程で白濁する問題を生じるたりするため改善が望まれていた。
However, when optically compensating an IPS mode or FFS mode liquid crystal cell using an optical compensation sheet made of a stretched birefringent polymer film, it is necessary to use a plurality of films. Optical compensation sheets using an optically anisotropic layer formed from a rod-like liquid crystalline compound or the like have been developed.
An optical compensation sheet comprising an optically anisotropic layer made of a liquid crystalline composition can be usually produced by providing an optically illegal layer containing an alignment film and a liquid crystalline compound on a transparent support, The optically anisotropic layer is cured by polymerizing the liquid crystalline compound with UV light (ultraviolet light). If this polymerization / curing reaction is insufficient, the adhesion between the alignment film and the optical anisotropic layer will be insufficient, causing delamination or bonding in the bonding process with the polarizing film or the bonding process with the liquid crystal cell. In order to cause a problem of white turbidity in the surface treatment step with an alkali of the optically anisotropic layer, which is the previous step, improvement has been desired.

本発明の目的は、液晶表示装置、特にIPSモードやFFSモードの液晶表示装置の斜め方向、例えば60°からの漏れ光および色み変化の軽減に寄与する光学補償シートを提供することである。本発明はまた、偏光膜との貼り合わせ工程および液晶セルとの貼り合わせ工程を従来よりも容易にし、歩留まりを向上させることが可能な光学補償シートを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an optical compensation sheet that contributes to reduction of leakage light and color change from an oblique direction, for example, 60 °, of a liquid crystal display device, in particular, an IPS mode or FFS mode liquid crystal display device. Another object of the present invention is to provide an optical compensation sheet that can facilitate the bonding process with the polarizing film and the bonding process with the liquid crystal cell, and can improve the yield.

上記課題を解決するため、偏光膜やパネルとの貼りあわせ特性と、光学異方層形成のための組成物中の重合性化合物の反応性との関係を調査した結果、問題の生じる範囲が光学異方層の両表面における重合性化合物の反応率と密接な関係にあることを発見し,本発明に到達した。すなわち、本発明は以下を提供するものである。
[1]支持体上に、棒状液晶性化合物および光重合開始剤を含む液晶性組成物から形成された光学異方性層を有する光学補償シートであって、該液晶性組成物中に存在する重合性基の反応率が、光学異方性層の支持体側界面においては70%以上であり、かつ支持体と反対側の界面においては20%以上である光学補償シート。
[2]前記液晶性組成物が、1分子中に3個以上の重合性基を有し、かつ分子量250〜650の化合物を含む[1]に記載の光学補償シート。
[3]前記光学異方性層が、前記液晶性組成物を酸素含率が5体積%以下の雰囲気下で活性光照射することにより形成される[1]または[2]に記載の光学補償シート。
In order to solve the above problems, as a result of investigating the relationship between the bonding property with the polarizing film and the panel and the reactivity of the polymerizable compound in the composition for forming the optically anisotropic layer, the range in which the problem occurs is optical. It was discovered that the reaction rate of the polymerizable compound on both surfaces of the anisotropic layer was closely related, and the present invention was reached. That is, the present invention provides the following.
[1] An optical compensation sheet having an optically anisotropic layer formed from a liquid crystalline composition containing a rod-like liquid crystalline compound and a photopolymerization initiator on a support, and present in the liquid crystalline composition An optical compensation sheet in which the reaction rate of the polymerizable group is 70% or more at the support-side interface of the optically anisotropic layer and 20% or more at the interface on the side opposite to the support.
[2] The optical compensation sheet according to [1], wherein the liquid crystalline composition includes a compound having 3 or more polymerizable groups in one molecule and having a molecular weight of 250 to 650.
[3] The optical compensation according to [1] or [2], wherein the optically anisotropic layer is formed by irradiating the liquid crystalline composition with active light in an atmosphere having an oxygen content of 5% by volume or less. Sheet.

[4]支持体と光学異方性層との間にさらに配向膜を有する[1]〜[3]のいずれか一項に記載の光学補償シート。
[5][1]〜[5]のいずれか一項に記載の光学補償シートを有する偏光板。
[6][5]に記載の偏光板を有する液晶表示装置。
[7][1]〜[5]のいずれか一項に記載の光学補償シートおよび偏光膜を有する偏光板と液晶層を一対の基板で挟んだ液晶セルとを有する液晶表示装置であって、黒表示時に該液晶セルにおける液晶性化合物が一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向し、前記支持体の法線方向から測定した前記支持体のReが20nm〜150nmであり、前記支持体のNz値が1.5〜7であり、前記光学異方性層のReが5nm以下かつRthが−80nm〜−400nmであり、前記光学異方性層中の液晶性化合物がホメオトロピック配向しており、かつ前記偏光膜の透過軸が、黒表示時の液晶セルにおける液晶性化合物の遅相軸方向に平行である液晶表示装置。
[4] The optical compensation sheet according to any one of [1] to [3], further including an alignment film between the support and the optically anisotropic layer.
[5] A polarizing plate having the optical compensation sheet according to any one of [1] to [5].
[6] A liquid crystal display device having the polarizing plate according to [5].
[7] A liquid crystal display device comprising the optical compensation sheet according to any one of [1] to [5], a polarizing plate having a polarizing film, and a liquid crystal cell having a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates, The liquid crystal compound in the liquid crystal cell during black display is aligned substantially parallel to the surfaces of a pair of substrates, and the Re of the support measured from the normal direction of the support is 20 nm to 150 nm, The Nz value of the support is 1.5 to 7, the Re of the optically anisotropic layer is 5 nm or less, the Rth is −80 nm to −400 nm, and the liquid crystalline compound in the optically anisotropic layer is homeotropic A liquid crystal display device which is oriented and has a transmission axis of the polarizing film parallel to a slow axis direction of a liquid crystal compound in a liquid crystal cell during black display.

本発明の光学補償シートは、偏光膜や液晶パネルとの貼り合わせ工程の問題が解消されており、貼り合わせ工程の歩留まりを大幅に向上させることができる。   In the optical compensation sheet of the present invention, the problem of the bonding process with the polarizing film or the liquid crystal panel is solved, and the yield of the bonding process can be greatly improved.

以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表 的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるもので はない。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 数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. The description of the constituent elements described below may be made based on typical embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments. In the present specification, a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.

本明細書において、Re(λ)、Rth(λ)は各々、波長λにおける面内のリターデーション および厚さ方向のリターデーションを表す。Re(λ)はKOBRA 21ADHまたはWR(王子計測機器( 株)製)において波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。
測定されるフイルムが1軸または2軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法 によりRth(λ)は算出される。
Rth(λ)は前記Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHまたはWRにより判断される)を 傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする)のフ ィルム法線方向に対して法線方向から片側50度まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長 λnmの光を入射させて全部で6点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮 定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHまたはWRが算出する。
上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの 値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレタデーシ ョン値はその符号を負に変更した後、KOBRA 21ADHまたはWRが算出する。
尚、遅相軸を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸 とする)、任意の傾斜した2方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値 及び入力された膜厚値を基に、以下の式(1)及び式(2)よりRthを算出することもできる。
In the present specification, Re (λ) and Rth (λ) represent in-plane retardation and retardation in the thickness direction at the wavelength λ, respectively. Re (λ) is measured by making light having a wavelength of λ nm incident in the normal direction of the film in KOBRA 21ADH or WR (manufactured by Oji Scientific Instruments).
When the film to be measured is represented by a uniaxial or biaxial refractive index ellipsoid, Rth (λ) is calculated by the following method.
Rth (λ) is the Re (λ), and the in-plane slow axis (determined by KOBRA 21ADH or WR) is the tilt axis (rotation axis). The light is incident at a wavelength of λnm in 10 degree steps from the normal direction to 50 degrees on one side with respect to the film normal direction (with the direction of the rotation axis as the rotation axis). KOBRA 21ADH or WR is calculated based on the measured retardation value, average refractive index assumption, and input film thickness value.
In the above case, in the case of a film having a direction in which the retardation value is zero at a certain tilt angle with the in-plane slow axis from the normal direction as the rotation axis, the retardation at a tilt angle larger than the tilt angle is used. The value is calculated by KOBRA 21ADH or WR after changing the sign to negative.
In addition, the retardation value is measured from two inclined directions, with the slow axis as the tilt axis (rotation axis) (in the absence of the slow axis, the arbitrary direction in the film plane is the rotation axis), Based on the value, the assumed value of the average refractive index, and the input film thickness value, Rth can also be calculated from the following formulas (1) and (2).

Figure 2007249108
Figure 2007249108

注記:
上記のRe(θ)は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値をあらわす。
式(1)におけるnxは面内における遅相軸方向の屈折率を表し、nyは面内においてnxに直交する方向の屈折率を表し、nzはnx及びnyに直交する方向の屈折率を表す。

Rth=((nx+ny)/2 - nz) x d --- 式(2)

測定されるフィルムが1軸や2軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸(optic axis)がないフィルムの場合には、以下の方法によりRth(λ)は算出される。
Note:
The above Re (θ) represents a retardation value in a direction inclined by an angle θ from the normal direction.
In formula (1), nx represents the refractive index in the slow axis direction in the plane, ny represents the refractive index in the direction perpendicular to nx in the plane, and nz represents the refractive index in the direction perpendicular to nx and ny. .

Rth = ((nx + ny) / 2-nz) xd --- Formula (2)

In the case where the film to be measured cannot be expressed by a uniaxial or biaxial refractive index ellipsoid, that is, a film having no so-called optic axis, Rth (λ) is calculated by the following method.

