JP2008164921A - Optical compensation film and method of manufacturing the same, polarizing plate and liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、偏光板及びこれを有する液晶表示装置に好適に用いられる、液晶化合物を配向固定した光学補償フィルム及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an optical compensation film in which a liquid crystal compound is aligned and fixed, and a method for producing the same, which are preferably used for a polarizing plate and a liquid crystal display device having the same.
液晶化合物を高度に配向固定した光学フィルムは、液晶表示装置の光学補償フィルム、輝度向上フィルム、投射型表示装置の光学補正フィルム等、近年になって様々な用途に展開されつつあり、中でも液晶表示装置の光学補償フィルムとしての発展は目覚しいものがある。
ここで、前記液晶表示装置は、偏光板と液晶セルとから主に構成されており、例えば、現在主流であるTwisted Nematicモード(TNモード)の薄膜トランジスタ(TFT)液晶表示装置においては、光学補償シートを偏光板と液晶セルの間に挿入し、表示品位の高い液晶表示装置を実現している。しかし、この方法によると液晶表示装置自体が厚くなる問題がある。
Optical films in which liquid crystal compounds are highly oriented and fixed are being developed in various applications such as optical compensation films for liquid crystal display devices, brightness enhancement films, and optical correction films for projection display devices. The development of the device as an optical compensation film is remarkable.
Here, the liquid crystal display device mainly includes a polarizing plate and a liquid crystal cell. For example, in a currently used Twisted Nematic mode (TN mode) thin film transistor (TFT) liquid crystal display device, an optical compensation sheet is used. Is inserted between the polarizing plate and the liquid crystal cell to realize a liquid crystal display device with high display quality. However, this method has a problem that the liquid crystal display device itself becomes thick.
前記液晶表示装置が厚くなる問題を解決するため、特許文献1では、偏光膜の片面に位相差板、他方の面に保護フィルムを有する楕円偏光板を用いることで、液晶表示装置を厚くすることなく、正面コントラストを高くすることが提案されている。ところが、前記提案の位相差フィルム(光学補償シート)では、十分な視野角改良効果が得られず、液晶表示装置の表示品位は低下してしまう問題があった。
そこで、液晶表示装置を厚くすることなく、視野角に関する問題を解決するため、すなわち表示品位の低下を防ぐため、特許文献2及び特許文献3では、透明支持体上にディスコティック(円盤状)化合物から形成された光学異方性層を塗設した光学補償シートを直接偏光板の保護フィルムとして用いる提案がされている。
In order to solve the problem that the liquid crystal display device becomes thick, in Patent Document 1, the liquid crystal display device is made thicker by using an elliptically polarizing plate having a retardation film on one side of the polarizing film and a protective film on the other side. However, it has been proposed to increase the front contrast. However, the proposed retardation film (optical compensation sheet) has a problem that a sufficient viewing angle improvement effect cannot be obtained and the display quality of the liquid crystal display device is lowered.
Therefore, in order to solve the problem relating to the viewing angle without increasing the thickness of the liquid crystal display device, that is, to prevent deterioration in display quality, in Patent Document 2 and Patent Document 3, a discotic (discotic) compound is formed on a transparent support. An optical compensation sheet coated with an optically anisotropic layer formed from the above has been proposed to be used directly as a protective film for a polarizing plate.
しかし、これらの提案では、主に、15インチ以下の小型あるいは中型の液晶表示装置を想定して、光学補償シートが開発されているため、近年の、17インチ以上の大型、かつ輝度の高い液晶表示装置の偏光板に装着しても、パネル上にムラが発生して適用できない問題があった。このため、大型化、高輝度化に対応して、光漏れムラに対処した光学フィルムを更に開発する必要が生じている。
このムラを改良するために、特許文献4では、重合性液晶にレベリング剤なるものを含有させた提案がされている。しかし、この提案は、重合性液晶がホモジニアス配向の場合にのみ有効であり、ハイブリット配向をはじめとした複雑な配向には適用できない。
However, in these proposals, an optical compensation sheet has been developed mainly assuming a small-sized or medium-sized liquid crystal display device of 15 inches or less, so that a large liquid crystal having a large size of 17 inches or more and high brightness in recent years. Even if it is mounted on a polarizing plate of a display device, there is a problem that unevenness occurs on the panel and it cannot be applied. For this reason, it is necessary to further develop an optical film that copes with light leakage unevenness in response to an increase in size and brightness.
In order to improve this unevenness, Patent Document 4 proposes that a polymerizable liquid crystal contains a leveling agent. However, this proposal is effective only when the polymerizable liquid crystal is homogeneously aligned, and cannot be applied to complicated alignment including hybrid alignment.
そこで、複雑な配向にも適用できる光学補償フィルムとして、支持体上に、液晶化合物と、フルオロ脂肪族基含有(メタ)クリレートモノマー、及びポリオキシアルキレン(メタ)クリレートモノマーから導かれる繰り返し単位を含むフルオロ脂肪族基含有共重合体とを含有する光学異方性層を有する光学補償フィルム等が提案されている(特許文献5参照)。
しかしながら、前記光学補償フィルムにおいては、光学異方性層の液晶化合物を配向させるために設けられる配向膜が水分を吸収しやすいため、前記光学補償フィルムと偏光子を貼りあわせた偏光板を搭載した液晶表示装置を高温高湿度下に置いた場合、偏光板が吸水し、伸縮して液晶セルのガラス基板との間で歪みが生じる。
そして、支持体や偏光子と比べて薄くて硬い前記光学異方性層は、その歪みに耐えられず亀裂を生じ、結果として表示品位を損なうことがあるため、耐久性の向上に改善の余地があった。
Therefore, as an optical compensation film that can be applied to complicated alignment, a repeating unit derived from a liquid crystal compound, a fluoroaliphatic group-containing (meth) acrylate monomer, and a polyoxyalkylene (meth) acrylate monomer on a support. There has been proposed an optical compensation film having an optically anisotropic layer containing a fluoroaliphatic group-containing copolymer containing (see Patent Document 5).
However, in the optical compensation film, since the alignment film provided for aligning the liquid crystal compound of the optically anisotropic layer easily absorbs moisture, the polarizing plate on which the optical compensation film and the polarizer are bonded is mounted. When the liquid crystal display device is placed under high temperature and high humidity, the polarizing plate absorbs water, expands and contracts, and distortion occurs between the liquid crystal cell and the glass substrate.
Further, the optically anisotropic layer that is thinner and harder than the support or the polarizer cannot withstand the distortion, and thus cracks, resulting in the deterioration of display quality, so there is room for improvement in improving durability. was there.
したがって、偏光板を作製して高湿度下に置いた場合の耐久性が高く、かつ配向性を良好に保つことができる光学補償フィルム及びその製造方法、前記光学補償フィルムを用いた偏光板、並びに前記偏光板を用いた液晶表示装置の開発が強く望まれているのが現状である。 Therefore, an optical compensation film having a high durability when the polarizing plate is prepared and placed under high humidity and having good orientation, a method for producing the same, a polarizing plate using the optical compensation film, and At present, it is strongly desired to develop a liquid crystal display device using the polarizing plate.
本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、配向性や光学補償機能を損なうことなく、高温度高湿度下での耐久性が改良された光学補償フィルム、本発明の光学補償フィルムと偏光子を貼り付けた偏光板、及び高温度高湿度下においても表示品位を損なうことなく良好な視野角特性を有する液晶表示装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the conventional problems and achieve the following objects. That is, the present invention is an optical compensation film having improved durability under high temperature and high humidity without impairing the orientation and optical compensation function, a polarizing plate having the optical compensation film of the present invention and a polarizer attached thereto, Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having good viewing angle characteristics without deteriorating display quality even under high temperature and high humidity.
本発明者らは鋭意検討の結果、前記問題を解決するために、配向膜層に含まれる高分子化合物のラジカル重合性基に反応し、ビニル基を2つ以上有する化合物が所定量含まれることによって、高温度高湿度下において、前記光学異方性層に亀裂が生じるといった現象を軽減し、耐久性を向上させることができることを知見した。
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段は以下の通りである。即ち、
<1> 支持体上に、液晶化合物を配向させるための配向膜層、及び液晶化合物からなる光学異方性層を有してなり、前記配向膜層が、エポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、及びアジリジン系化合物の少なくともいずれかを、前記配向膜層の全固形分に対して0.10〜30.0質量%含むことを特徴とする光学補償フィルムである。
<2> 前記<1>に記載の光学補償フィルムを製造することを特徴とする光学フィルムの製造方法である。
<3> 前記<1>に記載の光学補償フィルムを含むことを特徴とする偏光板である。
<4> 前記<3>に記載の偏光板を有することを特徴とする液晶表示装置である。
As a result of intensive studies, the inventors of the present invention include a predetermined amount of a compound that reacts with a radical polymerizable group of a polymer compound contained in the alignment film layer and has two or more vinyl groups in order to solve the above problem. Thus, it has been found that, under high temperature and high humidity, the phenomenon that cracks occur in the optically anisotropic layer can be reduced and durability can be improved.
This invention is based on the said knowledge by the present inventors, and the means for solving the said subject are as follows. That is,
<1> An alignment film layer for aligning a liquid crystal compound and an optically anisotropic layer composed of a liquid crystal compound are provided on a support, and the alignment film layer includes an epoxy compound, an isocyanate compound, and An optical compensation film comprising 0.10 to 30.0% by mass of at least one of an aziridine compound with respect to the total solid content of the alignment layer.
<2> A method for producing an optical film, comprising producing the optical compensation film according to <1>.
<3> A polarizing plate comprising the optical compensation film according to <1>.
<4> A liquid crystal display device comprising the polarizing plate according to <3>.
本発明によると、従来における前記問題を解決することができ、配向性や光学補償機能を損なうことなく、高温度高湿度下での耐久性が改良された光学補償フィルム、該光学補償フィルムと偏光子を貼り付けた偏光板、及び高温度高湿度下においても表示品位を損なうことなく良好な視野角特性を有する液晶表示装置を提供することができる。 According to the present invention, the above-mentioned problems in the prior art can be solved, and the optical compensation film having improved durability under high temperature and high humidity without impairing the orientation and the optical compensation function, the optical compensation film and the polarization It is possible to provide a polarizing plate to which a child is attached and a liquid crystal display device having good viewing angle characteristics without deteriorating display quality even under high temperature and high humidity.
以下に、本発明に係る光学補償フィルム、及びその製造方法、偏光板、並びに液晶表示装置について詳細に説明する。 Hereinafter, the optical compensation film according to the present invention, the production method thereof, the polarizing plate, and the liquid crystal display device will be described in detail.
(光学補償フィルム)
本発明の光学補償フィルムは、支持体上に、エポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、及びアジリジン系化合物の少なくともいずれか含む配向膜層と、液晶化合物を含む光学異方性層とを、少なくともこの順に積層してなる。
(Optical compensation film)
The optical compensation film of the present invention comprises, on a support, an alignment film layer containing at least one of an epoxy compound, an isocyanate compound and an aziridine compound, and an optical anisotropic layer containing a liquid crystal compound, at least in this order. Laminated.
[支持体]
前記支持体は、ガラス、もしくは透明なポリマーフィルムであることが好ましく、光透過率が80%以上であることが好ましい。
前記ポリマーフィルムを構成するポリマーとしては、例えば、セルロースエステル、ノルボルネン系ポリマー、ポリメチルメタクリレートなどが挙げられる。前記セルロースエステルとしては、例えば、セルロースアセテート、セルロースジアセテートなどが挙げられる。
前記ポリマーとしては、市販のポリマーを用いてもよい。前記市販のポリマーとしては、ノルボルネン系ポリマーでは、例えば、アートン、ゼオネックス(いずれも商品名)などが挙げられる。
前記ポリマーとしては、以上例示したものの中でも、セルロースエステルが好ましく、セルロースの低級脂肪酸エステルがより好ましい。ここで、低級脂肪酸とは、炭素原子数が6以下の脂肪酸を意味し、セルロースアセテート(炭素原子数2)、セルロースプロピオネート(炭素原子数3)、又はセルロースブチレート(炭素原子数4)が好ましく、セルロースアセテートが特に好ましい。
[Support]
The support is preferably glass or a transparent polymer film, and preferably has a light transmittance of 80% or more.
Examples of the polymer constituting the polymer film include cellulose ester, norbornene-based polymer, polymethyl methacrylate, and the like. Examples of the cellulose ester include cellulose acetate and cellulose diacetate.
A commercially available polymer may be used as the polymer. Examples of the commercially available polymer include norbornene-based polymers such as Arton and Zeonex (both are trade names).
Among the polymers exemplified above, cellulose ester is preferable, and cellulose lower fatty acid ester is more preferable. Here, the lower fatty acid means a fatty acid having 6 or less carbon atoms, and is cellulose acetate (2 carbon atoms), cellulose propionate (3 carbon atoms), or cellulose butyrate (4 carbon atoms). Is preferred, and cellulose acetate is particularly preferred.
前記支持体としては、従来知られているポリカーボネートやポリスルホンのような複屈折の発現しやすいポリマーであっても、例えば、WO’00/26705号明細書に記載されているように、分子を修飾することで複屈折の発現性を制御すれば、本発明の光学補償フィルムに用いることもできる。
偏光板に用いられる保護フィルム、もしくは位相差フィルムに本発明の光学補償フィルムを使用する場合は、前記支持体のポリマーフィルムとしては、酢化度が、55.0〜62.5%であるセルロースアセテートを使用することが好ましく、57.0〜62.0%であるセルロースアセテートを使用することがより好ましい。
The support may be a conventionally known polymer such as polycarbonate or polysulfone that easily develops birefringence, for example, as described in WO '00 / 26705. Thus, if the expression of birefringence is controlled, it can be used for the optical compensation film of the present invention.
When the optical compensation film of the present invention is used for a protective film used for a polarizing plate or a retardation film, the polymer film of the support is cellulose having an acetylation degree of 55.0 to 62.5%. Acetate is preferably used, more preferably 57.0 to 62.0% cellulose acetate.
ここで、酢化度とは、セルロース単位質量当たりの結合酢酸量を意味し、例えば、ASTM:D−817−91(セルロースアセテート等の試験法)におけるアセチル化度の測定及び計算によって求められる。
セルロースアセテートの粘度平均重合度(DP)は、250以上であることが好ましく、290以上であることがより好ましい。また、前記セルロースアセテートは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるMw/Mn(Mwは質量平均分子量、Mnは数平均分子量)の分子量分布が狭いことが好ましい。具体的には、Mw/Mnの値は、1.0〜1.7であることが好ましく、1.0〜1.65であることがより好ましく、1.0〜1.6であることが特に好ましい。
Here, the degree of acetylation means the amount of bound acetic acid per unit mass of cellulose, and is determined, for example, by measuring and calculating the degree of acetylation in ASTM: D-817-91 (testing method for cellulose acetate and the like).
The viscosity average degree of polymerization (DP) of cellulose acetate is preferably 250 or more, and more preferably 290 or more. The cellulose acetate preferably has a narrow molecular weight distribution of Mw / Mn (Mw is a mass average molecular weight, Mn is a number average molecular weight) by gel permeation chromatography. Specifically, the value of Mw / Mn is preferably 1.0 to 1.7, more preferably 1.0 to 1.65, and 1.0 to 1.6. Particularly preferred.