Rth(λ)は前記Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHまたはWR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−50度から+50度まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて11点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHまたはWRが算出する。
上記の測定において、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またはWRはnx、ny、nzを算出する。
Rth (λ) is from −50 degrees to +50 degrees with respect to the normal direction of the film, with Re (λ) as the slow axis (indicated by KOBRA 21ADH or WR) in the plane and the tilt axis (rotation axis). Measured at 11 points with light of wavelength λ nm from each inclined direction in 10 degree steps, and KOBRA 21ADH or based on the measured retardation value, average refractive index assumption and input film thickness value Calculated by WR.
In the above measurement, the assumed value of the average refractive index may be the value in the polymer handbook (JOHN WILEY & SONS, INC) and various optical film catalogs. Those whose average refractive index is not known can be measured with an Abbe refractometer. The average refractive index values of the main optical films are exemplified below: cellulose acylate (1.48), cycloolefin polymer (1.52), polycarbonate (1.59), polymethyl methacrylate (1.49), Polystyrene (1.59). By inputting these assumed values of average refractive index and film thickness, KOBRA 21ADH or WR calculates nx, ny, and nz.

また、本明細書において、「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。また、本明細書において「偏光板」とは、特に断らない限り、長尺の偏光板および液晶装置に組み込まれる大きさに裁断された偏光板の両者を含む意味で用いられる。また、本明細書では、「偏光膜」および「偏光板」を区別して用いるが、「偏光板」は「偏光膜」の少なくとも片面に該偏光膜を保護する透明保護膜を有する積層体のことを意味するものとする。   In the present specification, the “slow axis” means a direction in which the refractive index is maximized. In this specification, the term “polarizing plate” is used to include both a long polarizing plate and a polarizing plate cut into a size incorporated in a liquid crystal device unless otherwise specified. In this specification, “polarizing film” and “polarizing plate” are distinguished from each other, and “polarizing plate” is a laminate having a transparent protective film for protecting the polarizing film on at least one surface of the “polarizing film”. Means.

以下、本発明の光学補償シートの実施形態について詳細に説明する。
本発明の光学補償シートは、支持体上に、棒状液晶性化合物および光重合開始剤を含む液晶性組成物から形成された光学異方性層を有する光学補償シートである。棒状液晶性化合物は液晶性組成物に存在する重合性基を有する化合物が活性光照射により重合反応することによって配向状態を固定される。配向形態はホメオトロピック配向であることがより好ましい。
本発明の光学補償シートは前記液晶性組成物中に存在する重合性基の反応率が、光学異方性層の支持体側界面においては70%以上であり、かつ支持体と反対側界面においては20%以上であることを特徴とする。反応率とは、すなわち、反応済み重合性基の数の、反応済み重合性基の数と未反応の重合性基の数との和に対する割合である。層界面の反応率は、層の表層のみに測定光を照射することが可能な分光法などによって、未反応の重合性基由来のシグナルおよび反応済み重合性基由来のシグナルを観測し、それぞれのシグナル強度またはシグナル面積等を当該分野で通常行われているように解析してそれぞれの基の相対数を求めることによって求めることができる。層の表層のみに測定光を照射することが可能な測定方法としては例えば、赤外線分光分析法(IR)などが挙げられる。
Hereinafter, embodiments of the optical compensation sheet of the present invention will be described in detail.
The optical compensation sheet of the present invention is an optical compensation sheet having an optically anisotropic layer formed from a liquid crystalline composition containing a rod-like liquid crystalline compound and a photopolymerization initiator on a support. The alignment state of the rod-like liquid crystal compound is fixed when a compound having a polymerizable group present in the liquid crystal composition undergoes a polymerization reaction upon irradiation with active light. The alignment form is more preferably homeotropic alignment.
In the optical compensation sheet of the present invention, the reaction rate of the polymerizable group present in the liquid crystalline composition is 70% or more at the support-side interface of the optically anisotropic layer, and at the interface opposite to the support. It is characterized by being 20% or more. The reaction rate is a ratio of the number of reacted polymerizable groups to the sum of the number of reacted polymerizable groups and the number of unreacted polymerizable groups. The reaction rate at the layer interface was determined by observing signals derived from unreacted polymerizable groups and signals derived from reacted polymerizable groups using a spectroscopic method capable of irradiating only the surface layer of the layer with measurement light. The signal intensity or signal area can be determined by analyzing the signal intensity or signal area as is normally done in the field and determining the relative number of each group. Examples of the measuring method that can irradiate only the surface layer of the layer with measuring light include infrared spectroscopy (IR).

[棒状液晶性化合物]
本発明における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、本発明において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、ならびに、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 the rod-like liquid crystalline compound in the present invention include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy-substituted compounds. 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 a rod-shaped liquid crystalline compound in this 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 Chemistry Review Volume 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 member Those described in Chapter 3 of the meeting can be adopted.
The birefringence of the rod-like liquid crystalline compound is preferably in the range of 0.001 to 0.7.

[重合性液晶性化合物]
棒状液晶性化合物としては、重合性基を有するものを用いることが好ましい。
重合性液晶性化合物は、重合反応により固定化されるものであれば特に限定されない。たとえば特開2004−339193号公報の段落番号〔0049〕〜〔0050〕の〔化11〕、〔化12〕の重合性基を有する液晶性化合物であることが好ましい。中でもアクリレート基および/またはメタクリレート基を有する液晶性化合物が特に好ましい。アクリレート基および/またはメタクリレート基を1つあるいは2つ有する棒状液晶性化合物の具体例としては、特開平8−3111号公報の段落番号〔0082〕〜〔0105〕、特開平9−281331号公報の段落番号〔0022〕〜〔0040〕、特開2000−281628号公報の段落番号〔0115〕〜〔0128〕、特開2002−220421号公報の段落番号〔0250〕〜〔0400〕、特開2003−48903号公報の段落番号〔0056〕〜〔0075〕に記載された化合物等が挙げられる。但し本発明に用いられるアクリレート基および/またはメタクリレート基を1つあるいは2つ有する棒状液晶性化合物はこれらに限定されるものではない。
重合性液晶性化合物は前記液晶性組成物総量(塗布等のための溶媒を除く)に対して50〜99.9質量%の範囲であればよく、70〜99質量%の範囲が好ましい。
[Polymerizable liquid crystalline compound]
As the rod-like liquid crystalline compound, those having a polymerizable group are preferably used.
The polymerizable liquid crystalline compound is not particularly limited as long as it is fixed by a polymerization reaction. For example, a liquid crystalline compound having a polymerizable group of [Chemical Formula 11] and [Chemical Formula 12] in paragraph numbers [0049] to [0050] of JP-A-2004-339193 is preferable. Among them, a liquid crystal compound having an acrylate group and / or a methacrylate group is particularly preferable. Specific examples of the rod-like liquid crystal compound having one or two acrylate groups and / or methacrylate groups are disclosed in paragraphs [0082] to [0105] of JP-A-8-3111 and JP-A-9-281331. Paragraph numbers [0022] to [0040], Paragraph numbers [0115] to [0128] of JP-A No. 2000-281628, Paragraph numbers [0250] to [0400] of JP-A No. 2002-220421, JP-A 2003-2003 And compounds described in paragraph Nos. [0056] to [0075] of Japanese Patent No. 48903. However, the rod-like liquid crystalline compound having one or two acrylate groups and / or methacrylate groups used in the present invention is not limited to these.
The polymerizable liquid crystalline compound may be in the range of 50 to 99.9% by mass, and preferably in the range of 70 to 99% by mass with respect to the total amount of the liquid crystalline composition (excluding the solvent for coating and the like).

[配向秩序度]
本発明における配向秩序度(以下Sと表記することがある)は、高分子フィルムの配向度、液晶配向度を表す使用として用いられ0≦S≦1の範囲で定義される。S=0であれば、液体状態のように完全にランダムな状態を示す。S=1であれば結晶のように分子の揺らぎがなく1方向に完全に配向している状態を示す。一般に結晶性高分子フィルムの配向秩序度を測定するのにX線回折パターンにより測定されるが、ネマチック液晶性を有するフィルムを測定する場合、この方法では感度が悪く測定方法としては好ましくない。本明細書における配向秩序度は東京インスツルメンツ社製「Nanofinder」測定条件は、励起レーザー波長を532 nm、励起レーザー出力を試料部で約400uWとして
、分光器前に偏光解消子を取り付けることで測定を行った。測定方法はフィルムを約1〜2度で斜めに切削し、フィルム中の液晶材料層のうち表面または界面付近の偏光ラマン測定を行った。フィルムを回転し、フィルム面の方位と入射レーザー偏光の電場方向がなす角度を変えていくつかの角度で測定を行い、散乱光の成分のうち入射レーザー偏光電場と平行な偏光成分I平行と垂直な偏光成分I垂直を、検光子を用いてそれぞれ分光検出した。さらに液晶性化合物の骨格に由来するピークをもつバンドに対し、理論的に導いた式により配向オーダーパラメータP2、P4をパラメータとして最小二乗法に基づくフィッティング解析を行い、配向秩序度を得た。
[Orientation order]
The degree of orientation order in the present invention (hereinafter sometimes referred to as S) is defined as a range of 0 ≦ S ≦ 1, which is used as a representation of the degree of orientation of a polymer film and the degree of liquid crystal orientation. If S = 0, a completely random state such as a liquid state is indicated. If S = 1, there is no molecular fluctuation like a crystal, and the film is perfectly oriented in one direction. In general, the orientation degree of the crystalline polymer film is measured by an X-ray diffraction pattern. However, when a film having nematic liquid crystallinity is measured, this method is not preferable as a measuring method because the sensitivity is low. The degree of orientation in this specification is measured by “Nanofinder” manufactured by Tokyo Instruments Co., Ltd. with an excitation laser wavelength of 532 nm, an excitation laser output of about 400 uW at the sample portion, and a depolarizer attached in front of the spectrometer. went. The measuring method cut | disconnected the film diagonally at about 1-2 degree | times, and performed the polarization Raman measurement of the surface or interface vicinity among the liquid-crystal material layers in a film. Rotate the film, change the angle between the orientation of the film surface and the electric field direction of the incident laser polarization, and measure at several angles. Of the scattered light components, the polarization component I parallel to the incident laser polarization electric field I parallel and perpendicular Each polarized component I perpendicular was detected spectroscopically using an analyzer. Furthermore, a fitting analysis based on the least square method was performed on the band having a peak derived from the skeleton of the liquid crystalline compound by using a theoretically derived equation with the alignment order parameters P2 and P4 as parameters, and the degree of alignment order was obtained.