前記セルロースアセテートでは、セルロースの2位、3位、6位のヒドロキシルが均等に置換されるのではなく、6位の置換度が小さくなる傾向がある。このため、本発明に用いるポリマーフィルムでは、セルロースの6位置換度が、2位、3位に比べて同程度又は多い方が好ましい。
前記セルロースアセテートの、2位、3位、6位の置換度の合計に対する、6位の置換度の割合は、30〜40%であることが好ましく、31〜40%であることがより好ましく、32〜40%であることが特に好ましい。前記6位の置換度は、0.88以上であることが好ましい。なお、これら各位置の置換度は、NMRによって測定することできる。
6位置換度が高いセルロースアセテートは、例えば、特開平11−5851号公報の、段落番号0043〜0044に記載の合成例1、段落番号0048〜0049に記載の合成例2、段落番号0051〜0052に記載の合成例3の方法を参照して合成することができる。
In the cellulose acetate, the hydroxyl groups at the 2-position, 3-position and 6-position of cellulose are not evenly substituted, but the substitution degree at the 6-position tends to be small. For this reason, in the polymer film used for this invention, it is preferable that the 6th-position substitution degree of a cellulose is the same or more compared with 2nd-position and 3rd-position.
The ratio of the substitution degree at the 6-position to the total substitution degree at the 2-position, the 3-position, and the 6-position of the cellulose acetate is preferably 30 to 40%, more preferably 31 to 40%, It is especially preferable that it is 32 to 40%. The substitution degree at the 6-position is preferably 0.88 or more. The degree of substitution at each position can be measured by NMR.
Cellulose acetate having a high degree of substitution at the 6-position is, for example, Synthesis Example 1 described in Paragraph Nos. 0043 to 0044, Synthesis Example 2 described in Paragraph Nos. 0048 to 0049 and Paragraph Nos. 0051 to 0052 of JP-A No. 11-5851. It can be synthesized with reference to the method of Synthesis Example 3 described in 1.
<配向膜層>
本発明の配向膜(層)は、架橋された高分子化合物からなる層であることが好ましく、例えば、それ自体架橋可能なポリマー又は架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができ、これらの組み合わせを複数使用することもできる。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。
<Alignment film layer>
The alignment film (layer) of the present invention is preferably a layer composed of a crosslinked polymer compound. For example, either a polymer that can be crosslinked by itself or a polymer that is crosslinked by a crosslinking agent can be used. A plurality of these combinations can also be used. Examples of the polymer include compounds described in paragraph No. [0022] of JP-A-8-338913.
該高分子化合物の例としては、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸/メタクリル酸共重合体、スチレン/マレインイミド共重合体、ポリビニルアルコール、及び変性ポリビニルアルコール、ポリ(N−メチロールアクリルアミド)、スチレン/ビニルトルエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル/塩化ビニル共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリカーボネート等のポリマー、及びシランカップリング剤等の化合物が挙げられる。
上記高分子化合物の中でも、水溶性高分子化合物のポリ(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、及び後述する変性ポリビニルアルコール等の水溶性ポリマーが好ましく、ゼラチン、ポリビニルアルコール、及び変性ポリビニルアルコールがより好ましく、ポリビルアルコールが更に好ましく、変性ポリビニルアルコールが特に好ましい。
Examples of the polymer compound include polymethyl methacrylate, acrylic acid / methacrylic acid copolymer, styrene / maleimide copolymer, polyvinyl alcohol, and modified polyvinyl alcohol, poly (N-methylolacrylamide), styrene / vinyltoluene. Copolymer, chlorosulfonated polyethylene, nitrocellulose, polyvinyl chloride, chlorinated polyolefin, polyester, polyimide, vinyl acetate / vinyl chloride copolymer, ethylene / vinyl acetate copolymer, carboxymethyl cellulose, polyethylene, polypropylene, polycarbonate, etc. And polymers such as silane coupling agents.
Among the above-mentioned polymer compounds, water-soluble polymers such as poly (N-methylolacrylamide), carboxymethylcellulose, gelatin, polyvinyl alcohol, and modified polyvinyl alcohol described later are preferable, and gelatin, polyvinyl alcohol, and modified polymers are preferable. Polyvinyl alcohol is more preferable, polyvinyl alcohol is more preferable, and modified polyvinyl alcohol is particularly preferable.
本発明において配向膜層を形成する高分子化合物(好ましくはポリビニルアルコール)の架橋剤としては、エポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、及びアジリジン系化合物の少なくともいずれかを用いることができ、これら化合物は、前記配向膜層のポリマー全固形分に対して0.10〜30.0質量%含まれることが好ましい。 In the present invention, as a cross-linking agent for the polymer compound (preferably polyvinyl alcohol) that forms the alignment film layer, at least one of an epoxy compound, an isocyanate compound, and an aziridine compound can be used. It is preferable that 0.10-30.0 mass% is contained with respect to the polymer total solid of the said alignment film layer.
また、エポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、及びアジリジン系化合物以外の架橋剤を併用することもできる。具体例としてはアルデヒド系化合物、N−メチロール化合物、ジオキサン誘導体、カルボキシ基を活性化することにより作用する化合物、活性ビニル化合物、活性ハロゲン化合物、イソオキサゾール及びジアルデヒド澱粉が含まれる。2種類以上の架橋剤を併用してもよい。具体的には、例えば特開2002−62426号公報の段落番号[0023]〜[0024]記載の化合物等が挙げられる。 Moreover, crosslinking agents other than an epoxy-type compound, an isocyanate type compound, and an aziridine type compound can also be used together. Specific examples include aldehyde compounds, N-methylol compounds, dioxane derivatives, compounds that act by activating carboxy groups, active vinyl compounds, active halogen compounds, isoxazole and dialdehyde starch. Two or more kinds of crosslinking agents may be used in combination. Specific examples include compounds described in paragraph numbers [0023] to [0024] of JP-A-2002-62426.
エポキシ系化合物として少なくとも分子内に2個以上のグリシジル基を有するエポキシ系化合物が好ましい。分子内に2個以上のグリシジル基を有するエポキシ系化合物の具体例としては、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ジグリセリンジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランなどが挙げられる。 As the epoxy compound, an epoxy compound having at least two glycidyl groups in the molecule is preferable. Specific examples of the epoxy compound having two or more glycidyl groups in the molecule include polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, polytetramethylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, and diglycerin diester. Glycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F Diglycidyl ether, resorcin diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, trimethylol group Pantriglycidyl ether, pentaerythritol polyglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, sorbitan polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxy Examples include silane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, and 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane.
イソシアネート系化合物として少なくとも分子内に2個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート系化合物が好ましい。分子内に2個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート系化合物の具体例としては、トリス[3−(1−アジリジニル)プロピオン酸]トリメチロールプロパン、2,4−トリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の単量体、あるいはそれらのオリゴマーや、これらの化合物とポリオールとの反応物が挙げられる。このために用いるポリオールとしては、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオールなどが挙げられる。イソシネート系化合物は、例えば、大日本インキ化学工業(株)から“ハイドラン アシスター”の商標を付して販売されている。 As the isocyanate compound, an isocyanate compound having at least two isocyanate groups in the molecule is preferable. Specific examples of the isocyanate compound having two or more isocyanate groups in the molecule include tris [3- (1-aziridinyl) propionic acid] trimethylolpropane, 2,4-tolylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, 4,4 Examples thereof include monomers such as' -diphenylmethane diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, oligomers thereof, and a reaction product of these compounds with a polyol. Examples of the polyol used for this purpose include 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and the like. The isocyanate compound is sold, for example, by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. under the trademark “Hydran Assister”.
前記アジリジン系化合物は、エチレンイミンとも呼ばれる1個の窒素原子と2個の炭素原子からなる3員環の骨格を有する化合物であり、分子内に少なくとも2個のアジリジン環を有するアジリジン系化合物が好ましい。分子内に2個以上のアジリジン環を有するアジリジン系化合物の具体例としては、ジフェニルメタン−4,4’−ビス(1−アジリジンカーボキサミド)、トリメチロールプロパントリ−β−アジリジニルプロピオネート、テトラメチロールメタントリ−β−アジリジニルプロピオネート、トルエン−2,4−ビス(1−アジリジンカーボキサミド)、トリエチレンメラミン、イソフタロイルビス−1−(2−メチルアジリジン)、トリス−1−(2−メチルアジリジン)フォスフィン、トリス−1−(2−メチルアジリジン)フォスフィンオキサイド、トリメチロールプロパントリ−β−(2−メチルアジリジン)プロピオネートなどが挙げられる。 The aziridine-based compound is a compound having a three-membered skeleton composed of one nitrogen atom and two carbon atoms, also called ethyleneimine, and is preferably an aziridine-based compound having at least two aziridine rings in the molecule. . Specific examples of the aziridine compound having two or more aziridine rings in the molecule include diphenylmethane-4,4′-bis (1-aziridinecarboxamide), trimethylolpropane tri-β-aziridinylpropionate. , Tetramethylolmethane tri-β-aziridinylpropionate, toluene-2,4-bis (1-aziridinecarboxamide), triethylenemelamine, isophthaloylbis-1- (2-methylaziridine), tris Examples include -1- (2-methylaziridine) phosphine, tris-1- (2-methylaziridine) phosphine oxide, trimethylolpropane tri-β- (2-methylaziridine) propionate.
前記エポキシ系化合物、イソシアネート系化合物及びアジリジン系化合物で最も好ましくは水への溶解のし易さや良好なポットライフの点でエポキシ系化合物が好ましく、具体的にはエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。なかでもナガセケムテック(株)から販売されている低塩素タイプのEX810やEX920が好ましい。 The epoxy compound, isocyanate compound and aziridine compound are most preferably epoxy compound from the viewpoint of ease of dissolution in water and good pot life, specifically ethylene glycol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl. Examples include ether, triethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, dipropylene glycol diglycidyl ether, and tripropylene glycol diglycidyl ether. Among these, low chlorine type EX810 and EX920 sold by Nagase ChemteX Corporation are preferable.
前記配向膜層には、前記エポキシ化合物、イソシアネート化合物、アジリジン化合物の少なくともいずれかが、配向膜層の全固形分に対して0.1〜30.0質量%含まれることが好ましい。1.0質量%以上、25.0質量%未満の割合で含まれていることが更に好ましく、3.0質量%以上、20.0質量%未満の割合で含まれることが特に好ましい。0.1質量%未満であると配向層膜が高温度高湿度下で水分により膨潤し、耐久性の良好な光学補償フィルムを得ることができない。30質量%以上であると配向性不良が生じ、光学補償フィルムの光学補償機能が損なわれる。 The alignment film layer preferably contains 0.1 to 30.0% by mass of at least one of the epoxy compound, the isocyanate compound, and the aziridine compound with respect to the total solid content of the alignment film layer. More preferably, it is contained in a proportion of 1.0% by mass or more and less than 25.0% by mass, particularly preferably in a proportion of 3.0% by mass or more and less than 20.0% by mass. When the content is less than 0.1% by mass, the alignment layer film swells with moisture under high temperature and high humidity, and an optical compensation film having good durability cannot be obtained. If it is 30% by mass or more, poor orientation occurs, and the optical compensation function of the optical compensation film is impaired.
―鹸化度―
上記ポリビニルアルコール、及び変性ポリビニルアルコールとしては、例えば鹸化度70〜100%のものであり、一般に鹸化度80〜100%のものであり、より好ましくは鹸化度85〜95%のものである。重合度としては、100〜3,000の範囲が好ましい。
―Degree of saponification―
Examples of the polyvinyl alcohol and the modified polyvinyl alcohol include those having a saponification degree of 70 to 100%, generally those having a saponification degree of 80 to 100%, and more preferably those having a saponification degree of 85 to 95%. The degree of polymerization is preferably in the range of 100 to 3,000.
前記変性ポリビニルアルコールの変性基は、共重合変性、連鎖移動変性又はブロック重合変性等により導入できる。変性基の例には、親水性基(カルボキシ基、スルホ基、ホスホノ基、アミノ基、アンモニウム基、アミド基、メルカプト基等)、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、スルフィド基、重合性基(不飽和重合性基、エポキシ基、アジリジニル基等)、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、特開平9−152509号公報の段落番号[0071]〜[0095]、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]に記載の化合物等が挙げられる。 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 (carboxy groups, sulfo groups, phosphono groups, amino groups, ammonium groups, amide groups, mercapto groups, etc.), hydrocarbon groups having 10 to 100 carbon atoms, and carbon atoms substituted with fluorine atoms. Examples thereof include a hydrogen group, sulfide group, polymerizable group (unsaturated polymerizable group, epoxy group, aziridinyl group, etc.), alkoxysilyl group (trialkoxy, dialkoxy, monoalkoxy) and the like. Specific examples of these modified polyvinyl alcohol compounds include, for example, paragraph numbers [0071] to [0095] of JP-A-9-152509, paragraph number [0074] of JP-A 2000-56310, 2000-155216. Examples include the compounds described in paragraph numbers [0022] to [0145] of the publication and paragraph numbers [0018] to [0022] of the publication 2002-62426.
また、配向を光照射で行う場合には、光配向機能を発現する光配向性基を分子内に有することが必要である。これらの光配向性基としては、例えば、長谷川雅樹著「液晶」、第3巻(1)p.3−16(1999年)記載のもの、C=C結合を有し、光二量化反応によって光配向機能を発現する光配向性基(例えば、ポリエン基、スチルベン基、スチルバゾール基、スチルバゾリウム基、シンナモイル基、ヘミチオインジゴ基、カルコン基等)、C=O結合を有し光二量化反応によって光配向機能を発現する光配向性基(例えば、ベンゾフェノン基、クマリン基等の構造を有する基等)が挙げられる。具体的には、例えば特開2000−122069号公報、同2002−317013号公報の段落番号[0021]等記載のものが挙げられる。 Moreover, when performing alignment by light irradiation, it is necessary to have a photo-alignment group which expresses a photo-alignment function in the molecule. Examples of these photo-alignment groups include “Liquid Crystal” written by Masaki Hasegawa, Volume 3 (1) p. 3-16 (1999), a photo-alignment group having a C = C bond and exhibiting a photo-alignment function by a photodimerization reaction (for example, polyene group, stilbene group, stilbazole group, stilbazolium group, cinnamoyl group) , Hemithioindigo group, chalcone group, and the like) and photo-alignable groups having a C═O bond and exhibiting a photo-alignment function by a photodimerization reaction (for example, groups having a structure such as a benzophenone group and a coumarin group). Specific examples include those described in paragraphs [0021] and the like of JP-A Nos. 2000-122069 and 2002-317013.
―架橋剤―
前記配向膜に使用するポリマー(好ましくは水溶性ポリマー、より好ましくはポリビニルアルコール又は変性ポリビニルアルコール)の架橋剤の例には、アルデヒド、N−メチロール化合物、ジオキサン誘導体、カルボキシ基を活性化することにより作用する化合物、活性ビニル化合物、活性ハロゲン化合物、イソオキサゾール及びジアルデヒド澱粉が含まれる。2種類以上の架橋剤を併用してもよい。具体的には、例えば特開2002−62426号公報の段落番号[0023]〜[0024]記載の化合物等が挙げられる。反応活性の高いアルデヒド、特にグルタルアルデヒドが好ましい。
―Crosslinking agent―
Examples of cross-linking agents for polymers (preferably water-soluble polymers, more preferably polyvinyl alcohol or modified polyvinyl alcohol) used in the alignment film include aldehydes, N-methylol compounds, dioxane derivatives, and carboxy groups by activating them. Compounds that act, active vinyl compounds, active halogen compounds, isoxazoles and dialdehyde starches are included. Two or more kinds of crosslinking agents may be used in combination. Specific examples include compounds described in paragraph numbers [0023] to [0024] of JP-A No. 2002-62426. Aldehydes having high reaction activity, particularly glutaraldehyde are preferred.
―架橋剤の添加量―
前記架橋剤の添加量は、ポリマーに対して0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜15質量%が更に好ましい。配向膜に残存する未反応の架橋剤の量は、1.0質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下であることが更に好ましい。配向膜中の架橋剤の残存量が該上限値以下であれば、充分な耐久性が得られるので好ましい。そのような配向膜を液晶表示装置に使用したときには、長期使用、または高温高湿の雰囲気下に長期間放置した場合にもレチキュレーションの発生がないので好ましい。
―Amount of crosslinking agent added―
0.1-20 mass% is preferable with respect to a polymer, and, as for the addition amount of the said crosslinking agent, 0.5-15 mass% is still more preferable. The amount of the unreacted crosslinking agent remaining in the alignment film is preferably 1.0% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less. If the remaining amount of the crosslinking agent in the alignment film is not more than the upper limit, it is preferable because sufficient durability can be obtained. When such an alignment film is used in a liquid crystal display device, it is preferable that reticulation does not occur even when used for a long time or when left in a high temperature and high humidity atmosphere for a long time.
―カルボン酸化合物―
本発明における配向膜形成用組成物は、特定のカルボン酸化合物を含有することが好ましい。これにより、形成された配向膜を配向手段により配向した後、光学異方性層を塗設して得られた光学補償シートの塗布面状が良好で、白抜け等の光学的欠陥を軽減、又は解消する改善効果を発現する。
この発現理由としては、配向膜に含有する特定のカルボン酸化合物が、配向膜の膜表面水素イオン濃度等を安定にして、光学異方性層塗設した時に、液晶分子の配向状態への影響を小さくすることが1つの要因と推測される。
また、透明支持体表面をアルカリ鹸化処理で親水化した場合には、該フィルム表面に僅かに残存した処理液があっても、安定して良好な光学的性能の配向膜が形成されると思われる。このとき、添加量により効果は異なってくるため、量を適宜調整する必要がある。特定のカルボン酸化合物の具体例としては、特開2005−115341号公報の段落番号[0162]〜[0176]に記載のもの等を使用できる。
-Carboxylic acid compound-
The composition for forming an alignment film in the present invention preferably contains a specific carboxylic acid compound. Thereby, after aligning the formed alignment film by an aligning means, the coated surface shape of the optical compensation sheet obtained by coating the optically anisotropic layer is good, reducing optical defects such as white spots, Or the improvement effect which eliminates is expressed.
This is because the specific carboxylic acid compound contained in the alignment film has an effect on the alignment state of the liquid crystal molecules when the film surface hydrogen ion concentration of the alignment film is stabilized and the optically anisotropic layer is applied. It is presumed that one of the factors is to reduce the value of.
In addition, when the surface of the transparent support is hydrophilized by alkali saponification treatment, an alignment film having a good optical performance can be stably formed even if a slight amount of treatment liquid remains on the film surface. It is. At this time, since the effect varies depending on the amount added, it is necessary to adjust the amount appropriately. Specific examples of the specific carboxylic acid compound include those described in paragraph numbers [0162] to [0176] of JP-A-2005-115341.
前記配向膜は、基本的に、配向膜形成用組成物である前記ポリマー、架橋剤、及び特定のカルボン酸を含む塗布液を透明支持体上に塗布した後、加熱乾燥し(架橋させ)、配向処理することにより形成することができる硬化膜である。即ち、該配向膜は、主成分としてポリビニルアルコール及び/又は変性ポリビニルアルコールを含有した配向膜形成用組成物を塗布し、乾燥してなる硬化膜であるのが好ましい。架橋反応は、透明支持体上に塗布した後、任意の時期に行なってよい。 The alignment film is basically formed by applying a coating solution containing the polymer, a crosslinking agent, and a specific carboxylic acid, which is a composition for forming an alignment film, onto a transparent support, followed by drying by heating (crosslinking). It is a cured film that can be formed by orientation treatment. That is, the alignment film is preferably a cured film obtained by applying an alignment film forming composition containing polyvinyl alcohol and / or modified polyvinyl alcohol as a main component and drying. The cross-linking reaction may be performed at any time after coating on the transparent support.
ポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーを配向膜形成用組成物として用いる場合には、塗布液は消泡作用のある有機溶媒(例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール等)と水の混合溶媒とすることが好ましい。その比率は、質量比で水:有機溶媒(例えば、メタノール)が0:100〜99:1が好ましく、0:100〜91:9であることがより好ましい。これにより、泡の発生が抑えられ、配向膜、更には光学異方層の層表面の欠陥が著しく減少する。 When a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol is used as the composition for forming an alignment film, the coating solution should be a mixed solvent of an organic solvent (for example, methanol, ethanol, isopropanol, etc.) having a defoaming action and water. preferable. The ratio of water: organic solvent (for example, methanol) is preferably 0: 100 to 99: 1, and more preferably 0: 100 to 91: 9 in terms of mass ratio. Thereby, generation | occurrence | production of a bubble is suppressed and the defect of the layer surface of an orientation film and also an optically anisotropic layer reduces remarkably.
前記配向膜は、上記のようにポリマー層を架橋したのち、表面をラビング処理することにより得ることができる。
前記ラビング処理は、液晶表示装置の液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を適用することができる。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴム、ナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向を得る方法が用いられる。一般的には、長さ及び太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。
The alignment film can be obtained by rubbing the surface after crosslinking the polymer layer as described above.
For the rubbing treatment, a treatment method widely adopted as a liquid crystal alignment treatment process of a liquid crystal display device can be applied. That is, a method is used in which the orientation is obtained by rubbing the surface of the orientation film in a certain direction using paper, gauze, felt, rubber, nylon, polyester fiber or the like. In general, it is carried out by rubbing several times using a cloth in which fibers having a uniform length and thickness are flocked on average.
また、光照射で光配向する場合には、光照射装置としての光源は、超高圧水銀灯、キセノン灯、蛍光灯、レーザ等を用いることができ、光二量化化合物を光配向するには、これらの光源と偏光膜を組み合わせて(偏光膜を通して)紫外線を直線偏光とし、光配向膜に照射する。
該偏光膜としては、主に使用されているものとして延伸染色PVA(ポリビニルアルコール)がある。この直線偏光紫外線照射装置としては、例えば、特開平10−90684号公報に開示されているものが挙げられる。
配向膜の厚さは、0.01〜5μmであることが好ましく、0.05〜1μmであることが更に好ましい。
In the case of photo-alignment by light irradiation, the light source as the light irradiation device can be an ultra-high pressure mercury lamp, a xenon lamp, a fluorescent lamp, a laser, or the like. A light source and a polarizing film are combined (through the polarizing film) to convert the ultraviolet light into linearly polarized light and irradiate the photo alignment film.
As the polarizing film, stretched dyeing PVA (polyvinyl alcohol) is mainly used. Examples of this linearly polarized ultraviolet irradiation device include those disclosed in JP-A-10-90684.
The thickness of the alignment film is preferably 0.01 to 5 μm, and more preferably 0.05 to 1 μm.
<光学異方性層>
前記光学異方性層は、液晶表示装置の黒表示における液晶セル中の液晶化合物を補償するように設計することが好ましい。黒表示における液晶セル中の液晶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。この液晶セル中の液晶化合物の配向状態に関しては、IDW’00、FMC7-2、P411〜414に記載されている。
<Optically anisotropic layer>
The optically anisotropic layer is preferably designed so as to compensate for the liquid crystal compound in the liquid crystal cell in the black display of the liquid crystal display device. The alignment state of the liquid crystal compound in the liquid crystal cell in black display varies depending on the mode of the liquid crystal display device. The alignment state of the liquid crystal compound in the liquid crystal cell is described in IDW'00, FMC7-2, P411 to 414.
前記光学異方性層は、前記配向膜を介して液晶性分子から形成する。前記光学異方性層に用いる液晶性分子には、棒状液晶性化合物、及びディスコティック液晶化合物が含まれる。
前記棒状液晶性分子及びディスコティック液晶化合物は、高分子液晶でもよいし、低分子液晶でもよく、更に、低分子液晶が架橋されて液晶性を示さなくなったものも含まれる。
前記光学異方性層は、液晶性分子、必要に応じて重合性開始剤、その他の成分を含む塗布液を、前記配向膜の上に塗布することで形成できる。
The optically anisotropic layer is formed from liquid crystalline molecules through the alignment film. The liquid crystalline molecules used in the optically anisotropic layer include rod-like liquid crystalline compounds and discotic liquid crystal compounds.
The rod-like liquid crystal molecules and discotic liquid crystal compounds may be high molecular liquid crystals or low molecular liquid crystals, and further include those in which the low molecular liquid crystals are not crosslinked to exhibit liquid crystallinity.
The optically anisotropic layer can be formed by applying a coating liquid containing liquid crystalline molecules, if necessary, a polymerizable initiator and other components on the alignment film.
[棒状液晶化合物]
本発明に使用可能な棒状液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。
なお、棒状液晶化合物には、金属錯体も含まれる。また、棒状液晶化合物を繰り返し単位中に含む液晶ポリマーが挙げられる。言い換えると、棒状液晶化合物は、(液晶)ポリマーと結合していてもよい。
棒状液晶化合物については、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、及び第11章、及び液晶デバイスハンドブック日本学術振興会第142委員会編の第3章に記載がある。
[Bar-shaped liquid crystal compound]
Examples of the rod-like liquid crystal compound that can be used in the present invention include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, Alkoxy-substituted phenylpyrimidines, phenyldioxanes, tolanes and alkenylcyclohexylbenzonitriles are preferably used.
The rod-like liquid crystal compound includes a metal complex. Moreover, the liquid crystal polymer which contains a rod-shaped liquid crystal compound in a repeating unit is mentioned. In other words, the rod-like liquid crystal compound may be bonded to a (liquid crystal) polymer.
For rod-shaped liquid crystal compounds, Chapters 4, 7, and 11 of the Quarterly Review of Chemical Review Vol. 22, “Chemicals of Liquid Crystal (1994), Chemical Society of Japan”, and the 142nd Committee of the Japan Society for the Promotion of Science It is described in Chapter 3 of the volume.
本発明に用いる棒状液晶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。
棒状液晶化合物は、その配向状態を固定するために、重合性基を有することが好ましい。重合性基は、不飽和重合性基又はエポキシ基が好ましく、不飽和重合性基が更に好ましく、エチレン性不飽和重合性基が特に好ましい。
The birefringence of the rod-like liquid crystal compound used in the present invention is preferably in the range of 0.001 to 0.7.
The rod-like liquid crystal compound preferably has a polymerizable group in order to fix its alignment state. The polymerizable group is preferably an unsaturated polymerizable group or an epoxy group, more preferably an unsaturated polymerizable group, and particularly preferably an ethylenically unsaturated polymerizable group.
[ディスコティック液晶化合物]
前記ディスコティック液晶化合物には、C.Destradeらの研究報告、Mol.Cryst.71巻、111頁(1981年)に記載されているベンゼン誘導体、C.Destradeらの研究報告、Mol.Cryst.122巻、141頁(1985年)、Physics lett,A,78巻、82頁(1990)に記載されているトルキセン誘導体、B.Kohneらの研究報告、Angew.Chem.96巻、70頁(1984年)に記載されたシクロヘキサン誘導体及びJ.M.Lehnらの研究報告、J.Chem.Commun.,1794頁(1985年)、J.Zhangらの研究報告、J.Am.Chem.Soc.116巻、2655頁(1994年)に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルが含まれる。
[Discotic liquid crystal compound]
Examples of the discotic liquid crystal compound include C.I. Destrade et al., Mol. Cryst. 71, 111 (1981), benzene derivatives described in C.I. Destrade et al., Mol. Cryst. 122, 141 (1985), Physics lett, A, 78, 82 (1990); Kohne et al., Angew. Chem. 96, 70 (1984) and the cyclohexane derivatives described in J. Am. M.M. Lehn et al. Chem. Commun. , 1794 (1985), J. Am. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc. 116, 2655 (1994), azacrown type and phenylacetylene type macrocycles are included.
前記ディスコティック液晶化合物には、分子中心の母核に対して、直鎖のアルキル基、アルコキシ基、又は置換ベンゾイルオキシ基が母核の側鎖として放射線状に置換した構造の、液晶性を示す化合物も含まれる。分子又は分子の集合体が、回転対称性を有し、一定の配向を付与できる化合物であることが好ましい。
前記ディスコティック液晶化合物から光学異方性層を形成した場合、最終的に光学異方性層に含まれる化合物は、もはや液晶性を示す必要はない。
例えば、低分子のディスコティック液晶化合物が熱、又は光で反応する基を有しており、熱又は光によって該基が反応して、重合又は架橋し、高分子量化することによって光学異方性層が形成される場合などは、光学異方性層中に含まれる化合物は、もはや液晶性を失っていてもよい。
前記ディスコティック液晶化合物の好ましい例は、特開平8−50206号公報に記載されている。また、ディスコティック液晶化合物の重合については、特開平8−27284号公報に記載がある。
The discotic liquid crystal compound exhibits liquid crystallinity with a structure in which a linear alkyl group, an alkoxy group, or a substituted benzoyloxy group is radially substituted as a side chain of the mother nucleus with respect to the mother nucleus at the center of the molecule. Also included are compounds. The molecule or the assembly of molecules is preferably a compound having rotational symmetry and imparting a certain orientation.
When an optically anisotropic layer is formed from the discotic liquid crystal compound, the compound finally contained in the optically anisotropic layer no longer needs to exhibit liquid crystallinity.
For example, a low-molecular discotic liquid crystal compound has a group that reacts with heat or light, and the group reacts with heat or light to polymerize or crosslink to increase the molecular weight. When a layer is formed, the compound contained in the optically anisotropic layer may no longer have liquid crystallinity.
Preferred examples of the discotic liquid crystal compound are described in JP-A-8-50206. The polymerization of discotic liquid crystal compounds is described in JP-A-8-27284.
前記ディスコティック液晶化合物を重合により固定するためには、ディスコティック液晶化合物の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させる必要がある。ただし、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に、連結基を導入する。
従って、重合性基を有するディスコティック液晶化合物は、下記一般式(I)で表わされる化合物であることが好ましい。
In order to fix the discotic liquid crystal compound by polymerization, it is necessary to bond a polymerizable group as a substituent to the discotic core of the discotic liquid crystal compound. However, when the polymerizable group is directly connected to the disc-shaped core, it becomes difficult to maintain the orientation state in the polymerization reaction. Therefore, a linking group is introduced between the discotic core and the polymerizable group.
Accordingly, the discotic liquid crystal compound having a polymerizable group is preferably a compound represented by the following general formula (I).
円盤状コア(D)の例として、(D1)〜(D15)を以下に示す。以下の各例において、LQ(又はQL)は、二価の連結基(L)と重合性基(Q)との組み合わせを意味する。 As examples of the disk-shaped core (D), (D1) to (D15) are shown below. In each of the following examples, LQ (or QL) means a combination of a divalent linking group (L) and a polymerizable group (Q).
また、上記一般式(I)において、二価の連結基(L)は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−CO−、−NH−、−O−、−S−及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。
二価の連結基(L)は、アルキレン基、アリーレン基、−CO−、−NH−、−O−及び−S−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた二価の連結基であることが更に好ましい。
二価の連結基(L)は、アルキレン基、アリーレン基、−CO−及び−O−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた二価の連結基であることが特に好ましい。
前記アルキレン基の炭素原子数は、1〜12であることが好ましい。前記アルケニレン基の炭素原子数は、2〜12であることが好ましい。前記アリ−レン基の炭素原子数は、6〜10であることが好ましい。
In the general formula (I), the divalent linking group (L) is composed of an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, —CO—, —NH—, —O—, —S—, and combinations thereof. A divalent linking group selected from the group is preferred.
The divalent linking group (L) is a divalent group in which at least two divalent groups selected from the group consisting of an alkylene group, an arylene group, —CO—, —NH—, —O—, and —S— are combined. More preferably, it is a linking group.
The divalent linking group (L) is particularly preferably a divalent linking group in which at least two divalent groups selected from the group consisting of an alkylene group, an arylene group, -CO- and -O- are combined. .
The alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms. The alkenylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms. The arylene group preferably has 6 to 10 carbon atoms.