本発明の配向秩序度は、前記光学異方性層がネマチック液晶性を示す場合は、0.3≦S≦0.7であることが好ましく、0.45≦S≦0.65であることがより好ましい。配向秩序度がこの範囲にあれば前記光学異方性層を液晶表示装置に貼り合わせた場合の正面コントラストの向上に寄与する。前記光学異方性層がスメクチック液晶性を示す場合は、0.5≦S≦0.90であることが好ましく、0.65≦S≦0.90であることがより好ましい。 The degree of alignment order of the present invention is preferably 0.3 ≦ S ≦ 0.7, preferably 0.45 ≦ S ≦ 0.65 when the optically anisotropic layer exhibits nematic liquid crystallinity. Is more preferable. If the degree of orientation order is in this range, it contributes to improvement of the front contrast when the optically anisotropic layer is bonded to a liquid crystal display device. When the optically anisotropic layer exhibits smectic liquid crystallinity, 0.5 ≦ S ≦ 0.90 is preferable, and 0.65 ≦ S ≦ 0.90 is more preferable.

[配向膜]
本発明の光学補償シートにおける配向膜に使用される具体的なポリマーの種類については、それ自体架橋可能なポリマーおよび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。また、これらを組み合わせたものも使用することができる。本発明における配向膜に使用されるポリマーの例として、例えば、特開平8−338913号公報の段落番号[0022]記載の化合物が挙げられる。好ましくは水溶性ポリマー(例えば、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、変性ポリビニルアルコール)が挙げられ、この中でもゼラチン、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より好ましく、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さらに好ましい。
[Alignment film]
As for the specific type of polymer used for the alignment film in the optical compensation sheet of the present invention, any of a polymer that can be crosslinked by itself and a polymer that is crosslinked by a crosslinking agent can be used. A combination of these can also be used. Examples of the polymer used for the alignment film in the present invention include, for example, compounds described in paragraph No. [0022] of JP-A-8-338913. Preferred are water-soluble polymers (for example, poly (N-methylolacrylamide), carboxymethylcellulose, gelatin, polyvinyl alcohol, and modified polyvinyl alcohol), among which gelatin, polyvinyl alcohol, and modified polyvinyl alcohol are more preferable, and polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol. More preferred is polyvinyl alcohol.

ポリビニルアルコールの鹸化度は、70〜100%が好ましく、80〜100%がより好ましく、85〜95%がさらに好ましい。ポリビニルアルコールの重合度は、100〜3000であることが好ましい。   The saponification degree of polyvinyl alcohol is preferably 70 to 100%, more preferably 80 to 100%, and still more preferably 85 to 95%. The polymerization degree of polyvinyl alcohol is preferably 100 to 3000.

変性ポリビニルアルコールの変性基は、共重合変性、連鎖移動変性またはブロック重合変性により導入できる。変性基の例には、親水性基(カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基、アミノ基、アンモニウム基、アミド基、チオール基等)、炭素数10〜100個の炭化水素基、フッ素原子置換の炭化水素基、チオエーテル基、重合性基(不飽和重合性基、エポキシ基、アジリニジル基等)、アルコキシシリル基(トリアルコキシ、ジアルコキシ、モノアルコキシ)等が挙げられる。これらの変性ポリビニルアルコール化合物の具体例として、例えば、特開2000−56310号公報の段落番号[0074]、同2000−155216号公報の段落番号[0022]〜[0145]、同2002−62426号公報の段落番号[0018]〜[0022]に記載のもの等が挙げられる。   The modifying group of the modified polyvinyl alcohol can be introduced by copolymerization modification, chain transfer modification or block polymerization modification. Examples of modifying groups include hydrophilic groups (carboxylic acid groups, sulfonic acid groups, phosphonic acid groups, amino groups, ammonium groups, amide groups, thiol groups, etc.), hydrocarbon groups having 10 to 100 carbon atoms, fluorine atoms Substituted hydrocarbon groups, thioether groups, polymerizable groups (unsaturated polymerizable groups, epoxy groups, azirinidyl groups, etc.), alkoxysilyl groups (trialkoxy, dialkoxy, monoalkoxy) and the like can be mentioned. Specific examples of these modified polyvinyl alcohol compounds include, for example, paragraph No. [0074] of JP-A No. 2000-56310, paragraph Nos. [0022] to [0145] of JP-A No. 2000-155216, and No. 2002-62426. And those described in paragraph numbers [0018] to [0022].

[配向促進剤]
配向促進剤は本発明では棒状液晶の配向性を高める目的で使用される。例えば、フルオロアルキル基およびカルボン酸を側鎖に有する高分子化合物は、前記棒状液晶を、光学異方性層の空気界面において、前記液晶性化合物の分子を垂直配向させるのに寄与する。具体的には特願2005−282983号明細書の[0023]〜[0053]にポリマーAとして記載されている高分子化合物をあげることができる。
[Alignment accelerator]
In the present invention, the alignment accelerator is used for the purpose of enhancing the alignment of the rod-like liquid crystal. For example, a polymer compound having a fluoroalkyl group and a carboxylic acid in the side chain contributes to vertically aligning the rod-like liquid crystal molecules at the air interface of the optically anisotropic layer. Specifically, the polymer compound described as the polymer A in [0023] to [0053] of Japanese Patent Application No. 2005-282893 can be mentioned.

前記ポリマーAの含有量の好ましい範囲は、その用途によって異なるが、前記液晶性組成物総量(塗布等のための溶媒を除く)に対して、0.005〜8質量%であることが好ましく、0.01〜5質量%であることがより好ましく、0.05〜1質量%であることが更に好ましい。また、前記フルオロアルキル基含有モノマーより誘導される繰り返し単位の添加量は0.004質量%以上、6.5質量%以下であることが好ましい。
このような範囲とすることにより、塗膜の乾燥が十分に行われにくくなることを防ぐことができる。また、光学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)がより向上する傾向にある。
The preferred range of the content of the polymer A varies depending on the use, but is preferably 0.005 to 8% by mass with respect to the total amount of the liquid crystalline composition (excluding the solvent for coating and the like) More preferably, it is 0.01-5 mass%, and it is still more preferable that it is 0.05-1 mass%. Moreover, it is preferable that the addition amount of the repeating unit induced | guided | derived from the said fluoroalkyl group containing monomer is 0.004 mass% or more and 6.5 mass% or less.
By setting it as such a range, it can prevent that the coating film becomes difficult to dry sufficiently. Further, the performance as an optical film (for example, uniformity of retardation) tends to be further improved.

またオニウム塩は配向膜界面側において棒状液晶性化合物の分子を垂直配向させるのに寄与する。前記液晶性組成物に添加できるオニウム塩としては、窒素原子を含むアンモニウム塩、硫黄原子を含むスルホニウム塩、リン原子を含むホスホニウム塩等が含まれ、具体的には特願2005−282983号公報の[0055]〜[0086]に記載のオニウム塩をあげることができる。   The onium salt contributes to the vertical alignment of the molecules of the rod-like liquid crystalline compound on the alignment film interface side. Examples of onium salts that can be added to the liquid crystal composition include ammonium salts containing nitrogen atoms, sulfonium salts containing sulfur atoms, phosphonium salts containing phosphorus atoms, and the like. Specifically, Japanese Patent Application No. 2005-282893 Examples thereof include the onium salts described in [0055] to [0086].

前記光学異方性層中におけるオニウム塩の含有量は、その種類によって好ましい含有量が変動するが、通常は、前記液晶性組成物において、前記液晶性組成物に含まれる液晶性化合物の含有量に対して、0.01〜10質量%であることが好ましく、0.05〜7質量%であることが更に好ましい。オニウム塩は2種類以上用いてもよいが、使用する全種類の使用量の合計が前記範囲であることが好ましい。   The preferred content of the onium salt in the optically anisotropic layer varies depending on the type of the onium salt. Usually, the content of the liquid crystal compound contained in the liquid crystal composition in the liquid crystal composition. The content is preferably 0.01 to 10% by mass, and more preferably 0.05 to 7% by mass. Two or more types of onium salts may be used, but it is preferable that the total amount of all types used be within the above range.

本発明の光学補償シートの光学異方性層形成のための液晶性組成物中には、さらに他の添加剤を含有させてもよい。他の添加剤の例には、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマーおよびポリマーなどが含まれる。これらの添加剤は、液晶性化合物等の必須成分に対し相溶性を有し、液晶性化合物の傾斜角の制御に寄与するか、または配向を阻害しないものであることが好ましい。   The liquid crystalline composition for forming the optically anisotropic layer of the optical compensation sheet of the present invention may further contain other additives. Examples of other additives include plasticizers, surfactants, polymerizable monomers and polymers. These additives are preferably compatible with essential components such as a liquid crystal compound and contribute to control of the tilt angle of the liquid crystal compound or do not inhibit alignment.