二価の連結基(L)の例として、(L1〜L24)を以下に示す。左側が円盤状コア(D)に結合し、右側が重合性基(Q)に結合する。ALはアルキレン基又はアルケニレン基、ARはアリーレン基を意味する。なお、アルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基は、置換基(例、アルキル基)を有していてもよい。 As examples of the divalent linking group (L), (L1 to L24) are shown below. The left side is bonded to the discotic core (D), and the right side is bonded to the polymerizable group (Q). AL represents an alkylene group or an alkenylene group, and AR represents an arylene group. The alkylene group, alkenylene group and arylene group may have a substituent (eg, an alkyl group).
L1:−AL−CO−O−AL−
L2:−AL−CO−O−AL−O−
L3:−AL−CO−O−AL−O−AL−
L4:−AL−CO−O−AL−O−CO−
L5:−CO−AR−O−AL−
L6:−CO−AR−O−AL−O−
L7:−CO−AR−O−AL−O−CO−
L8:−CO−NH−AL−
L9:−NH−AL−O−
L10:−NH−AL−O−CO−
L1: -AL-CO-O-AL-
L2: -AL-CO-O-AL-O-
L3: -AL-CO-O-AL-O-AL-
L4: -AL-CO-O-AL-O-CO-
L5: -CO-AR-O-AL-
L6: -CO-AR-O-AL-O-
L7: -CO-AR-O-AL-O-CO-
L8: -CO-NH-AL-
L9: -NH-AL-O-
L10: -NH-AL-O-CO-
L11:−O−AL−
L12:−O−AL−O−
L13:−O−AL−O−CO−
L14:−O−AL−O−CO−NH−AL−
L15:−O−AL−S−AL−
L16:−O−CO−AL−AR−O−AL−O−CO−
L17:−O−CO−AR−O−AL−CO−
L18:−O−CO−AR−O−AL−O−CO−
L19:−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−CO−
L20:−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−AL−O−CO−
L21:−S−AL−
L22:−S−AL−O−
L23:−S−AL−O−CO−
L24:−S−AL−S−AL−
L25:−S−AR−AL−
L11: -O-AL-
L12: -O-AL-O-
L13: -O-AL-O-CO-
L14: -O-AL-O-CO-NH-AL-
L15: -O-AL-S-AL-
L16: -O-CO-AL-AR-O-AL-O-CO-
L17: -O-CO-AR-O-AL-CO-
L18: -O-CO-AR-O-AL-O-CO-
L19: -O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-CO-
L20: -O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-AL-O-CO-
L21: -S-AL-
L22: -S-AL-O-
L23: -S-AL-O-CO-
L24: -S-AL-S-AL-
L25: -S-AR-AL-
一般式(I)の重合性基(Q)は、重合反応の種類に応じて決定する。重合性基(Q)の例を以下に示す。 The polymerizable group (Q) of the general formula (I) is determined according to the kind of the polymerization reaction. Examples of the polymerizable group (Q) are shown below.
上記一般式(I)の重合性基(Q)は、不飽和重合性基(Q1、Q2、Q3、Q7、Q8、Q15、Q16、Q17)またはエポキシ基(Q6、Q18)であることが好ましく、不飽和重合性基であることがより好ましく、エチレン性不飽和重合性基(Q1、Q7、Q8、Q15、Q16、Q17)であることが更に好ましい。具体的なnの値は、円盤状コア(D)の種類に応じて決定される。なお、複数のLとQの組み合わせは、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。 The polymerizable group (Q) of the general formula (I) is preferably an unsaturated polymerizable group (Q1, Q2, Q3, Q7, Q8, Q15, Q16, Q17) or an epoxy group (Q6, Q18). More preferably an unsaturated polymerizable group, and still more preferably an ethylenically unsaturated polymerizable group (Q1, Q7, Q8, Q15, Q16, Q17). A specific value of n is determined according to the type of the disk-shaped core (D). In addition, although the combination of several L and Q may differ, it is preferable that it is the same.
ハイブリッド配向では、ディスコティック化合物の長軸(円盤面)と支持体の面との角度、すなわち傾斜角が、光学異方性層の深さ方向にかけ、偏光膜の面からの距離の増加と共に増加又は減少している。前記角度は、距離の増加と共に減少することが好ましい。
傾斜角の変化としては、例えば、連続的増加、連続的減少、間欠的増加、間欠的減少、連続的増加と連続的減少を含む変化、あるいは、増加及び減少を含む間欠的変化などが挙げられる。前記間欠的変化は、厚さ方向の途中で傾斜角が変化しない領域を含んでいる。このような角度が変化しない領域を含んでいても、全体として増加又は減少していればよい。ただし、前記傾斜角は連続的に変化することが好ましい。
In the hybrid orientation, the angle between the major axis (disc surface) of the discotic compound and the surface of the support, that is, the tilt angle, increases in the depth direction of the optically anisotropic layer and increases with increasing distance from the surface of the polarizing film. Or it is decreasing. The angle preferably decreases with increasing distance.
Examples of changes in the inclination angle include continuous increase, continuous decrease, intermittent increase, intermittent decrease, change including continuous increase and continuous decrease, or intermittent change including increase and decrease. . The intermittent change includes a region where the inclination angle does not change in the middle of the thickness direction. Even if such a region where the angle does not change is included, it may be increased or decreased as a whole. However, it is preferable that the inclination angle changes continuously.
前記ディスコティック化合物の長軸(円盤面)の平均方向(各分子の長軸方向の平均)は、一般にディスコティック化合物あるいは配向膜の材料を選択することにより、又はラビング処理方法を選択することにより、調整することができる。
表面側(空気側)のディスコティック化合物の長軸(円盤面)方向は、一般にディスコティック化合物あるいはディスコティック化合物と共に使用する添加剤の種類を選択することにより調整することができる。
前記ディスコティック化合物と共に使用する添加剤としては、例えば、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー、ポリマーなどが挙げられる。
前記長軸の配向方向の変化の程度も、上記と同様に、液晶性分子と添加剤との選択により調整できる。
The average direction of the major axis (disk surface) of the discotic compound (average of the major axis direction of each molecule) is generally determined by selecting the discotic compound or the material of the alignment film, or by selecting the rubbing treatment method. Can be adjusted.
The major axis (disk surface) direction of the discotic compound on the surface side (air side) can generally be adjusted by selecting the discotic compound or the type of additive used together with the discotic compound.
Examples of the additive used together with the discotic compound include a plasticizer, a surfactant, a polymerizable monomer, and a polymer.
The degree of change in the orientation direction of the major axis can be adjusted by selecting liquid crystal molecules and additives as described above.
前記ディスコティック化合物と共に使用する可塑剤、界面活性剤及び重合性モノマーは、ディスコティック化合物と相溶性を有し、ディスコティック化合物の傾斜角の変化を与えられるか、あるいは配向を阻害しないことが好ましい。したがって、これらの添加成分の中でも重合性モノマーが好ましい。
前記重合性モノマーとしては、例えば、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基、又はメタクリロイル基を有する化合物が挙げられる。
これらの添加成分の添加量は、ディスコティック化合物に対し、通常1〜50質量%であり、5〜30質量%であることが好ましい。なお、重合性の反応性官能基数が4以上のモノマーを混合して用いると、配向膜と光学異方性層との間の密着性を高めることができる。
The plasticizer, surfactant and polymerizable monomer used together with the discotic compound are preferably compatible with the discotic compound and can change the tilt angle of the discotic compound or do not inhibit the orientation. . Therefore, a polymerizable monomer is preferable among these additive components.
Examples of the polymerizable monomer include compounds having a vinyl group, a vinyloxy group, an acryloyl group, or a methacryloyl group.
The addition amount of these additive components is usually 1 to 50% by mass and preferably 5 to 30% by mass with respect to the discotic compound. In addition, when a monomer having 4 or more polymerizable reactive functional groups is mixed and used, the adhesion between the alignment film and the optically anisotropic layer can be improved.
前記光学異方性層には、ディスコティック化合物と共に、ポリマーを含有していてもよい。このようなポリマーとしては、ディスコティック化合物とある程度の相溶性を有し、前記ディスコティック化合物に傾斜角の変化を与えられることが好ましい。
前記ポリマーとしては、例えば、セルロースエステルなどが挙げられる。前記セルロースエステルの好ましい例としては、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロース、セルロースアセテートブチレートなどが挙げられる。
前記ポリマーの添加量は、ディスコティック化合物の配向を阻害しないように、ディスコティック化合物に対し、0.1〜10質量%が好ましく、0.1〜8質量%がより好ましく、0.1〜5質量%が特に好ましい。
前記ディスコティック化合物のディスコティックネマティック液晶相−固相転移温度は、70〜300℃が好ましく、70〜170℃がより好ましい。
The optically anisotropic layer may contain a polymer together with the discotic compound. Such a polymer preferably has a certain degree of compatibility with the discotic compound and can change the tilt angle of the discotic compound.
Examples of the polymer include cellulose esters. Preferable examples of the cellulose ester include cellulose acetate, cellulose acetate propionate, hydroxypropyl cellulose, cellulose acetate butyrate and the like.
The addition amount of the polymer is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 8% by mass, more preferably 0.1 to 5% by mass with respect to the discotic compound so as not to inhibit the orientation of the discotic compound. Mass% is particularly preferred.
The discotic nematic liquid crystal phase-solid phase transition temperature of the discotic compound is preferably 70 to 300 ° C, more preferably 70 to 170 ° C.
[液晶性分子の配向状態の固定]
配向させた液晶性分子は、配向状態を維持して固定することができる。固定化は、重合反応により行なうことが好ましい。この重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれるが、光重合反応が好ましい。
前記光重合開始剤としては、例えば、米国特許2367661号、同2367670号の各明細書に記載されているα−カルボニル化合物、米国特許2448828号明細書に記載されているアシロインエーテル、米国特許2722512号明細書に記載されているα−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物、米国特許3046127号、同2951758号の各明細書に記載されている多核キノン化合物、米国特許3549367号明細書に記載されている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、特開昭60−105667号公報、米国特許4239850号明細書に記載されているアクリジン化合物及びフェナジン化合物、米国特許4212970号明細書に記載されているオキサジアゾール化合物などが挙げられる。
[Fixing the alignment state of liquid crystalline molecules]
The aligned liquid crystal molecules can be fixed while maintaining the alignment state. The immobilization is preferably performed by a polymerization reaction. This polymerization reaction includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator, and a photopolymerization reaction is preferred.
Examples of the photopolymerization initiator include α-carbonyl compounds described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670, acyloin ethers described in US Pat. No. 2,448,828, and US Pat. Α-hydrocarbon substituted aromatic acyloin compounds described in US Pat. Nos. 3,056,127, and polynuclear quinone compounds described in US Pat. Nos. 2,951,758, US Pat. No. 3,549,367 Combinations of triarylimidazole dimer and p-aminophenyl ketone, acridine compounds and phenazine compounds described in JP-A-60-105667, US Pat. No. 4,239,850, and US Pat. No. 4,221,970 Oxadiazole compound Such as things.
前記光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の0.01〜20質量%が好ましく、0.5〜5質量%がより好ましい。
前記液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。その照射エネルギーは、20〜50J/cm2の範囲にあることが好ましく、20〜5,000mJ/cm2の範囲にあることがより好ましく、100〜800mJ/cm2の範囲にあることが更に好ましい。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。
The amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 5% by mass, based on the solid content of the coating solution.
The light irradiation for the polymerization of the liquid crystalline molecules preferably uses ultraviolet rays. The irradiation energy is preferably in the range of 20~50J / cm 2, more preferably in the range of 20~5,000mJ / cm 2, and still more preferably in the range of 100 to 800 mJ / cm 2 . In order to accelerate the photopolymerization reaction, light irradiation may be performed under heating conditions.
前記光学異方性層は、前記液晶性化合物の少なくとも一種と、所望により重合性開始剤、フッ素系ポリマー等の添加剤を含有する塗布液を調製し、該塗布液を配向膜表面に塗布・乾燥することで形成される。
フッ素系化合物としては、従来公知の化合物が挙げられるが、具体的には、例えば特開2001−330725号公報の段落番号[0028]〜[0056]に記載のフッ素系化合物等が挙げられる。
The optically anisotropic layer is prepared by preparing a coating solution containing at least one of the liquid crystalline compounds and, optionally, an additive such as a polymerizable initiator and a fluorine-based polymer, and applying the coating solution to the alignment film surface. It is formed by drying.
Examples of the fluorine compound include conventionally known compounds, and specific examples include the fluorine compounds described in paragraph numbers [0028] to [0056] of JP-A No. 2001-330725.
前記塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。前記有機溶媒としては、例えば、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)が挙げられる。これらの中でも、アルキルハライド、及びケトンが好ましい。また、これらの有機溶媒は。1種単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。
本発明のように、非常に均一性の高い光学補償フィルムを作製する場合には、表面張力が25mN/m以下であることが好ましく、22mN/m以下であることがより好ましい。
前記塗布液の塗布は、公知の方法により行なうことができ、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などが挙げられる。
前記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であることが更に好ましい。なお、前記光学異方性層には、この上に保護層を設けてもよい。
As the solvent used for preparing the coating solution, an organic solvent is preferably used. Examples of the organic solvent include amide (eg, N, N-dimethylformamide), sulfoxide (eg, dimethyl sulfoxide), heterocyclic compound (eg, pyridine), hydrocarbon (eg, benzene, hexane), alkyl halide ( For example, chloroform (dichloromethane, tetrachloroethane), ester (for example, methyl acetate, butyl acetate), ketone (for example, acetone, methyl ethyl ketone), ether (for example, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane) can be mentioned. Among these, alkyl halides and ketones are preferable. Also, what are these organic solvents? You may use individually by 1 type and may use 2 or more types together.
When producing an optical compensation film having very high uniformity as in the present invention, the surface tension is preferably 25 mN / m or less, and more preferably 22 mN / m or less.
The coating solution can be applied by a known method, and examples thereof include a wire bar coating method, an extrusion coating method, a direct gravure coating method, a reverse gravure coating method, and a die coating method.
The thickness of the optically anisotropic layer is preferably 0.1 to 20 μm, more preferably 0.5 to 15 μm, and still more preferably 1 to 10 μm. The optically anisotropic layer may be provided with a protective layer thereon.
(光学補償フィルムの製造方法)
次に、本発明の好ましい光学補償フィルムを連続的に製造する方法について説明する。
本発明の光学補償フィルムの製造方法は、例えば、下記(1)〜(4)の工程を連続して行う。
(Method for producing optical compensation film)
Next, a method for continuously producing a preferable optical compensation film of the present invention will be described.
In the method for producing an optical compensation film of the present invention, for example, the following steps (1) to (4) are continuously performed.
(1)支持体作製工程
セルロースエステルアセテート溶液組成物を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ておく一方、別のタンク等にてセルロースアセテート(リンター)、レターデーション上昇剤等を加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液を調製する。
前記セルロースアセテート溶液に前記レターデーション上昇剤溶液を混合し、充分に攪拌してドープを調製する。このドープを、バンド流延機を用いて流延し、支持体を作製する。
(1) Support production process While stirring the cellulose ester acetate solution composition, each component is dissolved to prepare a cellulose acetate solution, while cellulose acetate (linter), letter is prepared in another tank or the like. A retardation increasing agent solution is prepared by stirring while heating the retardation increasing agent.
The dope is prepared by mixing the retardation increasing agent solution with the cellulose acetate solution and stirring sufficiently. This dope is cast using a band casting machine to produce a support.
(2)配向膜作製工程
前記支持体作製工程で得られた支持体上に、前記ラジカル重合性基と反応可能であって、ビニル基を2つ以上有する化合物を含む配向膜塗布液を塗布し、乾燥して配向膜を作製する。前記配向膜には、支持体の所定軸方向にラビング処理を行う。
(2) Alignment film preparation step On the support obtained in the support preparation step, an alignment film coating solution containing a compound that can react with the radical polymerizable group and has two or more vinyl groups is applied. And drying to produce an alignment film. The alignment film is rubbed in a predetermined axial direction of the support.