[光学異方性層の製造方法]
本発明の光学補償シートは、液晶性組成物(通常は塗布液)を、例えば、支持体表面、好ましくは配向膜表面に塗布して、液晶性化合物の分子を配向させ、該配向状態を固定することで作製できる。
塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましい。有機溶媒の例には、アミド(例えば、N,N−ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例えば、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例えば、ピリジン)、炭化水素(例えば、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例えば、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(例えば、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例えば、アセトン、メチルエチルケトン)、エーテル(例えば、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)が含まれ、アルキルハライドおよびケトンが好ましい。さらに、2種類以上の有機溶媒を併用してもよい。均一性の高い光学フィルムを作製する場合には、塗布液の表面張力は、25mN/m以下であることが好ましく、22mN/m以下であることがさらに好ましい。
[Method for producing optically anisotropic layer]
In the optical compensation sheet of the present invention, a liquid crystal composition (usually a coating solution) is applied to, for example, the support surface, preferably the alignment film surface, to align the molecules of the liquid crystal compound and fix the alignment state. It is possible to make it.
As a solvent used for preparation of a coating liquid, an organic solvent is preferable. 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 Is preferred. Further, two or more kinds of organic solvents may be used in combination. When producing a highly uniform optical film, 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(例えば、ワイヤーバーコーティング法、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、ワイヤーバーコーティング法、ダイコーティング法による塗布が好ましい。   The coating solution can be applied by a known method (for example, wire bar coating method, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, die coating method). preferable.

固定化は、光重合反応により実施することが好ましい。前記液晶性組成物中には、光重合を開始させる光重合開始剤のほかに、液晶性化合物の固定化に有効に働く重合性モノマーを含有させることが好ましい。重合性モノマーとしては、例えば、ビニル基、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が好ましく、その添加量は、液晶性化合物に対して、1〜50質量%が好ましく、3〜30質量%であることがより好ましい。
好ましい重合性モノマーとしては、分子内に重合性基を3個以上有し、分子量が250〜650の重合性化合物が挙げられる。重合性基を有する棒状液晶がホメオトロピック配向(垂直配向)の場合、重合性基が空気界面側に偏り、酸素の重合禁止効果で表層が重合しにくくなるが、このような重合性モノマーの添加により、空気界面側の重合を促すことができる。またこれらのモノマーは、配向膜側の重合性も高める働きがあることから、光異方性層の塗布・乾燥過程で層の上下へ多く偏在することにより、層の重合性および皮膜性を向上させると考えられる。具体的な例としては、例えば感光材料ハンドブック、フォトポリマー懇話会編集、ぶんしん出版(1995年)のp38〜p54に記載の3官能、多官能のアクリルエステル、メタクリルエステル、スチレン系モノマー、アリル系モノマーを挙げることができる。更に有効な、具体的な化合物としては下記の構造のモノマーをあげることができるがこれに限定されるものではない。
The immobilization is preferably performed by a photopolymerization reaction. In addition to the photopolymerization initiator that initiates photopolymerization, the liquid crystalline composition preferably contains a polymerizable monomer that works effectively for fixing the liquid crystalline compound. As a polymerizable monomer, the compound which has a vinyl group, an acryloyl group, and a methacryloyl group is preferable, for example, 1-50 mass% is preferable with respect to a liquid crystalline compound, and it should be 3-30 mass%. Is more preferable.
Preferable polymerizable monomers include polymerizable compounds having 3 or more polymerizable groups in the molecule and a molecular weight of 250 to 650. When the rod-like liquid crystal having a polymerizable group is homeotropic alignment (vertical alignment), the polymerizable group is biased toward the air interface side, and the surface layer is difficult to polymerize due to the effect of inhibiting the polymerization of oxygen. Thus, polymerization on the air interface side can be promoted. In addition, these monomers have a function of increasing the polymerizability on the alignment film side, and therefore the polymerizability and film properties of the layer are improved by being unevenly distributed up and down in the process of applying and drying the photoanisotropic layer. It is thought to let you. Specific examples include trifunctional and polyfunctional acrylic esters, methacrylic esters, styrenic monomers, allylic monomers described in, for example, Photographic Materials Handbook, Photopolymer Social Association, pages 38 to 54 of Bunshin Publishing (1995). Mention may be made of monomers. More effective and specific compounds include, but are not limited to, monomers having the following structure.

Figure 2007249108
Figure 2007249108

光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許2448828号明細書記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許3549367号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許4239850号の各明細書記載)およびオキサジアゾール化合物(米国特許4212970号明細書記載)が含まれる。また特願2005−273162号公報、特願2005−312276号公報に記載の光重合開始剤も有効に使用される。
光重合開始剤の使用量は、前記液晶性組成物総量(塗布等のための溶媒を除く)に対して0.01〜20質量%であることが好ましく、0.5〜5質量%であることがさらに好ましい。
Examples of the photopolymerization initiator include α-carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in US Pat. No. 2,448,828), α-hydrocarbon substituted aromatic acyloin. Compound (described in US Pat. No. 2,722,512), polynuclear quinone compound (described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758), a combination of triarylimidazole dimer and p-aminophenyl ketone (US Pat. No. 3,549,367) Description), acridine and phenazine compounds (JP-A-60-105667, U.S. Pat. No. 4,239,850) and oxadiazole compounds (U.S. Pat. No. 4,221,970). In addition, photopolymerization initiators described in Japanese Patent Application Nos. 2005-273162 and 2005-31276 are also effectively used.
The amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.01 to 20% by mass, and 0.5 to 5% by mass with respect to the total amount of the liquid crystalline composition (excluding the solvent for coating and the like). More preferably.

液晶性化合物(液晶性分子)の重合のための光照射には、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。
また窒素置換等により酸素の量を減らした空気の雰囲気光照射を行うことにより、重合性を高めることが可能である。特に、酸素による重合の阻害効果が大きい空気層と直接接する光学異方性層の表層の重合性をあげるためには、酸素量を5体積%以下にすることが好ましい。
Ultraviolet rays are preferably used for light irradiation for polymerization of a liquid crystal compound (liquid crystal molecule). 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.
In addition, it is possible to improve the polymerizability by performing atmospheric light irradiation of air with a reduced amount of oxygen by nitrogen substitution or the like. In particular, in order to increase the polymerizability of the surface layer of the optically anisotropic layer that is in direct contact with the air layer, which has a large effect of inhibiting polymerization by oxygen, the oxygen content is preferably 5% by volume or less.

本発明の光学補償シートにおける光学異方性層の厚さは、0.1〜20μmであることが好ましく、0.5〜15μmであることがより好ましく、1〜10μmであることがさらに好ましい。また、光学異方性層上に、保護層を設けてもよい。   The thickness of the optically anisotropic layer in the optical compensation sheet of the present invention is preferably 0.1 to 20 μm, more preferably 0.5 to 15 μm, and still more preferably 1 to 10 μm. A protective layer may be provided on the optically anisotropic layer.

[支持体]
本発明の光学補償シートにおいては、前記光学異方性層は、配向膜の上に直接形成されていてもよく、支持体上に直接形成されていてもよい。支持体は透明であることが好ましく、具体的には、光透過率が80%以上であるのが好ましい。支持体は、波長分散が小さいのが好ましく、具体的には、Re400/Re700の比が1.2未満であることが好ましい。中でも、ポリマーフィルムが好ましい。前記光学異方性層の支持体は、位相差膜の一部であってもよく、また、位相差膜の全部であってもよい。また、前記光学異方性層の支持体は、本発明における、偏光板の保護膜(偏光板保護膜)として機能していてもよい。
[Support]
In the optical compensation sheet of the present invention, the optically anisotropic layer may be directly formed on the alignment film or may be directly formed on the support. The support is preferably transparent, and specifically, the light transmittance is preferably 80% or more. The support preferably has a small wavelength dispersion, and specifically, the ratio of Re 400 / Re 700 is preferably less than 1.2. Among these, a polymer film is preferable. The support for the optically anisotropic layer may be a part of the retardation film or the entire retardation film. Moreover, the support body of the said optically anisotropic layer may function as a protective film (polarizing plate protective film) of the polarizing plate in this invention.

支持体の光学異方性は小さい方が好ましく、面内レターデーション(Re)が20nm以下であることが好ましく、10nm以下であることがさらに好ましく、5nm以下であることが最も好ましい。また、位相差膜を兼ねる場合は、Reが20nm〜150nmであることが好ましく、40nm〜115nmであるのがより好ましく、60nm〜95nmであるのがさらに好ましい。また、Nzが1.5〜7であって、2.0〜5.5であるのがより好ましく、2.5〜5.0であることがさらに好ましい。   The optical anisotropy of the support is preferably small, and the in-plane retardation (Re) is preferably 20 nm or less, more preferably 10 nm or less, and most preferably 5 nm or less. Moreover, when it serves also as a phase difference film, Re is preferably 20 nm to 150 nm, more preferably 40 nm to 115 nm, and further preferably 60 nm to 95 nm. Moreover, Nz is 1.5-7, it is more preferable that it is 2.0-5.5, and it is further more preferable that it is 2.5-5.0.

支持体となるポリマーフィルムの例には、セルロースエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレートおよびポリメタクリレートのフィルムが含まれる。セルロースエステルフィルムが好ましく、セルロースアセテートがより好ましい。ポリマーフィルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。支持体の厚さは、20〜500μmであることが好ましく、40〜200μmであることがさらに好ましい。支持体とその上に設けられる層(接着層、垂直配向膜または光学異方性層)との接着を改善するため、支持体に表面処理(例えば、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線(UV)処理、火炎処理)を実施してもよい。支持体の上に、接着層(下塗り層)を設けてもよい。また、支持体が重合性基を有するポリマー等のフィルムである場合も、光学異方性層との密着性が向上するので好ましい。また、支持体や長尺の支持体には、搬送工程でのすべり性を付与したり、巻き取った後の裏面と表面の貼り付きを防止したりするために、平均粒子サイズが10〜100nmの無機粒子を固形分重量比で5%〜40%混合したポリマー層を支持体の片側に塗布や支持体との共流延によって形成したものを用いることが好ましい。   Examples of the polymer film as the support include cellulose ester, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyacrylate, and polymethacrylate films. A cellulose ester film is preferred, and cellulose acetate is more preferred. The polymer film is preferably formed by a solvent cast method. The thickness of the support is preferably 20 to 500 μm, and more preferably 40 to 200 μm. In order to improve the adhesion between the support and the layer (adhesive layer, vertical alignment film or optically anisotropic layer) provided thereon, the support is subjected to surface treatment (for example, glow discharge treatment, corona discharge treatment, ultraviolet light (UV ) Treatment, flame treatment). An adhesive layer (undercoat layer) may be provided on the support. Further, the case where the support is a film of a polymer having a polymerizable group is also preferable because the adhesion to the optically anisotropic layer is improved. The average particle size is 10 to 100 nm in order to give the support or the long support a slippery property in the transporting process or to prevent the back surface and the surface from sticking after winding. It is preferable to use a polymer layer in which 5% to 40% of the solid particles are mixed by coating or co-casting with a support on one side of the support.

本発明の光学補償シートは、単独で液晶表示装置の部材等に用いることができるが、偏光板と一体化して、偏光板中の一部材として液晶表示装置に組み込むこともできる。本発明の光学補償シートが一体化された偏光板は、偏光機能を有するのみならず、液晶表示装置の視野角の拡大にも寄与する。また、偏光膜の保護膜として本発明の光学補償シートを用いてもよく、このような構成とすると、液晶表示装置の薄型化にも寄与する。   The optical compensation sheet of the present invention can be used alone for a member of a liquid crystal display device or the like, but can also be integrated with a polarizing plate and incorporated into a liquid crystal display device as one member in the polarizing plate. The polarizing plate in which the optical compensation sheet of the present invention is integrated not only has a polarizing function but also contributes to an increase in the viewing angle of the liquid crystal display device. Further, the optical compensation sheet of the present invention may be used as a protective film for the polarizing film, and such a configuration contributes to thinning of the liquid crystal display device.

以下、本発明の光学補償シートを用いた偏光板について詳細に説明する。
[偏光板]
偏光板は一般に、基材フィルムに二色性物質を吸着、配向させて作製された偏光膜と、該偏光膜の少なくとも片面に貼合された保護膜とを有する。偏光膜の基材フィルムに使用されるポリマーとしては、ポリビニルアルコール(以下、PVA)系ポリマーが一般的である。二色性物質としてはヨウ素あるいは、二色性染料が単独、あるいは組み合わせて用いられる。
Hereinafter, the polarizing plate using the optical compensation sheet of the present invention will be described in detail.
[Polarizer]
A polarizing plate generally has a polarizing film produced by adsorbing and orienting a dichroic substance on a base film and a protective film bonded to at least one surface of the polarizing film. As the polymer used for the base film of the polarizing film, a polyvinyl alcohol (hereinafter referred to as PVA) polymer is generally used. As the dichroic substance, iodine or a dichroic dye is used alone or in combination.

ここで偏光膜に用いるPVAは、通常、ポリ酢酸ビニルをケン化したものであるが、例えば、不飽和カルボン酸、不飽和スルホン酸、オレフィン類、ビニルエーテル類のように酢酸ビニルと共重合可能な成分を含有しても構わない。また、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等を含有する変性PVAも用いることができる。PVAのケン化度は特に限定されないが、溶解性、偏光性、耐熱、耐湿性等の観点から80〜100モル%が好ましく、90〜100モル%が特に好ましい。また、PVAの重合度は特に限定されないが、フィルム強度や耐熱、耐湿性、延伸性などから1000〜10000が好ましく、1500〜5000がより好ましい。また、PVAのシンジオタクチシチーについては特に限定されず、目的に応じ任意の値をとることもできる。   Here, the PVA used for the polarizing film is usually saponified polyvinyl acetate, but can be copolymerized with vinyl acetate such as unsaturated carboxylic acid, unsaturated sulfonic acid, olefins, and vinyl ethers. You may contain a component. In addition, modified PVA containing an acetoacetyl group, a sulfonic acid group, a carboxyl group, an oxyalkylene group, or the like can also be used. The degree of saponification of PVA is not particularly limited, but is preferably 80 to 100 mol%, particularly preferably 90 to 100 mol% from the viewpoints of solubility, polarization, heat resistance, moisture resistance and the like. Moreover, although the polymerization degree of PVA is not specifically limited, 1000-10000 are preferable and 1500-5000 are more preferable from film strength, heat resistance, moisture resistance, stretchability, etc. Moreover, it does not specifically limit about the syndiotacticity of PVA, It can also take arbitrary values according to the objective.

PVAを染色、延伸して偏光膜を作製する手順には、原反となるPVAフィルムを乾式または湿式で延伸した後、ヨウ素または二色性染料の溶液に浸漬する方法、ヨウ素または二色性染料の溶液中でPVAフィルムを延伸し配向させる方法、ヨウ素または二色性染料にPVAフィルムを浸漬後、湿式または乾式で延伸し配向させる方法などがある。また、PVA原反を溶液製膜法により製膜する際、PVA溶液中に二色性物質をあらかじめ含有させる手法も採用できる。   In order to prepare a polarizing film by dyeing and stretching PVA, a method in which a PVA film as a raw fabric is stretched by dry or wet and then immersed in a solution of iodine or dichroic dye, iodine or dichroic dye There are a method of stretching and orienting a PVA film in the above solution, a method of stretching and orienting a PVA film in iodine or a dichroic dye and then wet or dry. Moreover, when film-forming a PVA original fabric by a solution film-forming method, the method of previously containing a dichroic substance in a PVA solution is also employable.

代表的な偏光板の湿式延伸による製造方法を以下に述べる。まず、原反PVAフィルムを水溶液で予備膨潤する。次いで二色性物質の溶液に浸漬し、二色性物質を吸着させる。さらにホウ酸等のホウ素化合物の水溶液中で進行方向に一軸延伸する。必要に応じ色味調整浴、硬化浴等をこの後に設けてもよい。ある程度乾燥したところでPVA等の接着剤を用い保護膜を貼合する。さらに乾燥して偏光板が得られる。   A manufacturing method by wet stretching of a typical polarizing plate will be described below. First, the raw fabric PVA film is pre-swelled with an aqueous solution. Subsequently, it is immersed in the solution of a dichroic substance, and a dichroic substance is adsorbed. Further, it is uniaxially stretched in the traveling direction in an aqueous solution of a boron compound such as boric acid. If necessary, a color adjustment bath, a curing bath or the like may be provided after this. When it is dried to some extent, a protective film is bonded using an adhesive such as PVA. Further, it is dried to obtain a polarizing plate.

予備膨潤液中には、各種有機溶媒、無機塩、可塑剤、ホウ酸類等を水溶液中に添加してもよい。   Various organic solvents, inorganic salts, plasticizers, boric acids and the like may be added to the pre-swelled solution in the aqueous solution.

染色液は、二色性物質としてヨウ素を用いる場合、例えば、ヨウ素−ヨウ化カリウム水溶液を用いることができる。ヨウ素−ヨウ化カリウム水溶液は、ヨウ素が0.1〜20g/リットル、ヨウ化カリウムが1〜100g/リットル、ヨウ素とヨウ化カリウムの重量比が1〜100であることが好ましい。染色時間は30〜5000秒が好ましく、液温度は5〜50℃が好ましい。染色液中にホウ素化合物等PVAを架橋する化合物を含有させることも好ましい。延伸浴中のホウ素化合物は、ホウ酸が特に好ましい。ホウ酸濃度は、好ましくは1〜200g/リットルであり、さらに好ましくは10〜120g/リットルである。延伸浴には、ホウ素化合物の他にヨウ化カリウム等の無機塩、各種有機溶媒、または二色性染料等を含むことができる。色味調整浴、硬化浴には二色性染料のほか、ヨウ化カリウム等の無機塩、ホウ素化合物等を必要に応じ含有させる。   When iodine is used as the dichroic substance, for example, an iodine-potassium iodide aqueous solution can be used as the staining liquid. It is preferable that iodine-potassium iodide aqueous solution is 0.1-20 g / liter of iodine, 1-100 g / liter of potassium iodide, and the weight ratio of iodine and potassium iodide is 1-100. The dyeing time is preferably 30 to 5000 seconds, and the liquid temperature is preferably 5 to 50 ° C. It is also preferable to include a compound that crosslinks PVA such as a boron compound in the dyeing solution. The boron compound in the stretching bath is particularly preferably boric acid. The boric acid concentration is preferably 1 to 200 g / liter, more preferably 10 to 120 g / liter. In addition to the boron compound, the stretching bath may contain an inorganic salt such as potassium iodide, various organic solvents, or a dichroic dye. In addition to the dichroic dye, an inorganic salt such as potassium iodide, a boron compound, and the like are contained in the color adjustment bath and the curing bath as necessary.