(3)光学異方性層作製工程
ディスコティック液晶性化合物、光重合開始剤等を溶解した溶液に、更に前記フルオロ脂肪族基含有共重合体を加え、光学異方性層形成用の塗布液を調製する。
この塗布液を、前記配向膜上に、連続的に塗布し、加熱して、ディスコティック液晶性化合物を配向させ、照射し、ディスコティック液晶性化合物を重合させ、室温まで放冷し、光学異方性層付き光学補償フィルムを作製する。
(3) Optically anisotropic layer preparation step The fluoroaliphatic group-containing copolymer is further added to a solution in which a discotic liquid crystalline compound, a photopolymerization initiator and the like are dissolved, and a coating solution for forming an optically anisotropic layer To prepare.
This coating solution is continuously applied onto the alignment film, and heated to align the discotic liquid crystalline compound, and irradiate it to polymerize the discotic liquid crystalline compound, allow to cool to room temperature, An optical compensation film with an anisotropic layer is prepared.
(偏光板)
本発明の偏光板は、本発明の前記光学補償フィルムと、偏光膜とを少なくとも含む。
このように、本発明の前記光学補償フィルムは、偏光膜と貼り合せて偏光板を作製することで、その機能を著しく発揮する。
(Polarizer)
The polarizing plate of the present invention includes at least the optical compensation film of the present invention and a polarizing film.
As described above, the optical compensation film of the present invention exhibits its function remarkably by being bonded to a polarizing film to produce a polarizing plate.
<偏光子>
前記偏光子(以下、「偏光膜」と称することもある。)としては、例えば、Optiva社製のものに代表される塗布型偏光膜、バインダーと、ヨウ素又は二色性色素とからなる偏光膜などが好ましい。
前記偏光子におけるヨウ素及び二色性色素は、バインダー中で配向することで偏向性能を発現する。前記ヨウ素及び二色性色素は、バインダー分子に沿って配向するか、二色性色素が液晶のような自己組織化により一方向に配向することが好ましい。
ここで、汎用の偏光子は、延伸したポリマーを、浴槽中のヨウ素もしくは二色性色素の溶液に浸漬し、バインダー中にヨウ素、もしくは二色性色素をバインダー中に浸透させることで作製されるのが一般的である。
前記汎用の偏光子は、ポリマー表面から4μm程度(両側合わせて8μm程度)にヨウ素もしくは二色性色素が分布している。このため、十分な偏光性能を得るためには、前記バインダーの厚みは、10μm以上であることが好ましい。一方、厚みの上限については、特に制限はないが、偏光板を液晶表示装置に使用した場合に発生する光漏れ現象の観点からは、薄い程好ましい。このため、30μm以下であることが好ましく、25μm以下がより好ましく、20μm以下が特に好ましい。20μm以下であると、光漏れ現象は、17インチの液晶表示装置で観察されなくなる。浸透度は、ヨウ素もしくは二色性色素の、溶液濃度、浴槽温度、浸漬時間により制御することができる。
<Polarizer>
Examples of the polarizer (hereinafter also referred to as “polarizing film”) include a coating type polarizing film typified by those manufactured by Optiva, a polarizing film comprising a binder and iodine or a dichroic dye. Etc. are preferable.
The iodine and the dichroic dye in the polarizer exhibit a deflection performance by being oriented in the binder. It is preferable that the iodine and the dichroic dye are aligned along the binder molecule, or the dichroic dye is aligned in one direction by self-organization like liquid crystal.
Here, a general-purpose polarizer is produced by immersing a stretched polymer in a solution of iodine or dichroic dye in a bath and allowing the iodine or dichroic dye to penetrate into the binder. It is common.
In the general-purpose polarizer, iodine or a dichroic dye is distributed about 4 μm (about 8 μm on both sides) from the polymer surface. For this reason, in order to obtain sufficient polarization performance, the thickness of the binder is preferably 10 μm or more. On the other hand, the upper limit of the thickness is not particularly limited, but it is preferably as thin as possible from the viewpoint of the light leakage phenomenon that occurs when the polarizing plate is used in a liquid crystal display device. For this reason, it is preferable that it is 30 micrometers or less, 25 micrometers or less are more preferable, and 20 micrometers or less are especially preferable. When the thickness is 20 μm or less, the light leakage phenomenon is not observed on a 17-inch liquid crystal display device. The penetrability can be controlled by the solution concentration, bath temperature, and immersion time of iodine or dichroic dye.
前記偏光膜のバインダーは、架橋していてもよい。架橋しているバインダーとしては、それ自体架橋可能なポリマーが挙げられる。具体的には、官能基を有するポリマー、又はポリマーに官能基を導入して得られるバインダーを、光、熱、又はpH変化により、バインダー間で反応させて偏光膜を形成することができる。
また、前記ポリマーには、架橋剤により架橋構造を導入してもよい。該架橋構造は、反応活性の高い化合物である架橋剤を用い、バインダー間に、架橋剤に由来する結合基を導入し、バインダー間を架橋することにより形成することができる。
前記架橋は一般に、ポリマー、又はポリマーと架橋剤との混合物を含む塗布液を、透明支持体上に塗布したのち、加熱を行なうことにより行なわれる。架橋させる処理は、最終商品の段階で耐久性が確保できればよいため、最終の偏光板を得るまでのいずれの段階で行なってもよい。
The binder of the polarizing film may be cross-linked. Crosslinked binders include polymers that are themselves crosslinkable. Specifically, a polarizing film can be formed by reacting a polymer having a functional group or a binder obtained by introducing a functional group into the polymer between the binders by light, heat, or pH change.
Further, a crosslinked structure may be introduced into the polymer by a crosslinking agent. The cross-linked structure can be formed by using a cross-linking agent that is a highly reactive compound, introducing a bonding group derived from the cross-linking agent between the binders, and cross-linking the binders.
In general, the crosslinking is performed by applying a coating liquid containing a polymer or a mixture of a polymer and a crosslinking agent on a transparent support and then heating. The crosslinking treatment may be performed at any stage until the final polarizing plate is obtained as long as the durability can be ensured at the stage of the final product.
前記偏光膜のバインダーは、それ自体架橋可能なポリマー又は架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができる。前記ポリマーとしては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリスチレン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリ(N−メチロールアクリルアミド)、ポリビニルトルエン、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、塩素化ポリオレフィン(例えばポリ塩化ビニル)、ポリエステル、ポリイミド、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、カルボキシメチルセルロース、ポリプロピレン、ポリカーボネート、及びそれらのコポリマーなどが挙げられる。前記コポリマーとしては、例えば、アクリル酸/メタクリル酸共重合体、スチレン/マレインイミド共重合体、スチレン/ビニルトルエン共重合体、酢酸ビニル/塩化ビニル共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。
これらの中でも、前記ポリマーとしては、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等の水溶性ポリマーが好ましく、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より好ましく、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコールが特に好ましい。
As the binder of the polarizing film, either a polymer that can be crosslinked by itself or a polymer that is crosslinked by a crosslinking agent can be used. Examples of the polymer include polymethyl methacrylate, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polystyrene, gelatin, polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol, poly (N-methylolacrylamide), polyvinyltoluene, chlorosulfonated polyethylene, nitrocellulose, and chlorine. Polyolefins (for example, polyvinyl chloride), polyester, polyimide, polyvinyl acetate, polyethylene, carboxymethylcellulose, polypropylene, polycarbonate, and copolymers thereof. Examples of the copolymer include acrylic acid / methacrylic acid copolymer, styrene / maleimide copolymer, styrene / vinyl toluene copolymer, vinyl acetate / vinyl chloride copolymer, and ethylene / vinyl acetate copolymer. Can be mentioned.
Among these, as the polymer, for example, water-soluble polymers such as poly (N-methylolacrylamide), carboxymethylcellulose, gelatin, polyvinyl alcohol, and modified polyvinyl alcohol are preferable, and gelatin, polyvinyl alcohol, and modified polyvinyl alcohol are more preferable. Polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are particularly preferred.
前記ポリビニルアルコール及び変性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、95〜100%が特に好ましい。前記ポリビニルアルコールの重合度は、100〜5,000が好ましい。
前記変性ポリビニルアルコールは、ポリビニルアルコールに対し、共重合変性、連鎖移動変性あるいはブロック重合変性により変性基を導入して得られる。前記共重合変性では、変性基として、COONa、Si(OH)3、N(CH3)3・Cl、C9H19COO、SO3Na、C12H25を導入することができる。前記連鎖移動変性では、変性基として、COONa、SH、SC12H25を導入することができる。
前記変性ポリビニルアルコールの重合度は、100〜3,000が好ましい。前記変性ポリビニルアルコールにとしては、例えば、特開平8−338913号、同9−152509号、及び同9−316127号の各公報などに記載されている。
前記ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールとしては、これらの中でも、鹸化度が85〜95%の未変性ポリビニルアルコール、及びアルキルチオ変性ポリビニルアルコールが特に好ましい。なお、前記ポリビニルアルコール、及び変性ポリビニルアルコールは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
The saponification degree of the polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol is preferably 70 to 100%, more preferably 80 to 100%, and particularly preferably 95 to 100%. The degree of polymerization of the polyvinyl alcohol is preferably 100 to 5,000.
The modified polyvinyl alcohol is obtained by introducing a modifying group into polyvinyl alcohol by copolymerization modification, chain transfer modification or block polymerization modification. In the copolymerization modification, COONa, Si (OH) 3 , N (CH 3 ) 3 .Cl, C 9 H 19 COO, SO 3 Na, C 12 H 25 can be introduced as modifying groups. In the chain transfer modification, COONa, SH, or SC 12 H 25 can be introduced as a modifying group.
The degree of polymerization of the modified polyvinyl alcohol is preferably 100 to 3,000. Examples of the modified polyvinyl alcohol are described in JP-A-8-338913, JP-A-9-152509, JP-A-9-316127, and the like.
Among these, the polyvinyl alcohol and the modified polyvinyl alcohol are particularly preferably unmodified polyvinyl alcohol having a saponification degree of 85 to 95% and alkylthio-modified polyvinyl alcohol. In addition, the said polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
前記バインダーの架橋剤は、多く添加すると、偏光膜の耐湿熱性を向上させることができる。ただし、バインダーに対して架橋剤を50質量%以上添加すると、ヨウ素、もしくは二色性色素の配向性が低下する。このため、前記架橋剤の添加量は、バインダーに対し、0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜15質量%がより好ましい。
前記バインダーは、架橋反応が終了した後でも、反応しなかった架橋剤をある程度含んでいてもよい。ただし、その残存する架橋剤の量は、バインダー中に1.0質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下であることがより好ましい。前記バインダー中に1.0質量%を超える量で架橋剤が含まれていると、耐久性に問題が生じる場合がある。即ち、架橋剤の残留量が多い偏光膜を液晶表示装置に組み込み、長期使用、あるいは高温高湿の雰囲気下に長期間放置した場合に、偏光度の低下が生じることがある。
前記架橋剤としては、例えば、米国再発行特許23297号明細書に記載されている。また、例えば、硼酸、硼砂等のホウ素化合物も、架橋剤として用いることができる。
When a large amount of the crosslinking agent for the binder is added, the wet heat resistance of the polarizing film can be improved. However, when 50 mass% or more of a crosslinking agent is added to the binder, the orientation of iodine or the dichroic dye is lowered. For this reason, 0.1-20 mass% is preferable with respect to a binder, and, as for the addition amount of the said crosslinking agent, 0.5-15 mass% is more preferable.
The binder may contain some crosslinking agent that has not reacted even after the crosslinking reaction has been completed. However, the amount of the remaining crosslinking agent is preferably 1.0% by mass or less and more preferably 0.5% by mass or less in the binder. When the crosslinking agent is contained in the binder in an amount exceeding 1.0% by mass, there may be a problem in durability. That is, when a polarizing film having a large amount of residual crosslinking agent is incorporated in a liquid crystal display device and used for a long time or left in a high-temperature and high-humidity atmosphere for a long time, the degree of polarization may decrease.
Examples of the crosslinking agent are described in US Reissue Patent 23297. For example, boron compounds such as boric acid and borax can also be used as a crosslinking agent.
前記二色性色素としては、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などが挙げられる。前記二色性色素は、水溶性であることが好ましい。また、親水性置換基(例、スルホ、アミノ、ヒドロキシル)を有することが好ましい。
前記二色性色素としては、例えば、C.I.ダイレクト・イエロー12、C.I.ダイレクト・オレンジ39、C.I.ダイレクト・オレンジ72、C.I.ダイレクト・レッド39、C.I.ダイレクト・レッド79、C.I.ダイレクト・レッド81、C.I.ダイレクト・レッド83、C.I.ダイレクト・レッド89、C.I.ダイレクト・バイオレット48、C.I.ダイレクト・ブルー67、C.I.ダイレクト・ブルー90、C.I.ダイレクト・グリーン59、C.I.アシッド・レッド37などが挙げられる。
また、前記二色性色素としては、例えば、特開平1−161202号、同1−172906号、同1−172907号、同1−183602号、同1−248105号、同1−265205号、同7−261024号の各公報などに記載されている。
前記二色性色素は、遊離酸、アルカリ金属塩、アンモニウム塩、又はアミン塩として用いられる。また、2種類以上の二色性色素を配合することにより、各種の色相を有する偏光膜を製造することができる。
前記二色性色素としては、これらの中でも、偏光軸を直交させた時に黒色を呈する化合物(色素)を用いた偏光膜、黒色を呈するように各種の二色性分子を配合した偏光膜又は偏光板が、単板透過率及び偏光率共に優れており好ましい。
Examples of the dichroic dye include azo dyes, stilbene dyes, pyrazolone dyes, triphenylmethane dyes, quinoline dyes, oxazine dyes, thiazine dyes, anthraquinone dyes, and the like. The dichroic dye is preferably water-soluble. Further, it preferably has a hydrophilic substituent (eg, sulfo, amino, hydroxyl).
Examples of the dichroic dye include C.I. I. Direct Yellow 12, C.I. I. Direct Orange 39, C.I. I. Direct Orange 72, C.I. I. Direct Red 39, C.I. I. Direct Red 79, C.I. I. Direct Red 81, C.I. I. Direct Red 83, C.I. I. Direct Red 89, C.I. I. Direct Violet 48, C.I. I. Direct Blue 67, C.I. I. Direct Blue 90, C.I. I. Direct Green 59, C.I. I. Acid Red 37 and the like.
Examples of the dichroic dye include, for example, JP-A-1-161202, 1-172906, 1-172907, 1-183602, 1-248105, 1-265205, 7-261024, and the like.
The dichroic dye is used as a free acid, an alkali metal salt, an ammonium salt, or an amine salt. Moreover, the polarizing film which has various hues can be manufactured by mix | blending two or more types of dichroic dyes.
Among these, as the dichroic dye, a polarizing film using a compound (pigment) that exhibits black when the polarization axes are orthogonal to each other, a polarizing film containing various dichroic molecules so as to exhibit black, or polarized light A plate is preferable because both the single plate transmittance and the polarization rate are excellent.
ここで、液晶表示装置のコントラスト比を高めるためには、前記偏光板の透過率は高い方が好ましく、偏光度も高い方が好ましい。前記偏光板の透過率は、波長550nmの光において、30〜50%の範囲にあることが好ましく、35〜50%の範囲にあることがより好ましく、40〜50%の範囲にあることが特に好ましい。なお、偏光板の単板透過率の最大値は50%である。
前記偏光度は、波長550nmの光において、90〜100%の範囲にあることが好ましく、95〜100%の範囲にあることがより好ましく、99〜100%の範囲にあることが特に好ましい。
Here, in order to increase the contrast ratio of the liquid crystal display device, the transmittance of the polarizing plate is preferably higher and the degree of polarization is preferably higher. The transmittance of the polarizing plate is preferably in the range of 30 to 50%, more preferably in the range of 35 to 50%, and particularly in the range of 40 to 50% in light having a wavelength of 550 nm. preferable. The maximum value of the single plate transmittance of the polarizing plate is 50%.
The degree of polarization is preferably in the range of 90 to 100%, more preferably in the range of 95 to 100%, and particularly preferably in the range of 99 to 100% in light having a wavelength of 550 nm.
偏光膜と光学異方性層とは、接着剤を介して配置することもできる。該接着剤としては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂やホウ素化合物水溶液が挙げられ、これらの中でも、ポリビニルアルコール系樹脂が好ましい。なお、前記ポリビニルアルコール系樹脂としては、アセトアセチル基、スルホン酸基、カルボキシル基、又はオキシアルキレン基による変性ポリビニルアルコールを含む。
前記接着剤の層の厚みは、乾燥後に0.01〜10μmの範囲にあることが好ましく、0.05〜5μmの範囲にあることがより好ましい。
The polarizing film and the optically anisotropic layer can also be disposed via an adhesive. Examples of the adhesive include polyvinyl alcohol resins and boron compound aqueous solutions. Among these, polyvinyl alcohol resins are preferable. In addition, as said polyvinyl alcohol-type resin, the modified polyvinyl alcohol by an acetoacetyl group, a sulfonic acid group, a carboxyl group, or an oxyalkylene group is included.
The thickness of the adhesive layer is preferably in the range of 0.01 to 10 μm after drying, and more preferably in the range of 0.05 to 5 μm.
[偏光子の製造方法]
前記偏光膜は、歩留まりの観点から、バインダーを偏光膜の長手方向(MD方向)に対し、10〜80°傾斜して延伸するか(延伸法)、もしくはラビングした(ラビング法)後に、ヨウ素、二色性染料で染色することが好ましい。傾斜角度は、液晶ディスプレイ(LCD)を構成する液晶セルの両側に貼り合わされる2枚の偏光板の透過軸と液晶セルの縦方向又は横方向のなす角度とにあわせるように延伸することが好ましい。
前記傾斜角度は、通常45゜であるが、近年は、透過型LCD、反射型LCD、及び半透過型LCDにおいて必ずしも45°でない装置が開発されており、延伸方向はLCDの設計にあわせて任意に調整できることが好ましい。
[Production method of polarizer]
From the viewpoint of yield, the polarizing film is stretched at an angle of 10 to 80 ° with respect to the longitudinal direction (MD direction) of the polarizing film (stretching method), or after rubbing (rubbing method), iodine, It is preferable to dye with a dichroic dye. The inclination angle is preferably stretched so as to match the transmission axis of the two polarizing plates bonded to both sides of the liquid crystal cell constituting the liquid crystal display (LCD) and the angle formed by the vertical or horizontal direction of the liquid crystal cell. .
The tilt angle is usually 45 °, but in recent years, transmissive LCDs, reflective LCDs, and transflective LCDs have not been developed with a device that is not necessarily 45 °, and the stretching direction is arbitrary according to the design of the LCD. It is preferable that it can be adjusted.
前記延伸法の場合、延伸倍率は2.5〜30.0倍が好ましく、3.0〜10.0倍がより好ましい。延伸は、空気中でのドライ延伸で行なってもよいし、水に浸漬した状態でのウェット延伸を行ってもよい。前記ドライ延伸の延伸倍率は、2.5〜5.0倍が好ましく、前記ウェット延伸の延伸倍率は、3.0〜10.0倍が好ましい。
延伸工程は、斜め延伸を含めて数回に分けて行ってもよい。数回に分けることによって、高倍率延伸でもより均一に延伸することができる。また、斜め延伸前に、横あるいは縦に、幅方向の収縮を防止する程度の延伸を行ってもよい。
延伸は、二軸延伸におけるテンター延伸を左右異なる工程で行うことによって行なうことができる。前記二軸延伸は、通常のフィルム製膜において行われている延伸方法と同様である。前記二軸延伸では、左右異なる速度によって延伸されるため、延伸前のバインダーフィルムの厚みが左右で異なるようにする必要がある。流延製膜では、ダイにテーパーを付けることにより、バインダー溶液の流量に左右の差をつけることができる。
前記延伸法では、以上のようにして偏光膜のMD方向に対して10〜80°斜め延伸されたバインダーフィルムが製造される。
In the case of the stretching method, the stretching ratio is preferably 2.5 to 30.0 times, more preferably 3.0 to 10.0 times. Stretching may be performed by dry stretching in air, or wet stretching in a state of being immersed in water. The stretch ratio of the dry stretching is preferably 2.5 to 5.0 times, and the stretch ratio of the wet stretching is preferably 3.0 to 10.0 times.
The stretching step may be performed in several steps including oblique stretching. By dividing into several times, it is possible to stretch more uniformly even at high magnification. Further, before the oblique stretching, the stretching may be performed horizontally or vertically to prevent shrinkage in the width direction.
Stretching can be performed by performing tenter stretching in biaxial stretching in different steps. The biaxial stretching is the same as the stretching method performed in normal film formation. Since the biaxial stretching is performed at different speeds on the left and right, the thickness of the binder film before stretching needs to be different on the left and right. In casting film formation, the flow rate of the binder solution can be differentiated between the left and right sides by tapering the die.
In the stretching method, a binder film that is obliquely stretched by 10 to 80 ° with respect to the MD direction of the polarizing film is produced as described above.
前記ラビング法では、LCDの液晶配向処理工程として広く採用されているラビング処理方法を応用することができる。即ち、膜の表面を、例えば、紙、ガーゼ、フェルト、ゴム、ナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより配向を得る。一般には、長さ及び太さが均一な繊維を平均的に植毛した布を用いて数回程度ラビングを行うことにより行なわれる。
該ラビングは、ラビングロール自身の真円度、円筒度、振れ(偏芯)がいずれも30μm以下であるラビングロールを用いて行なうことが好ましい。前記ラビングロールへのフィルムのラップ角度は、0.1〜90゜が好ましい。ただし、特開平8−160430号公報に記載されているように、360゜以上巻き付けることでも、安定なラビング処理を得ることもできる。
長尺フィルムをラビング処理する場合は、フィルムを搬送装置により一定張力の状態で1〜100m/分の速度で搬送することが好ましい。この際、前記ラビングロールは、任意のラビング角度設定のため、フィルム進行方向に対して水平方向に回転自在とされることが好ましく、具体的には0〜60゜の範囲で適切なラビング角度を選択することが好ましい。該ラビング角度は、液晶表示装置に使用する場合は、40〜50゜が好ましく、45゜が特に好ましい。
前記偏光膜の、光学異方性層とは反対側の表面には、ポリマーフィルムを配置し、光学異方性層/偏光膜/ポリマーフィルムの配置とすることが好ましい。
In the rubbing method, a rubbing treatment method widely adopted as a liquid crystal alignment treatment process of LCD can be applied. That is, the orientation is obtained by rubbing the surface of the film in a certain direction using, for example, paper, gauze, felt, rubber, nylon, polyester fiber or the like. Generally, it is carried out by rubbing several times using a cloth in which fibers having a uniform length and thickness are planted on average.
The rubbing is preferably performed using a rubbing roll whose roundness, cylindricity, and runout (eccentricity) are all 30 μm or less. The film wrap angle on the rubbing roll is preferably 0.1 to 90 °. However, as described in JP-A-8-160430, a stable rubbing treatment can also be obtained by winding 360 ° or more.
When rubbing a long film, it is preferable to transport the film at a speed of 1 to 100 m / min with a constant tension by a transport device. At this time, the rubbing roll is preferably rotatable in a horizontal direction with respect to the film traveling direction for setting an arbitrary rubbing angle, and specifically, an appropriate rubbing angle within a range of 0 to 60 °. It is preferable to select. The rubbing angle is preferably 40 to 50 ° and particularly preferably 45 ° when used in a liquid crystal display device.
It is preferable that a polymer film is disposed on the surface of the polarizing film on the side opposite to the optically anisotropic layer so that the optically anisotropic layer / polarizing film / polymer film is disposed.
[光学補償フィルムの表面処理]
偏光板の透明保護膜の代わりに光学補償フィルムを使用する場合、光学補償フィルムと偏光板の透明保護膜との接着が問題となる。本発明では、光学補償フィルムの偏光膜側の面を表面処理することにより、光学補償フィルムと偏光膜との接着を改善することができる。
表面処理としては、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、紫外線照射処理、オゾン処理、酸処理又はアルカリ処理を実施する。
コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、紫外線照射処理、オゾン処理、酸処理、アルカリ処理等の処理方法は、例えば、公開技報公技番号2001−1745の30〜31頁に記載の内容が挙げられる。本発明は、アルカリ処理することが好ましく、前記したフィルムの鹸化処理で記載と同様の内容のものが挙げられる。
[Surface treatment of optical compensation film]
When an optical compensation film is used instead of the transparent protective film of the polarizing plate, adhesion between the optical compensation film and the transparent protective film of the polarizing plate becomes a problem. In the present invention, adhesion between the optical compensation film and the polarizing film can be improved by surface-treating the surface of the optical compensation film on the polarizing film side.
As the surface treatment, corona discharge treatment, glow discharge treatment, flame treatment, ultraviolet irradiation treatment, ozone treatment, acid treatment or alkali treatment is performed.
The processing methods such as corona discharge treatment, glow discharge treatment, flame treatment, ultraviolet irradiation treatment, ozone treatment, acid treatment, and alkali treatment are described in, for example, pages 30 to 31 of published technical bulletin number 2001-1745. Can be mentioned. In the present invention, it is preferable to perform an alkali treatment, and examples thereof include the same contents as described in the saponification treatment of the above-described film.
(液晶表示装置)
本発明の液晶表示装置は、本発明の偏光板を有する。各液晶モードにおける好ましい形態について、以下で説明する。
(Liquid crystal display device)
The liquid crystal display device of the present invention has the polarizing plate of the present invention. A preferable form in each liquid crystal mode will be described below.
[TNモード液晶表示装置]
TN(Twisted Nematic)モードの液晶セルは、カラー薄膜トランジスタアレイ(TFT)液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。
前記TNモードの黒表示における液晶セル中の配向状態は、セル中央部で棒状液晶性分子が立ち上がり、セルの基板近傍では棒状液晶性分子が寝た配向状態にある。
[TN mode liquid crystal display]
TN (Twisted Nematic) mode liquid crystal cells are most frequently used as color thin film transistor array (TFT) liquid crystal display devices, and are described in many documents.
The alignment state in the liquid crystal cell in the black display of the TN mode is an alignment state in which the rod-like liquid crystalline molecules rise at the center of the cell and the rod-like liquid crystalline molecules lie in the vicinity of the cell substrate.
前記セル中央部の棒状液晶性分子に対しては、円盤面が寝ている水平配向であるホメオトロピック配向のディスコティック化合物、又は(透明)支持体で補償することができ、前記セルの基板近傍の棒状液晶性分子に対しては、長軸の傾きが偏光膜との距離に伴って変化している配向であるハイブリッド配向のディスコティック化合物で補償することができる。
また、前記セル中央部の棒状液晶性分子に対しては、長軸が寝ている水平配向であるホモジニアス配向の棒状液晶性分子、又は(透明)支持体で補償することもでき、前記セルの基板近傍の棒状液晶性分子に対しては、ハイブリッド配向のディスコティック化合物で補償することもできる。
The rod-like liquid crystalline molecules in the center of the cell can be compensated with a homeotropic alignment discotic compound that is a horizontal alignment in which the disk surface lies, or a (transparent) support, and in the vicinity of the substrate of the cell This rod-like liquid crystalline molecule can be compensated by a hybrid alignment discotic compound in which the inclination of the major axis changes with the distance from the polarizing film.
Further, for the rod-like liquid crystalline molecules in the center of the cell, it can be compensated with a homogeneously oriented rod-like liquid crystalline molecule whose horizontal axis is lying, or a (transparent) support. The rod-like liquid crystalline molecules in the vicinity of the substrate can be compensated with a discotic compound having a hybrid orientation.
前記ホメオトロピック配向の液晶性分子は、液晶性分子の長軸の平均配向方向と偏光膜の面との角度が85〜95゜の状態で配向している。
前記ホモジニアス配向の液晶性分子は、液晶性分子の長軸の平均配向方向と偏光膜の面との角度が5°未満の状態で配向している。
前記ハイブリッド配向の液晶性分子は、液晶性分子の長軸の平均配向方向と偏光膜の面との角度が15°よりも大きいことが好ましく、15〜85゜であることがより好ましい。
The homeotropic alignment liquid crystal molecules are aligned in a state where the angle between the average alignment direction of the major axis of the liquid crystal molecules and the plane of the polarizing film is 85 to 95 °.
The homogeneously aligned liquid crystal molecules are aligned in a state where the angle between the average alignment direction of the major axes of the liquid crystal molecules and the plane of the polarizing film is less than 5 °.
In the hybrid alignment liquid crystal molecules, the angle between the average alignment direction of the long axes of the liquid crystal molecules and the plane of the polarizing film is preferably larger than 15 °, and more preferably 15 to 85 °.
前記(透明)支持体もしくはディスコティック化合物がホメオトロピック配向している光学異方性層、前記棒状液晶性分子がホモジニアス配向している光学異方性層、及び前記ホメオトロピック配向したディスコティック化合物とホモジニアス配向した棒状液晶分子との混合体からなる光学異方性層は、厚み方向のレターデーション値(Rth)が40nm〜200nm、面内レターデーション値(Re)が0〜70nmであることが好ましい。ここで、Rthは、下記式(A)で定義される値であり、Reは、下記式(B)で定義される値である。
Rth={(nx+ny)/2−nz}×d・・・・・・・・・式(A)
Re=(nx−ny)×d・・・・・・・・・・・・・・・・・式(B)
ただし、前記式(A)、(B)中、nxはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率を表し、nyはフィルム面内の進相軸方向の屈折率を表し、nzはフィルムの厚み方向の屈折率を表す。dは、フィルムの厚さを表す。
前記ホメオトロピック配向(水平配向)しているディスコティック化合物層及びホモジニアス配向(水平配向)している棒状液晶性分子層に関しては、特開平12−304931号及び同12−304932号の各公報に記載されている。前記ハイブリッド配向している円盤状液晶性分子層に関しては、特開平8−50206号公報に記載されている。
An optically anisotropic layer in which the (transparent) support or discotic compound is homeotropically oriented, an optically anisotropic layer in which the rod-like liquid crystalline molecules are homogeneously oriented, and the homeotropically oriented discotic compound; The optically anisotropic layer composed of a mixture with homogeneously oriented rod-like liquid crystal molecules preferably has a thickness direction retardation value (Rth) of 40 nm to 200 nm and an in-plane retardation value (Re) of 0 to 70 nm. . Here, Rth is a value defined by the following formula (A), and Re is a value defined by the following formula (B).
Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d (Equation (A))
Re = (nx−ny) × d... Formula (B)
In the above formulas (A) and (B), nx represents the refractive index in the slow axis direction in the film plane, ny represents the refractive index in the fast axis direction in the film plane, and nz represents the thickness of the film. Represents the refractive index in the direction. d represents the thickness of the film.
The discotic compound layer having homeotropic alignment (horizontal alignment) and the rod-like liquid crystalline molecular layer having homogeneous alignment (horizontal alignment) are described in JP-A Nos. 12-304931 and 12-304932. Has been. The hybrid liquid crystal discotic liquid crystalline molecular layer is described in JP-A-8-50206.