PVAの延伸工程としては、上に例示した如く連続フィルムの進行方向に張力を付与し、進行方向にフィルムを延伸、配向させる方法の他、いわゆるテンター方式等の延伸手段でフィルムの幅手方向に張力を付与し、幅手方向に配向させる方法も適用可能である。延伸は一軸方向に3倍以上行うことが好ましく、4.5倍以上がより好ましい。偏光膜の使用目的により二軸延伸を行ってもよい。延伸後の膜厚は特に限定されないが、取り扱い性、耐久性、経済性の観点より、5〜100μmが好ましく、10〜40μmがより好ましい。延伸時の温度は延伸条件によって異なるが、好ましくは10〜250℃である。100℃以上の温度で乾式延伸する場合は、窒素等の不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。また、予め延伸したフィルムを染色する前には、100℃以上の温度で結晶化処理を行うことが好ましい。   As the PVA stretching step, as exemplified above, tension is applied in the traveling direction of the continuous film, and the film is stretched and oriented in the traveling direction, as well as in the width direction of the film by stretching means such as a so-called tenter method. A method of applying tension and orienting in the width direction is also applicable. The stretching is preferably performed 3 times or more in a uniaxial direction, and more preferably 4.5 times or more. Biaxial stretching may be performed depending on the purpose of use of the polarizing film. Although the film thickness after extending | stretching is not specifically limited, 5-100 micrometers is preferable from a viewpoint of a handleability, durability, and economical efficiency, and 10-40 micrometers is more preferable. Although the temperature at the time of stretching varies depending on the stretching conditions, it is preferably 10 to 250 ° C. When dry stretching at a temperature of 100 ° C. or higher, it is preferably performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen. Moreover, it is preferable to perform a crystallization treatment at a temperature of 100 ° C. or higher before dyeing a previously stretched film.

染色方法としては上に例示した浸漬法だけでなく、ヨウ素あるいは染料溶液の塗布あるいは噴霧等、任意の手段が可能である。また、既に述べた液層吸着のみでなく、寄贈による吸着も必要に応じ行うことができる。二色性色素で染色することも好ましい。二色性色素の具体例としては、例えばアゾ系色素、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、アントラキノン系色素等の色素系化合物をあげることができる。水溶性のものが好ましいが、この限りではない。又、これらの二色性分子にスルホン酸基、アミノ基、水酸基などの親水性置換基が導入されていることが好ましい。   As the dyeing method, not only the immersion method exemplified above, but also any means such as application or spraying of iodine or a dye solution is possible. In addition to the liquid layer adsorption described above, adsorption by donation can be performed as necessary. It is also preferable to dye with a dichroic dye. Specific examples of the dichroic dye include dye compounds such as azo dyes, stilbene dyes, pyrazolone dyes, triphenylmethane dyes, quinoline dyes, oxazine dyes, thiazine dyes and anthraquinone dyes. I can give you. A water-soluble one is preferred, but not limited thereto. Further, it is preferable that a hydrophilic substituent such as a sulfonic acid group, an amino group, or a hydroxyl group is introduced into these dichroic molecules.

二色性分子の代表的なものとしては、例えばシー.アイ.ダイレクト.イエロー12、シー.アイ.ダイレクト.オレンジ39、シー.アイ.ダイレクト.オレンジ72、シー.アイ.ダイレクト.レッド28、シー.アイ.ダイレクト.レッド39、シー.アイ.ダイレクト.レッド79、シー.アイ.ダイレクト.レッド81、シー.アイ.ダイレクト.レッド83、シー.アイ.ダイレクト.レッド89、シー.アイ.ダイレクト.バイオレット48、シー.アイ.ダイレクト.ブルー67、シー.アイ.ダイレクト.ブルー90、シー.アイ.ダイレクト.グリーン59、シー.アイ.アシッド.レッド37等が挙げられる。さらに、特開平1−161202号、特開平1−172906号、特開平1−172907号、特開平1−183602号、特開2000−48105号、特開2000−65205号、特開平7−261024号の各公報に記載の色素等を挙げることができる。特に、シー.アイ.ダイレクト.レッド28(コンゴーレッド)は古くよりこの用途に好ましいとして知られている。これらの二色性分子は遊離酸、あるいはアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン類の塩として用いられる。   Typical examples of dichroic molecules include C.I. Eye. direct. Yellow 12, sea. Eye. direct. Orange 39, sea. Eye. direct. Orange 72, sea. Eye. direct. Red 28, Sea. Eye. direct. Red 39, Sea. Eye. direct. Red 79, Sea. Eye. direct. Red 81, Sea. Eye. direct. Red 83, Sea. Eye. direct. Red 89, Sea. Eye. direct. Violet 48, C.I. Eye. direct. Blue 67, Sea. Eye. direct. Blue 90, Sea. Eye. direct. Green 59, Sea. Eye. Acid. Red 37 etc. are mentioned. Further, JP-A-1-161202, JP-A-1-172906, JP-A-1-172907, JP-A-1-183602, JP-A-2000-48105, JP-A-2000-65205, JP-A-7-261024. And the like described in each of the above publications. In particular, Sea. Eye. direct. Red 28 (Congo Red) has long been known as preferred for this application. These dichroic molecules are used as free acids or alkali metal salts, ammonium salts, and salts of amines.

これらの二色性分子は2種以上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。偏光素子または偏光板として偏光軸を直交させた時に黒色を呈する化合物(色素)や黒色を呈するように各種の二色性分子を配合したものが単板透過率、偏光率とも優れており好ましい。   By blending two or more of these dichroic molecules, it is possible to produce polarizers having various hues. As a polarizing element or polarizing plate, a compound (pigment) that exhibits black when the polarization axes are orthogonal to each other, or a compound in which various dichroic molecules are blended so as to exhibit black is excellent in terms of both the single plate transmittance and the polarization.

偏光膜の耐熱、耐湿性を高める観点から、偏光膜の製造工程においてPVAに架橋させる添加物を含ませることが好ましい。架橋剤としては、米国再発行特許第232897号に記載のものが使用できるが、ホウ酸、ホウ砂が実用的に好ましく用いられる。また、亜鉛、コバルト、ジルコニウム、鉄、ニッケル、マンガン等の金属塩を偏光膜に含有させることも、耐久性を高めることが知られており好ましい。これら架橋剤、金属塩は、上に述べた予備膨潤浴、二色性物質染色浴、延伸浴、硬化浴、色調整浴等のいずれの工程に含有させてもよく、工程の順序は特に限定されない。保護膜と偏光膜を接着する接着剤としては特に限定はなく、PVA系、変性PVA系、ウレタン系、アクリル系等、公知のものを任意に用いることができる。接着層の厚みは0.01〜20μmが好ましく、0.1〜10μmがさらに好ましい。   From the viewpoint of increasing the heat resistance and moisture resistance of the polarizing film, it is preferable to include an additive that crosslinks PVA in the manufacturing process of the polarizing film. As the crosslinking agent, those described in US Reissue Patent No. 232897 can be used, but boric acid and borax are preferably used practically. In addition, it is known that the polarizing film contains a metal salt such as zinc, cobalt, zirconium, iron, nickel, manganese, etc., because it is known to improve durability. These crosslinking agents and metal salts may be contained in any of the above-described pre-swelling bath, dichroic material dyeing bath, stretching bath, curing bath, color adjusting bath, etc., and the order of the steps is particularly limited. Not. There are no particular limitations on the adhesive that bonds the protective film and the polarizing film, and any known adhesive such as PVA-based, modified PVA-based, urethane-based, or acrylic-based can be used. The thickness of the adhesive layer is preferably from 0.01 to 20 μm, more preferably from 0.1 to 10 μm.

本発明の偏光板として、好ましくは、偏光膜の一方の表面に、本発明の光学補償シート(より好しくは、支持体を有する光学補償シートの支持体表面が偏光膜と接する様に)貼合し、その反対側の表面には、セルロースアシレート等からなるポリマーフィルムを配置する(光学異方性層/偏光膜/ポリマーフィルムの配置とする)のが好ましい。   As the polarizing plate of the present invention, preferably, the optical compensation sheet of the present invention (more preferably, the support surface of the optical compensation sheet having a support is in contact with the polarizing film) is applied to one surface of the polarizing film. In addition, it is preferable to dispose a polymer film made of cellulose acylate or the like on the opposite surface (arrangement of optically anisotropic layer / polarizing film / polymer film).

本発明の光学補償シートは、種々の液晶表示装置に用いることができる。特にIPSモードの液晶表示装置に用いるのが好ましい。本発明の光学補償シートは、液晶セルと、該液晶セルを挟持する一対の偏光膜とを有する液晶表示装置に配置する場合は、前記一対の偏光膜の少なくとも一方と前記液晶セルとの間に配置するのが好ましい。本発明の光学補償シートは、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、光学異方性層の光学特性を決定するのが好ましい。黒表示における液晶セル中の液晶性化合物の配向状態は、液晶表示装置のモードにより異なるので、前記光学異方性層の光学特性の好ましい範囲も、用途によって異なる。液晶セル中の液晶性化合物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。   The optical compensation sheet of the present invention can be used in various liquid crystal display devices. In particular, it is preferably used for an IPS mode liquid crystal display device. When the optical compensation sheet of the present invention is disposed in a liquid crystal display device having a liquid crystal cell and a pair of polarizing films sandwiching the liquid crystal cell, the optical compensation sheet is interposed between at least one of the pair of polarizing films and the liquid crystal cell. It is preferable to arrange. The optical compensation sheet of the present invention preferably determines the optical characteristics of the optically anisotropic layer so as to compensate for the liquid crystalline compound in the liquid crystal cell in the black display of the liquid crystal display device. Since the alignment state of the liquid crystalline compound in the liquid crystal cell in black display varies depending on the mode of the liquid crystal display device, the preferred range of the optical characteristics of the optically anisotropic layer also varies depending on the application. The alignment state of the liquid crystal compound in the liquid crystal cell is described in IDW'00, FMC7-2, P411 to 414, and the like.