[OCBモード液晶表示装置]
OCB(Optically Compensatory Bend)モードの液晶セルは、棒状液晶性分子を液晶セルの上部と下部とで実質的に逆の方向に、対称的に配向させるベンド配向モードの液晶セルである。前記ベンド配向モードの液晶セルを用いた液晶表示装置は、例えば、米国特許4583825号、同5410422号の各明細書に記載されている。
前記ベンド配向モードの液晶セルは、棒状液晶性分子が液晶セルの上部と下部とで対称的に配向しているため、自己光学補償機能を有する。そのため、この液晶モードは、OCB液晶モードと呼ばれる。
前記OCBモードの液晶セルも、TNモード同様、黒表示においては、液晶セル中の配向状態は、セル中央部で棒状液晶性分子が立ち上がり、セルの基板近傍では棒状液晶性分子が寝た配向状態にある。
[OCB mode liquid crystal display]
An OCB (Optically Compensatory Bend) mode liquid crystal cell is a bend alignment mode liquid crystal cell in which rod-like liquid crystal molecules are aligned symmetrically in substantially opposite directions at the upper and lower portions of the liquid crystal cell. The liquid crystal display device using the bend alignment mode liquid crystal cell is described in, for example, US Pat. Nos. 4,583,825 and 5,410,422.
The bend alignment mode liquid crystal cell has a self-optical compensation function because rod-like liquid crystalline molecules are symmetrically aligned between the upper and lower portions of the liquid crystal cell. Therefore, this liquid crystal mode is called an OCB liquid crystal mode.
In the OCB mode liquid crystal cell as well as the TN mode, in the black display, the alignment state in the liquid crystal cell is an alignment state in which the rod-like liquid crystalline molecules rise at the center of the cell and the rod-like liquid crystalline molecules lie in the vicinity of the cell substrate. It is in.
このように、黒表示においては、TNモードと液晶の配向は同じ状態であるため、好ましい態様もTNモードと同じである。ただし、TNモードに比べ、OCBモードの方がセル中央部で液晶化合物が立ち上がった範囲が大きいために、ディスコティック化合物がホメオトロピック配向している光学異方性層、もしくは、棒状液晶性分子がホモジニアス配向している光学異方性層について、若干のレターデーション値の調整が必要である。
具体的には、(透明)支持体上のディスコティック化合物がホメオトロピック配向している光学異方性層、もしくは、棒状液晶性分子がホモジニアス配向している光学異方性層は、Rthが150〜500nm、Reが20〜70nmであることが好ましい。
Thus, in black display, since the alignment of the TN mode and the liquid crystal is in the same state, the preferred mode is also the same as in the TN mode. However, since the OCB mode has a larger range in which the liquid crystal compound rises in the center of the cell than the TN mode, the optically anisotropic layer in which the discotic compound is homeotropically aligned, or the rod-like liquid crystal molecule It is necessary to slightly adjust the retardation value of the optically anisotropic layer that is homogeneously oriented.
Specifically, an optically anisotropic layer in which a discotic compound on a (transparent) support is homeotropically aligned, or an optically anisotropic layer in which rod-like liquid crystalline molecules are homogeneously aligned has an Rth of 150. It is preferable that it is -500nm and Re is 20-70nm.
[VAモード液晶表示装置]
VA(Vertically Aligned)モードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向している。前記VAモードの液晶セルには、例えば、(1)特開平2−176625号公報に記載されている、棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のVAモードの液晶セル、(2)SID97、Digest of tech. Papers(予稿集)28(1997)845に記載されている、視野角拡大のため、VAモードをマルチドメイン化したMVAモードの液晶セル、(3)日本液晶討論会の予稿集58〜59(1998)に記載されている、棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード(n−ASMモード)の液晶セル、及び(4)LCDインターナショナル98で発表されたSURVAIVALモードの液晶セルなどが挙げられる。
[VA mode liquid crystal display]
In a VA (Vertically Aligned) mode liquid crystal cell, rod-like liquid crystal molecules are aligned substantially vertically when no voltage is applied. In the VA mode liquid crystal cell, for example, (1) rod-like liquid crystal molecules described in JP-A-2-176625 are aligned substantially vertically when no voltage is applied, and substantially when a voltage is applied. VA mode liquid crystal cell in a narrow sense oriented horizontally, (2) SID97, Digest of tech. Papers (Preliminary Proceedings) 28 (1997) 845, MVA mode liquid crystal cell in which the VA mode is multi-domained for widening the viewing angle. (3) Proc. 58-59 (1998) And (4) LCD International 98 in a mode in which rod-like liquid crystalline molecules are substantially vertically aligned when no voltage is applied and twisted multi-domain alignment is applied when a voltage is applied, and (4) LCD International 98 Examples include the SURVAVAL mode liquid crystal cells that have been announced.
前記VAモードの液晶表示装置の黒表示において、液晶セル中の棒状液晶性分子は、そのほとんどが、立ち上がった状態であるため、ディスコティック化合物がホメオトロピック配向している光学異方性層、もしくは、棒状液晶性分子がホモジニアス配向している光学異方性層で液晶化合物を補償し、別に、棒状液晶性分子がホモジニアス配向し、棒状液晶性分子の長軸の平均配向方向と偏光膜の透過軸方向との角度が5゜未満である光学異方性層で偏光板の視角依存性を補償することが好ましい。
前記ホメオトロピック配向している光学異方性層、もしくは、棒状液晶性分子がホモジニアス配向している光学異方性層は、Rthが150〜500nm、Reが20〜70nmであることが好ましい。
In the black display of the VA mode liquid crystal display device, since most of the rod-like liquid crystalline molecules in the liquid crystal cell are in an upright state, the optically anisotropic layer in which the discotic compound is homeotropically aligned, or In addition, the liquid crystal compound is compensated by the optically anisotropic layer in which the rod-like liquid crystalline molecules are homogeneously oriented. Separately, the rod-like liquid crystalline molecules are homogeneously oriented, and the average orientation direction of the major axis of the rod-like liquid crystalline molecules and the transmission of the polarizing film It is preferable to compensate the viewing angle dependency of the polarizing plate with an optically anisotropic layer having an angle with the axial direction of less than 5 °.
The optically anisotropic layer having homeotropic alignment or the optically anisotropic layer having rod-like liquid crystalline molecules homogeneously aligned preferably has Rth of 150 to 500 nm and Re of 20 to 70 nm.
[その他の液晶表示装置]
その他、ECB(Electrically Controlled Bend)モード、及びSTN(Super Twisted Nematic)モードの液晶表示装置に対しても、上記と同様の考え方で光学的に補償することができる。
[Other liquid crystal display devices]
In addition, liquid crystal display devices in ECB (Electrically Controlled Bend) mode and STN (Super Twisted Nematic) mode can be optically compensated in the same way as described above.
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.
(実施例1)
(光学補償フィルム(KH−1)の作製)
<支持体(PK−1)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。
(Example 1)
(Preparation of optical compensation film (KH-1))
<Preparation of support (PK-1)>
The following composition was put into a mixing tank and stirred while heating to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution.
[セルロースアセテート溶液組成]
・酢化度60.9%のセルロースアセテート(リンター)・・・・・・・80.0質量部
・酢化度60.8%のセルロースアセテート(リンター)・・・・・・・20.0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)・・・・・・・・・・・・・・・・300.0質量部
・メタノール(第2溶媒)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・54.0質量部
・1−ブタノール(第3溶媒)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・11.0質量部 [Cellulose acetate solution composition]
・ Acetylation degree 60.9% cellulose acetate (Linter) ・ ・ ・ ・ ・ ・ 80.0 parts by mass ・ Acetylation degree 60.8% cellulose acetate (Linter) ・ ・ ・ ・ ・ ・ 20.0 Parts by mass, triphenyl phosphate (plasticizer) ... 7.8 parts by mass, biphenyl diphenyl phosphate (plasticizer) ... -3.9 parts by mass-Methylene chloride (first solvent) ... 300.0 parts by mass-Methanol (second solvent) ... ... 54.0 parts by mass
-1-butanol (third solvent) ... 11.0 parts by mass
別のミキシングタンクに、酢化度60.9%のセルロースアセテート(リンター)4質量部、下記一般式(II)に示すレターデーション上昇剤16質量部、シリカ微粒子(粒径20nm,モース硬度約7)0.5質量部、メチレンクロライド87質量部、及びメタノール13質量部を投入し、加熱しながら攪拌し、レターデーション上昇剤溶液を調製した。
次いで、セルロースアセテート溶液464質量部に、レターデーション上昇剤溶液36質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製した。なお、レターデーション上昇剤の添加量は、セルロースアセテート100質量部に対して、5.0質量部であった。
In another mixing tank, 4 parts by mass of cellulose acetate (linter) having an acetylation degree of 60.9%, 16 parts by mass of a retardation increasing agent represented by the following general formula (II), silica fine particles (particle size 20 nm, Mohs hardness about 7) ) 0.5 parts by mass, 87 parts by mass of methylene chloride, and 13 parts by mass of methanol were added and stirred while heating to prepare a retardation increasing agent solution.
Next, 36 parts by mass of the retardation increasing agent solution was mixed with 464 parts by mass of the cellulose acetate solution, and the dope was prepared by sufficiently stirring. In addition, the addition amount of the retardation increasing agent was 5.0 mass parts with respect to 100 mass parts of cellulose acetate.
得られたドープを、バンド流延機を用いて流延した。ドープは、バンド上での膜面温度が40℃となってから、1分乾燥し、残留溶剤量が43質量%のフィルムを剥ぎ取った後、140℃の乾燥風で、テンターを用いて幅方向に28%延伸した。
この後、135℃の乾燥風で20分間乾燥し、残留溶剤量が0.3質量%の、支持体(PK−1)を作製した。
得られた支持体(PK−1)の幅は1,340mmであり、厚さは92μmであった。エリプソメーター(M−150、日本分光(株)製)を用い、波長590nmにおける面内レターデーション値(Re)を測定したところ、43nmであった。また、波長590nmにおける厚み方向のレターデーション値(Rth)を測定したところ、175nmであった。
このようにして作製された支持体(PK−1)を、2.0Nの水酸化カリウム溶液(25℃)に2分間浸漬した後、硫酸で中和し、純水で水洗、乾燥した。この支持体(PK−1)の表面エネルギーを接触角法により求めたところ、63mN/mであった。
The obtained dope was cast using a band casting machine. The dope was dried for 1 minute after the film surface temperature on the band reached 40 ° C., peeled off the film having a residual solvent amount of 43% by mass, and then dried using a tenter with a drying air of 140 ° C. Stretched 28% in the direction.
Then, it dried for 20 minutes with 135 degreeC dry air, and produced the support body (PK-1) whose residual solvent amount is 0.3 mass%.
The obtained support (PK-1) had a width of 1,340 mm and a thickness of 92 μm. Using an ellipsometer (M-150, manufactured by JASCO Corporation), the in-plane retardation value (Re) at a wavelength of 590 nm was measured and found to be 43 nm. The retardation value (Rth) in the thickness direction at a wavelength of 590 nm was measured and found to be 175 nm.
The support (PK-1) thus produced was immersed in a 2.0N potassium hydroxide solution (25 ° C.) for 2 minutes, neutralized with sulfuric acid, washed with pure water and dried. It was 63 mN / m when the surface energy of this support body (PK-1) was calculated | required by the contact angle method.
<<配向膜層の作製>>
下記の組成の配向膜層形成用組成物を、液比重が0.968になるように調製し、支持体(PK−1)におけるアルカリ処理面上に、#18のワイヤーバーコータで31.5mL/m2塗布した。
その後、60℃の温風で60秒、更に90℃の温風で150秒乾燥し、配向膜層を作製した。
<< Preparation of alignment film layer >>
An alignment film layer-forming composition having the following composition was prepared so that the liquid specific gravity was 0.968, and 31.5 mL with a # 18 wire bar coater on the alkali-treated surface of the support (PK-1). / M 2 was applied.
Thereafter, the film was dried with warm air of 60 ° C. for 60 seconds and further with warm air of 90 ° C. for 150 seconds to produce an alignment film layer.
[配向膜層形成用組成物]
・下記に示す変性ポリビニルアルコール・・・・・・・・・・・・・100.00質量部
・水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・2,360.00質量部
・メタノール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・755.00質量部
・エチレングリコールジグリシジルエーテル(架橋剤)
EX810(ナガセケムテック製)・・・・・・・・・・・・5.40質量部
・下記に示すカルボン酸化合物(添加剤)・・・・・・・・・・・・・・1.75質量部 [Composition for alignment layer formation]
・ Modified polyvinyl alcohol as shown below ... 100,000 parts by mass, water ... ··· 2,360.00 parts by mass · Methanol ·················· 75.00 parts by mass · Ethylene glycol diglycidyl ether ( Cross-linking agent)
EX810 (manufactured by Nagase Chemtech) ... 5.40 parts by mass
-Carboxylic acid compound (additive) shown below ... 1.75 parts by mass
<光学異方性層の形成>
下記の組成の光学異方性層形成用組成物を、液比重が0.912になるよう調製し、ラビング処理を施した配向膜上に、#3.2のワイヤーバーコータで5.4mL/m2塗布した。そして、130℃の温風で90秒、更に90℃の雰囲気下で160W/cm高圧水銀灯を用いて、4秒間UV照射し、円盤状化合物を重合させた。その後、室温まで放冷して光学異方性層を形成し、光学補償フィルム(KH−1)を作製した。
<Formation of optically anisotropic layer>
A composition for forming an optically anisotropic layer having the following composition was prepared so that the liquid specific gravity was 0.912, and rubbed on the alignment film with a # 3.2 wire bar coater at 5.4 mL / m 2 was applied. Then, UV irradiation was performed for 4 seconds using a 160 W / cm high-pressure mercury lamp in an atmosphere of 90 ° C. for 90 seconds, and in an atmosphere of 90 ° C., thereby polymerizing the discotic compound. Then, it cooled to room temperature, the optically anisotropic layer was formed, and the optical compensation film (KH-1) was produced.
[光学異方性層形成用組成物]
・下記一般式(III)に示すディスコティック液晶性化合物・・・・41.01質量部
・エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製)・・・・・・・・・・・・・・4.06質量部
・セルロースアセテートブチレート
(CAB551−0.2、イーストマンケミカル社製)・・・・・・・0.34質量部
・セルロースアセテートブチレート
(CAB531−1、イーストマンケミカル社製)・・・・・・・・・0.11質量部
・下記一般式(IV)に示すフルオロ脂肪族基含有ポリマー1・・・・・0.56質量部
・下記一般式(V)に示すフルオロ脂肪族基含有ポリマー2・・・・・・0.06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
・メチルエチルケトン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 97.00質量部 [Composition for forming optically anisotropic layer]
· Discotic liquid crystalline compound represented by the following general formula (III) ··· 41.01 parts by mass · Ethylene oxide modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.) ··· ······ 4.06 parts by mass · Cellulose acetate butyrate (CAB551-0.2, manufactured by Eastman Chemical Co., Ltd.) ······ 0.34 parts by mass · Cellulose acetate butyrate ( CAB531-1 manufactured by Eastman Chemical Co., Ltd.) ... 0.11 parts by mass-Fluoroaliphatic group-containing polymer 1 represented by the following general formula (IV): 0.56 parts by mass・ Fluoroaliphatic group-containing polymer 2 represented by the following general formula (V): 0.06 parts by mass ・ Photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba-Geigy Corporation) 1.35 parts by mass Sensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co.) ........ 0.45 parts by weight
・ Methyl ethyl ketone ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 97.00 parts by mass
(偏光板HB−1の作製)
<偏光子の作製>
平均重合度4,000、鹸化度99.8mol%のポリビニルアルコール(PVA)を水に溶解し、4.0%の水溶液を得た。この溶液をテーパーのついたダイを用いてバンド流延して乾燥し、延伸前の幅が110mmで、厚みは左端が120μm、右端が135μmになるようにしてフィルムを作製した。
このフィルムをバンドから剥ぎ取り、ドライ状態で45°方向に斜め延伸して、そのままヨウ素0.5g/L、ヨウ化カリウム50g/Lの水溶液中に30℃で1分間浸漬し、次いでホウ酸100g/L、ヨウ化カリウム60g/Lの水溶液中に70℃で5分間浸漬し、更に水洗槽にて20℃で10秒間水洗した後、80℃で5分間乾燥して偏光子(HF−01)を得た。得られた偏光子(HF−01)は、幅660mm、厚みは左右とも20μmであった。
(Preparation of polarizing plate HB-1)
<Production of polarizer>
Polyvinyl alcohol (PVA) having an average polymerization degree of 4,000 and a saponification degree of 99.8 mol% was dissolved in water to obtain a 4.0% aqueous solution. This solution was band-cast using a taper die and dried to prepare a film having a width of 110 mm before stretching, a thickness of 120 μm at the left end, and 135 μm at the right end.