本発明の光学補償シートの光学特性は、前記した様に、その用途、例えば、いずれのモードの液晶セルの光学補償に用いられるかによって、好ましい範囲が異なる。IPSモード液晶表示装置には、光学異方性層のReは−5〜5nmであることが好ましく、−3〜3nmであることがより好ましく、Rthは−80〜−400nmであることが好ましく、−150〜−350nmであることがより好ましい。かかる光学特性を示す光学異方性層を形成するには、例えば、棒状液晶性化合物を用い、垂直配向(棒状分子の長軸方向を光学異方性層面に対して実質的に垂直になるように配向)させて、垂直配向状態に固定することが好ましい。また、支持体のReは20〜150nmであることが好ましく、20〜100nmであるのがより好ましい。Nzは、1.5〜7.0であるのが好ましく、2.0〜6.0であるのがより好ましい。   As described above, the preferred range of the optical characteristics of the optical compensation sheet of the present invention varies depending on its use, for example, which mode is used for optical compensation of a liquid crystal cell. In the IPS mode liquid crystal display device, Re of the optically anisotropic layer is preferably −5 to 5 nm, more preferably −3 to 3 nm, and Rth is preferably −80 to −400 nm. More preferably, it is −150 to −350 nm. In order to form an optically anisotropic layer exhibiting such optical characteristics, for example, a rod-like liquid crystalline compound is used, and vertical alignment (the long axis direction of the rod-like molecule is substantially perpendicular to the surface of the optically anisotropic layer). To be fixed in a vertical alignment state. The Re of the support is preferably 20 to 150 nm, more preferably 20 to 100 nm. Nz is preferably 1.5 to 7.0, and more preferably 2.0 to 6.0.

IPSモードの液晶表示装置については、特開2003−207797号公報、特開2005−128498号公報等に詳細が記載されていて、その内容を本発明に適用することができる。   Details of the IPS mode liquid crystal display device are described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2003-207797 and 2005-128498, and the contents thereof can be applied to the present invention.

以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を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具体例により限定的に解釈されるべきものではない。   The features of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples shown below.

[実施例1] [Example 1]

(ポリマー基材(支持体)の作製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。該溶液を保留粒子サイズ4μm、濾水時間35秒の濾紙(アドバンテック製、No.63)を0.5MPa(5kg/cm2)以下で用いてろ過した。
(Production of polymer substrate (support))
The following composition was put into a mixing tank and stirred while heating to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution. The solution was filtered using a filter paper (Advantech, No. 63) having a retention particle size of 4 μm and a drainage time of 35 seconds at 0.5 MPa (5 kg / cm 2 ) or less.

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

別のミキシングタンクに、下記のレターデーション上昇剤Aを16質量部、レターデーション上昇剤Bを8質量部、二酸化珪素微粒子(平均粒子サイズ:100nm)0.28質量部、メチレンクロライド80質量部およびメタノール20質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、溶液Aを調製した。セルロースアセテート溶液474質量部に該溶液Aを40質量部混合し、充分に攪拌してドープを調製した。   In another mixing tank, 16 parts by mass of the following retardation increasing agent A, 8 parts by mass of retardation increasing agent B, 0.28 parts by mass of silicon dioxide fine particles (average particle size: 100 nm), 80 parts by mass of methylene chloride and A solution A was prepared by adding 20 parts by mass of methanol and stirring while heating. 40 parts by mass of the solution A was mixed with 474 parts by mass of the cellulose acetate solution, and stirred well to prepare a dope.

Figure 2007249108
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Figure 2007249108
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得られたドープを、バンド流延機を用いて流延した。残留溶剤量が15質量%のフィルムを、130℃の条件で、テンターを用いて20%の延伸倍率で横延伸し、延伸後の幅のまま50℃で30秒間保持した後クリップを外してセルロースアセテートフィルムを作製した。延伸終了時の残留溶媒量は5質量%であり、さらに乾燥して残留溶媒量を0.1質量%未満としてフィルムを作製した。   The obtained dope was cast using a band casting machine. A film having a residual solvent amount of 15% by mass was stretched transversely at a stretch ratio of 20% using a tenter under the conditions of 130 ° C., held at 50 ° C. for 30 seconds with the stretched width, and then clipped to remove cellulose. An acetate film was prepared. The residual solvent amount at the end of stretching was 5% by mass, and further dried to prepare a film with the residual solvent amount being less than 0.1% by mass.

このようにして得られたポリマー基材の厚さは80μmであった。作製したポリマー基材について、自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて、Reの光入射角度依存性を測定した。Reが60nm、Rthが200nmであること、さらに、これからNzが3.8であることが分かった。   The polymer substrate thus obtained had a thickness of 80 μm. About the produced polymer base material, the light incident angle dependence of Re was measured using the automatic birefringence meter (KOBRA-21ADH, Oji Scientific Instruments Co., Ltd. product). It was found that Re was 60 nm, Rth was 200 nm, and that Nz was 3.8.

(光学補償シートの作製)
作製したポリマー基材の表面のケン化処理を行い、このフィルム上に、下記の組成の配向膜形成塗布液をpH6.0になるように水酸化カリウムで調整した。前記配向膜塗布液をワイヤーバーコーターで20ml/m2塗布した。60℃の温風で60秒、さらに100℃の温風で120秒乾燥して、配向膜を得た。
(Production of optical compensation sheet)
The surface of the produced polymer substrate was subjected to saponification treatment, and an alignment film forming coating solution having the following composition was adjusted on this film with potassium hydroxide so as to have a pH of 6.0. The alignment film coating solution was applied at 20 ml / m 2 with a wire bar coater. The alignment film was obtained by drying with warm air of 60 ° C. for 60 seconds and further with warm air of 100 ° C. for 120 seconds.

(配向膜形成塗布液の組成)
下記の変性ポリビニルアルコール 20質量部
水酸化カリウム 0.05質量部
グルタルアルデヒド 0.5質量部
水 360質量部
メタノール 120質量部
(Composition of alignment film forming coating solution)
The following modified polyvinyl alcohol 20 parts by mass Potassium hydroxide 0.05 parts by mass Glutaraldehyde 0.5 parts by mass Water 360 parts by mass Methanol 120 parts by mass

Figure 2007249108
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(光学異方性層の形成)
まず、下記組成を、102gのメチルエチルケトンに溶解した光学異方性層形成溶液を調製した。
(光学異方性層の組成)
下記アクリレート基を2つ有する棒状液晶性化合物 (Ac−2) 45.07質量部
下記オニウム塩(1) 0.45質量部
下記ポリマーA 0.18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
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(本文中M−8) 4.50重量部
(Formation of optically anisotropic layer)
First, an optically anisotropic layer forming solution was prepared by dissolving the following composition in 102 g of methyl ethyl ketone.
(Composition of optically anisotropic layer)
Rod-like liquid crystalline compound having the following two acrylate groups (Ac-2) 45.07 parts by mass The following onium salt (1) 0.45 parts by mass The following polymer A 0.18 parts by mass Photopolymerization initiator (Irgacure 907, Ciba-Geigy 1.35 parts by mass sensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.45 parts by mass dipentaerythritol hexaacrylate (M-8 in the text) 4.50 parts by weight

Figure 2007249108
Figure 2007249108

Figure 2007249108
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Figure 2007249108
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この塗布液を前記配向膜の表面に、ワイヤーバーでそれぞれ塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、100℃の恒温槽中で2分間加熱し、棒状液晶性化合物を配向させた。次に、60℃で120W/cm高圧水銀灯により、20秒間UV照射し棒状液晶性化合物を架橋して、その後、室温まで放冷して光学異方性層を作製した。作製した光学異方性層について、自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて、Reの光入射角度依存性を測定したところ、Reが0nm、Rthが−260nmであった。また、光学異方性層は、ホメオトロッピック配向を示した。   This coating solution was applied to the surface of the alignment film with a wire bar. This was attached to a metal frame and heated in a constant temperature bath at 100 ° C. for 2 minutes to align the rod-like liquid crystalline compound. Next, UV irradiation was performed at 60 ° C. with a 120 W / cm high-pressure mercury lamp for 20 seconds to crosslink the rod-like liquid crystalline compound, and then allowed to cool to room temperature to prepare an optically anisotropic layer. About the produced optically anisotropic layer, when the optical incident angle dependence of Re was measured using the automatic birefringence meter (KOBRA-21ADH, Oji Scientific Instruments Co., Ltd. product), Re was 0 nm and Rth was -260 nm. Further, the optically anisotropic layer exhibited homeotropic alignment.

(光学異方性層の配向秩序度の評価)
東京インスツルメンツ社製「Nanofinder」を用いて、Proceedings of IDW'04 , 651(2004)の651〜 654頁に記載されている手法を参考に配向秩序度を算出した。配向秩序度は0.54であった。
(Evaluation of orientation order of optically anisotropic layer)
The degree of orientation order was calculated using “Nanofinder” manufactured by Tokyo Instruments Co., Ltd. with reference to the method described on pages 651 to 654 of Proceedings of IDW'04, 651 (2004). The degree of orientation order was 0.54.

(光学異方性層の空気側界面および配向膜側界面の重合性基の反応率の測定)
光学異方性層の空気側界面(支持体と反対側の界面)表層における重合性基の反応率は、Nicolet社製、710 FT−IR SPECTROMETERを用い、表層のみ測定できる付属セルにて測定した結果から算出した。アクリレート基に由来する810cm-1のピークとエステル基に由来する1600cm-1付近のピークの面積比から、残存アクリレート基の組成を算出し、さらに光学異方性層の重合度を算出した。
また配向膜側界面(支持体側界面)の重合性基の反応率は、配向膜から光学異方性層を剥離し、上記と同じ方法で測定した。結果を表1に示した。
(Measurement of reaction rate of polymerizable group at air side interface and alignment film side interface of optically anisotropic layer)
The reaction rate of the polymerizable group in the surface layer of the air-side interface (interface opposite to the support) of the optically anisotropic layer was measured using a 710 FT-IR SPECTROMETER manufactured by Nicolet, with an attached cell capable of measuring only the surface layer. Calculated from the results. From the peak area ratio of around 1600 cm -1 derived from the peak and ester groups 810 cm -1 derived from acrylate groups, to calculate the composition of the residual acrylate groups, and further calculates the degree of polymerization of the optically anisotropic layer.
The reaction rate of the polymerizable group at the alignment film side interface (support side interface) was measured by the same method as described above after peeling the optically anisotropic layer from the alignment film. The results are shown in Table 1.