The film is peeled off from the band, obliquely stretched in a 45 ° direction in a dry state, and immersed in an aqueous solution of 0.5 g / L iodine and 50 g / L potassium iodide for 1 minute at 30 ° C., and then 100 g boric acid. / L, immersed in an aqueous solution of 60 g / L of potassium iodide at 70 ° C. for 5 minutes, further washed with water at 20 ° C. for 10 seconds and then dried at 80 ° C. for 5 minutes to obtain a polarizer (HF-01) Got. The obtained polarizer (HF-01) had a width of 660 mm and a thickness of 20 μm on both the left and right sides.
<光学補償フィルムの貼り付け>
ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、光学補償フィルム(KH−1)を支持体(PK−1)面で偏光子(HF−01)の一方の面に貼り付けた。
また、厚さ80μmのトリアセチルセルロースフィルム(TD−80U:富士フイルム(株)製)に鹸化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光子(HF−1)の他方の面に貼り付けた。
なお、偏光子(HF−01)の長手方向と、支持体(PK−1)の長手方向と、更には、市販のトリアセチルセルロースフィルムの長手方向とが全て平行になるように配置した。このようにして、偏光板(HB−1)を作製した。
<Attaching optical compensation film>
The optical compensation film (KH-1) was attached to one surface of the polarizer (HF-01) with the support (PK-1) surface using a polyvinyl alcohol-based adhesive.
Further, a saponification treatment is performed on a 80 μm thick triacetyl cellulose film (TD-80U: manufactured by Fuji Film Co., Ltd.), and is attached to the other surface of the polarizer (HF-1) using a polyvinyl alcohol adhesive. I attached.
In addition, it arrange | positioned so that the longitudinal direction of polarizer (HF-01), the longitudinal direction of a support body (PK-1), and also the longitudinal direction of a commercially available triacetylcellulose film might all become parallel. In this way, a polarizing plate (HB-1) was produced.
(液晶表示装置の作製)
液晶表示装置(AQUOS LC20C1S、シャープ(株)製)に用いられているTN型液晶セルの両側に設置された一対の偏光板を剥がし、この偏光板の代わりに偏光板(HB−1)を、光学補償フィルム(KH−1)が前記液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側及びバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。このとき、観察者側の偏光板の透過軸と、バックライト側の偏光板の透過軸とが直交するように配置した。
(Production of liquid crystal display device)
Remove the pair of polarizing plates installed on both sides of the TN type liquid crystal cell used in the liquid crystal display device (AQUAS LC20C1S, manufactured by Sharp Corporation), and replace the polarizing plate (HB-1) with The optical compensation film (KH-1) was attached to the viewer side and the backlight side one by one through an adhesive so that the liquid crystal cell side would be on the liquid crystal cell side. At this time, the transmission axis of the polarizing plate on the observer side and the transmission axis of the polarizing plate on the backlight side were arranged so as to be orthogonal to each other.
(光学補償フィルム、偏光板、及び液晶表示装置の評価)
−耐久性クラックの評価−
実施例1で作製した偏光板(HB−1)をガラスに貼り付けたものを試料とし、温度60℃、相対湿度90%の条件下でそれぞれ24時間放置した後、室温に戻して前記試料を目視及び実体顕微鏡で試料の亀裂(耐久性クラック)を観察した。耐久性クラックの度合いは以下の基準で判定した。
(Evaluation of optical compensation film, polarizing plate, and liquid crystal display device)
-Evaluation of durability crack-
A sample in which the polarizing plate (HB-1) produced in Example 1 was attached to glass was used as a sample. After being allowed to stand for 24 hours under conditions of a temperature of 60 ° C. and a relative humidity of 90%, the sample was returned to room temperature. The crack (durability crack) of the sample was observed visually and with a stereomicroscope. The degree of durability cracking was determined according to the following criteria.
◎:亀裂が全く発生しなかった。
○:目視では観察できない微小な亀裂が発生しているが、製品としては問題にならない。
×:目視でも観察できる亀裂が発生して、製品として使用不可能。
(Double-circle): The crack did not generate | occur | produce at all.
○: A minute crack that cannot be visually observed is generated, but this is not a problem as a product.
X: A crack that can be observed visually is generated and cannot be used as a product.
−配向性の評価−
実施例1で作製した光学補償フィルム(KH−1)を偏光顕微鏡で観察し配向状態を観察した。配向性の評価は以下の基準で判定した。
-Evaluation of orientation-
The optical compensation film (KH-1) produced in Example 1 was observed with a polarizing microscope to observe the alignment state. The evaluation of orientation was judged according to the following criteria.
◎:シュリレーンが全く発生せず、均一に配光している。
○:僅かに極微小なシュリレーンが発生しているが、製品としては問題にならない。
×:シュリレーンが発生して、製品として使用不可能。
(Double-circle): Shrilane does not generate | occur | produce at all and it distributes light uniformly.
○: Slightly minute shrelane is generated, but this is not a problem as a product.
X: Shrilane occurs and cannot be used as a product.
−パネルでのムラ評価−
実施例1で作製した偏光板(HB−1)を用いた液晶表示装置を全面中間調に調整し、正面及び法線から60°傾けた方向からムラを目視で評価した。その評価結果を表1に示す。本実施例の液晶表示装置では、どの方向から見てもムラは観察されなかった。
-Evaluation of unevenness on the panel-
The liquid crystal display device using the polarizing plate (HB-1) produced in Example 1 was adjusted to a halftone on the entire surface, and unevenness was visually evaluated from a direction inclined 60 ° from the front and normal. The evaluation results are shown in Table 1. In the liquid crystal display device of this example, no unevenness was observed from any direction.
◎:ムラが全く発生しなかった。
○:目立ちにくい僅かなムラが発生しているが、製品としては問題にならない。
×:目立つムラが発生して、製品として使用不可能。
A: No unevenness occurred at all.
○: Slight unevenness that is not noticeable is generated, but this is not a problem as a product.
X: Conspicuous unevenness occurs and cannot be used as a product.
(実施例2)
表1に示すように、実施例1の配向膜層形成用組成物における架橋剤を、エチレングリコールジグリシジルエーテルからトリプロピレングリコールジグリシジルエーテル(ナガセケムテック製EX920)に変えた以外は実施例1と同様にして、光学補償フィルム、及び偏光板を作製し、耐久性クラック、配向性、及びムラを評価した。その評価結果を表1に示す。
(Example 2)
As shown in Table 1, Example 1 except that the crosslinking agent in the alignment film layer forming composition of Example 1 was changed from ethylene glycol diglycidyl ether to tripropylene glycol diglycidyl ether (EX920 manufactured by Nagase Chemtech). In the same manner as above, an optical compensation film and a polarizing plate were prepared, and durability cracks, orientation, and unevenness were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例3〜5)
表1に示すように、実施例2の配向膜層形成用組成物における架橋剤(トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル)の添加量を変えた以外は実施例2と同様にして、光学補償フィルム、及び偏光板を作製し、耐久性クラック、配向性、及びムラを評価した。その評価結果を表1に示す。
(Examples 3 to 5)
As shown in Table 1, in the same manner as in Example 2 except that the addition amount of the crosslinking agent (tripropylene glycol diglycidyl ether) in the composition for forming an alignment layer in Example 2 was changed, an optical compensation film, and A polarizing plate was prepared, and durability cracks, orientation, and unevenness were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例6)
表1に示すように、実施例1の配向膜層形成用組成物における架橋剤をエチレングリコールジグリシジルエーテルからソルビトールポリグリシジルエーテル(ナガセケムテック製EX614B)に変えた以外は実施例1と同様にして、光学補償フィルム及び偏光板を作製し、耐久性クラック、配向性、及びムラを評価した。その評価結果を表1に示す。
(Example 6)
As shown in Table 1, the same procedure as in Example 1 was performed except that the cross-linking agent in the composition for forming an alignment film layer of Example 1 was changed from ethylene glycol diglycidyl ether to sorbitol polyglycidyl ether (EX614B manufactured by Nagase Chemtech). Then, an optical compensation film and a polarizing plate were prepared, and durability cracks, orientation, and unevenness were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例7)
表1に示すように、実施例1の配向膜層形成用組成物における架橋剤をエチレングリコールジグリシジルエーテルからグリセロールポリグリシジルエーテル(ナガセケムテック製EX521)に変えた以外は実施例1と同様にして、光学補償フィルム、及び偏光板を作製し、耐久性クラック、配向性、及びムラを評価した。その評価結果を表1に示す。
(Example 7)
As shown in Table 1, the same procedure as in Example 1 was performed except that the cross-linking agent in the composition for forming an alignment film layer in Example 1 was changed from ethylene glycol diglycidyl ether to glycerol polyglycidyl ether (EX521 manufactured by Nagase Chemtech). Then, an optical compensation film and a polarizing plate were prepared, and durability cracks, orientation, and unevenness were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例8)
表1に示すように、実施例1の配向膜層形成用組成物における架橋剤をエチレングリコールジグリシジルエーテルから1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(和光純薬工業製)に変えた以外は実施例1と同様にして、光学補償フィルム、及び偏光板を作製し、耐久性クラック、配向性、及びムラを評価した。その評価結果を表1に示す。
(Example 8)
As shown in Table 1, Example 1 except that the crosslinking agent in the composition for forming an alignment film layer of Example 1 was changed from ethylene glycol diglycidyl ether to 1,6-hexamethylene diisocyanate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries). In the same manner as above, an optical compensation film and a polarizing plate were prepared, and durability cracks, orientation, and unevenness were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
(実施例9)
表1に示すように、実施例1の配向膜層形成用組成物における架橋剤をエチレングリコールジグリシジルエーテルからトリス[3−(1−アジリジニル)プロピオン酸]トリメチロールプロパン(和光純薬工業製)に変えた以外は実施例1と同様にして、光学補償フィルム、及び偏光板を作製し、耐久性クラック、配向性、及びムラを評価した。その評価結果を表1に示す。
Example 9
As shown in Table 1, the crosslinking agent in the composition for forming an alignment layer of Example 1 was changed from ethylene glycol diglycidyl ether to tris [3- (1-aziridinyl) propionic acid] trimethylolpropane (manufactured by Wako Pure Chemical Industries). An optical compensation film and a polarizing plate were produced in the same manner as in Example 1 except that the change was changed to, and durability cracks, orientation, and unevenness were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
(比較例1)
表1に示すように、実施例1の配向膜層形成用組成物における架橋剤を添加しない以外は実施例1と同様にして、光学補償フィルム、及び偏光板を作製し、耐久性クラック、配向性、及びムラを評価した。その評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
As shown in Table 1, an optical compensation film and a polarizing plate were prepared in the same manner as in Example 1 except that the crosslinking agent in the alignment film layer forming composition of Example 1 was not added. The property and unevenness were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
(比較例2)
表1に示すように、実施例1の配向膜層形成用組成物における架橋剤をエチレングリコールジアクリレートからグルタルアルデヒドに変えた以外は実施例1と同様にして、光学補償フィルム、及び偏光板を作製し耐久性クラック、配向性、及びムラを評価した。その評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
As shown in Table 1, the optical compensation film and the polarizing plate were prepared in the same manner as in Example 1 except that the crosslinking agent in the composition for forming an alignment film layer of Example 1 was changed from ethylene glycol diacrylate to glutaraldehyde. Fabricated and evaluated for durability cracks, orientation, and unevenness. The evaluation results are shown in Table 1.
(比較例3)
表1に示すように、実施例1の配向膜層形成用組成物における架橋剤をエチレングリコールジアクリレートからホルムアルデヒドに変えた以外は実施例1と同様にして、光学補償フィルム、及び偏光板を作製し、耐久性クラック、配向性、及びムラを評価した。その評価結果を表1に示す。
(Comparative Example 3)
As shown in Table 1, an optical compensation film and a polarizing plate were produced in the same manner as in Example 1 except that the crosslinking agent in the composition for forming an alignment film layer in Example 1 was changed from ethylene glycol diacrylate to formaldehyde. Then, durability cracks, orientation, and unevenness were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
(比較例4〜5)
表1に示すように、実施例2の配向膜層形成用組成物における架橋剤の添加量を変えた以外は実施例2と同様にして、光学補償フィルム、及び偏光板を作製し、耐久性クラック、配向性、及びムラを評価した。その評価結果を表1に示す。
(Comparative Examples 4-5)
As shown in Table 1, an optical compensation film and a polarizing plate were produced in the same manner as in Example 2 except that the addition amount of the crosslinking agent in the composition for forming an alignment film layer in Example 2 was changed. Cracks, orientation, and unevenness were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
表1の結果から、配向膜層形成用組成物に前記エポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、アジリジン系化合物が配向層膜の全固形分に対して0.10〜30.00質量%の割合で含まれている実施例1〜10は配向性に問題なく、良好な耐久性が認められた。特に、前記エポキシ系化合物の含有量が1.0〜10.0質量%とした実施例1〜4では、耐久性及び配向性がより優れた結果を示した。
これに対し、比較例1〜4の光学補償フィルム及び偏光板では、前記エポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、アジリジン系化合物が含まれていない、あるいは0.10質量%未満であるので配向性は良好であるものの、耐久性が不良であった。比較例5は30.00質量%を超える割合で含まれているため、配向性が不良であった。
From the results in Table 1, the composition for forming an alignment film layer contains the epoxy compound, the isocyanate compound, and the aziridine compound at a ratio of 0.10 to 30.00% by mass with respect to the total solid content of the alignment layer film. In Examples 1 to 10, there was no problem in orientation, and good durability was observed. In particular, in Examples 1 to 4 in which the content of the epoxy compound was 1.0 to 10.0% by mass, results showing superior durability and orientation were shown.
On the other hand, the optical compensation films and polarizing plates of Comparative Examples 1 to 4 do not contain the epoxy compound, isocyanate compound, or aziridine compound, or less than 0.10% by mass, so the orientation is good. However, the durability was poor. Since Comparative Example 5 was included at a rate exceeding 30.00% by mass, the orientation was poor.
また、実施例1〜10の液晶表示装置のパネル観察では、ムラ等なく良好な表示品位を保つことが認められた。 Moreover, in the panel observation of the liquid crystal display device of Examples 1-10, it was recognized that favorable display quality is maintained without unevenness.
本発明の光学補償フィルムは、偏光板を作製して高温度、高湿度下に置いた場合の耐久性が高く、かつ配向性を良好に保つことができるので、偏光板及びこれを有する液晶表示装置に好適に用いることができる。 The optical compensation film of the present invention has a high durability when a polarizing plate is prepared and placed under high temperature and high humidity, and can maintain good orientation, so that the polarizing plate and a liquid crystal display having the same It can use suitably for an apparatus.
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Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
JP2011128242A (en) * | 2009-12-16 | 2011-06-30 | Fujifilm Corp | Method for producing optical film, optical film, polarizing plate, and liquid crystal display device |
CN111373018A (en) * | 2017-12-22 | 2020-07-03 | 株式会社Lg化学 | Liquid crystal composition and use thereof |
US11539002B2 (en) | 2017-12-22 | 2022-12-27 | Lg Chem, Ltd. | Liquid crystal composition and use thereof |
CN111373018B (en) * | 2017-12-22 | 2023-08-08 | 株式会社Lg化学 | Liquid crystal composition and use thereof |
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