(光学補償シートの密着性評価)
光学補償シートの密着性は、JIS K 5400の8.5.2基盤目テープ法に順じて試験片を作製し評価した。但し、評価には日東電工製ポリエステル粘着テープNO31RHを使用した。結果を表1に示した。密着が良好で剥離のないものを10点、密着不足で全面は剥離したものを0点とし、間の数字は点数が高いほど密着が良好であることを示す。
(光学補償シートの貼り合わせ前処理工程適性評価)
光学補償シートを1.5規定の水酸化カリウムに55℃で2分間浸漬、水洗、0.1規定塩酸に30℃で20秒間浸漬、水洗、乾燥の順で処理を行い、フィルム表層の濁りを目視で調べた。結果を表1に示す。表中○は、変化がなく透明、△は僅かに白濁、×は顕著な白濁をしめす。
(Evaluation of adhesion of optical compensation sheet)
The adhesion of the optical compensation sheet was evaluated by preparing a test piece in accordance with the JIS K 5400 8.5.2 base tape method. However, polyester adhesive tape NO31RH manufactured by Nitto Denko was used for evaluation. The results are shown in Table 1. 10 points are those with good adhesion and no peeling, and 0 points when the entire surface is peeled off due to insufficient adhesion. The higher the score, the better the adhesion.
(Evaluation of suitability for optical compensation sheet pre-treatment process)
The optical compensation sheet is immersed in 1.5 N potassium hydroxide at 55 ° C. for 2 minutes, washed with water, then immersed in 0.1 N hydrochloric acid at 30 ° C. for 20 seconds, washed with water, and dried in this order to make the film surface turbid. It was examined visually. The results are shown in Table 1. In the table, ○ is transparent with no change, Δ is slightly cloudy, and X is markedly cloudy.

[実施例2〜10、比較例1〜3]
実施例1の光学異方性層の成分および光照射時の雰囲気を表1に示すように変えた他は、
実施例1と同じ手順によって実施例2〜10、比較例1〜3の光学補償シートを作製した。
光学異方性層の空気側界面表層および配向膜側界面表層の重合性基の反応率測定、光学補償シートの密着性評価、光学補償シートの貼り合わせ前処理工程適性評価の結果を表1に示す。
実施例1〜10、比較例1〜3により、本発明の光学補償シートは密着が良好であり、かつ貼り合わせ前工程での問題もないため、貼り合わせ工程の歩留まりが高くなることがわかる。
[Examples 2 to 10, Comparative Examples 1 to 3]
Except that the components of the optically anisotropic layer of Example 1 and the atmosphere during light irradiation were changed as shown in Table 1,
Optical compensation sheets of Examples 2 to 10 and Comparative Examples 1 to 3 were prepared by the same procedure as Example 1.
Table 1 shows the results of the reaction rate measurement of the polymerizable group on the air-side interface surface layer and the alignment film-side interface surface layer of the optically anisotropic layer, the evaluation of the adhesion of the optical compensation sheet, and the suitability evaluation of the pre-bonding process of the optical compensation sheet. Show.
From Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 3, it can be seen that the optical compensation sheet of the present invention has good adhesion and no problem in the pre-bonding process, and therefore the yield of the bonding process is increased.

Figure 2007249108
Figure 2007249108

Claims (7)

支持体上に、棒状液晶性化合物および光重合開始剤を含む液晶性組成物から形成された光学異方性層を有する光学補償シートであって、該液晶性組成物中に存在する重合性基の反応率が、光学異方性層の支持体側界面においては70%以上であり、かつ支持体と反対側の界面においては20%以上である光学補償シート。 An optical compensation sheet having an optically anisotropic layer formed from a liquid crystalline composition containing a rod-like liquid crystalline compound and a photopolymerization initiator on a support, the polymerizable group present in the liquid crystalline composition The optical compensation sheet has a reaction rate of 70% or more at the support-side interface of the optically anisotropic layer and 20% or more at the interface opposite to the support. 前記液晶性組成物が、1分子中に3個以上の重合性基を有し、かつ分子量250〜650の化合物を含む請求項1に記載の光学補償シート。 The optical compensation sheet according to claim 1, wherein the liquid crystalline composition contains a compound having 3 or more polymerizable groups in one molecule and having a molecular weight of 250 to 650. 前記光学異方性層が、前記液晶性組成物を酸素含率が5体積%以下の雰囲気下で活性光照射することにより形成される請求項1または2に記載の光学補償シート。 The optical compensation sheet according to claim 1 or 2, wherein the optically anisotropic layer is formed by irradiating the liquid crystalline composition with active light in an atmosphere having an oxygen content of 5% by volume or less. 支持体と光学異方性層との間にさらに配向膜を有する請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学補償シート。 The optical compensation sheet according to any one of claims 1 to 3, further comprising an alignment film between the support and the optically anisotropic layer. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学補償シートを有する偏光板。 The polarizing plate which has an optical compensation sheet as described in any one of Claims 1-5. 請求項5に記載の偏光板を有する液晶表示装置。 A liquid crystal display device comprising the polarizing plate according to claim 5. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学補償シートおよび偏光膜を有する偏光板と液晶層を一対の基板で挟んだ液晶セルとを有する液晶表示装置であって、黒表示時に該液晶セルにおける液晶性化合物が一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向し、前記支持体の法線方向から測定した前記支持体のReが20nm〜150nmであり、前記支持体のNz値が1.5〜7であり、前記光学異方性層のReが5nm以下かつRthが−80nm〜−400nmであり、前記光学異方性層中の液晶性化合物がホメオトロピック配向しており、かつ前記偏光膜の透過軸が、黒表示時の液晶セルにおける液晶性化合物の遅相軸方向に平行である液晶表示装置。 A liquid crystal display device comprising: a polarizing plate having the optical compensation sheet according to any one of claims 1 to 5; a polarizing film; and a liquid crystal cell having a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates, wherein the liquid crystal is displayed during black display. The liquid crystalline compound in the cell is aligned substantially parallel to the surfaces of a pair of substrates, the Re of the support measured from the normal direction of the support is 20 nm to 150 nm, and the Nz value of the support Is 1.5 to 7, Re is 5 nm or less and Rth is −80 nm to −400 nm, and the liquid crystalline compound in the optical anisotropic layer is homeotropically aligned, A liquid crystal display device in which the transmission axis of the polarizing film is parallel to the slow axis direction of the liquid crystal compound in the liquid crystal cell during black display.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016122158A (en) * 2014-12-25 2016-07-07 大日本印刷株式会社 Transfer film, optical film, method for manufacturing transfer film, and method for manufacturing optical film
WO2017169637A1 (en) * 2016-03-28 2017-10-05 日本ゼオン株式会社 Liquid crystal cured film and method for manufacturing same
JP2019056936A (en) * 2018-12-27 2019-04-11 大日本印刷株式会社 Image display device
EP2927301B1 (en) * 2012-11-29 2019-07-17 LG Chem, Ltd. Liquid crystal composition
WO2019172248A1 (en) * 2018-03-05 2019-09-12 富士フイルム株式会社 Method for producing polarizing plate, method for producing optical film, and polymerizable liquid crystal composition
WO2020054720A1 (en) * 2018-09-12 2020-03-19 富士フイルム株式会社 Liquid crystal film, polarizing plate, circularly polarizing plate, and image display device

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2927301B1 (en) * 2012-11-29 2019-07-17 LG Chem, Ltd. Liquid crystal composition
JP2016122158A (en) * 2014-12-25 2016-07-07 大日本印刷株式会社 Transfer film, optical film, method for manufacturing transfer film, and method for manufacturing optical film
WO2017169637A1 (en) * 2016-03-28 2017-10-05 日本ゼオン株式会社 Liquid crystal cured film and method for manufacturing same
CN108780185A (en) * 2016-03-28 2018-11-09 日本瑞翁株式会社 Liquid crystal cured film and its manufacturing method
JPWO2017169637A1 (en) * 2016-03-28 2019-01-31 日本ゼオン株式会社 Liquid crystal cured film and method for producing the same
WO2019172248A1 (en) * 2018-03-05 2019-09-12 富士フイルム株式会社 Method for producing polarizing plate, method for producing optical film, and polymerizable liquid crystal composition
KR20200116986A (en) 2018-03-05 2020-10-13 후지필름 가부시키가이샤 Polarizing plate manufacturing method, optical film manufacturing method, and polymerizable liquid crystal composition
JPWO2019172248A1 (en) * 2018-03-05 2021-02-25 富士フイルム株式会社 Method for producing polarizing plate, method for producing optical film, and polymerizable liquid crystal composition
KR102491408B1 (en) 2018-03-05 2023-01-20 후지필름 가부시키가이샤 Method for manufacturing a polarizing plate, method for manufacturing an optical film, and polymerizable liquid crystal composition
WO2020054720A1 (en) * 2018-09-12 2020-03-19 富士フイルム株式会社 Liquid crystal film, polarizing plate, circularly polarizing plate, and image display device
JPWO2020054720A1 (en) * 2018-09-12 2021-09-16 富士フイルム株式会社 Liquid crystal film, polarizing plate, circular polarizing plate and image display device
JP7162068B2 (en) 2018-09-12 2022-10-27 富士フイルム株式会社 Liquid crystal film, polarizing plate, circularly polarizing plate and image display device
JP2019056936A (en) * 2018-12-27 2019-04-11 大日本印刷株式会社 Image display device

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