JP2016206236A - Optical film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、正のＣプレートを備えた、新規な構成の光学フィルムに関する。 The present invention relates to an optical film having a novel structure including a positive C plate.
フラットパネルディスプレイ等に適用される光学フィルムとして、位相差層により透過光に所望の位相差を付与して所望とする光学特性を確保するものが提供されている（例えば、特許文献１参照）。この種の光学フィルムは、透明フィルム等による基材の表面に配向膜が作製され、この配向膜の配向規制力により液晶材料を配向させた状態で硬化して位相差層が作製される。 As an optical film applied to a flat panel display or the like, an optical film that provides a desired phase difference to transmitted light by a retardation layer to ensure desired optical characteristics is provided (for example, see Patent Document 1). In this type of optical film, an alignment film is prepared on the surface of a substrate made of a transparent film or the like, and cured in a state where the liquid crystal material is aligned by the alignment regulating force of the alignment film, thereby forming a retardation layer.
このような位相差層に適用される液晶材料は、通常、正の波長分散特性を備えているものの、近年、逆波長分散特性による液晶材料が提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。ここで、逆波長分散特性とは、短波長側ほど透過光における位相差が小さい波長分散特性であり、より具体的に、４５０ｎｍの波長におけるリタデーション（Ｒ４５０）と、５５０ｎｍの波長におけるリタデーション（Ｒ５５０）との関係が、Ｒ４５０＜Ｒ５５０である。 A liquid crystal material applied to such a retardation layer usually has a positive chromatic dispersion characteristic, but recently, a liquid crystal material having a reverse chromatic dispersion characteristic has been proposed (see, for example, Patent Documents 2 and 3). ). Here, the reverse wavelength dispersion characteristic is a wavelength dispersion characteristic in which the phase difference in the transmitted light is smaller as the wavelength is shorter, more specifically, retardation at a wavelength of 450 nm (R450) and retardation at a wavelength of 550 nm (R550). And R450 <R550.
また、画像表示パネルにおいては、Ａプレート、Ｃプレート等を利用して視野角特性、色味等の種々の光学特性を改善する方法が提案されており、例えば特許文献４には、Ａプレート、Ｃプレートを使用したＩＰＳ液晶表示装置の光学補償に係る工夫が提案されている。ここで、光学補償とは、黒表示の際に直線偏光板からの斜め方向の光漏れを低減する構成である。また、Ｃプレートは、ｎｘ＝ｎｙ＜ｎｚ又はｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚで表され、ｎｘ＝ｎｙ＜ｎｚは正のＣプレートであり、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚは負のＣプレートである。 In addition, in the image display panel, a method for improving various optical characteristics such as viewing angle characteristics and color using an A plate, a C plate, etc. has been proposed. A device for optical compensation of an IPS liquid crystal display device using a C plate has been proposed. Here, the optical compensation is a configuration that reduces light leakage in an oblique direction from the linear polarizing plate during black display. The C plate is represented by nx = ny <nz or nx = ny> nz, where nx = ny <nz is a positive C plate and nx = ny> nz is a negative C plate.
正のＣプレートにおいては、いわゆるＣプレート用の液晶材料による塗工液を塗布して乾燥硬化させることで作製することができる。また、バーチカル・アライメント（ＶＡ）液晶表示装置等では、垂直配向膜により液晶材料を垂直方向に配向させており、ＶＡ液晶に関する垂直配向膜の工夫が種々提案されている（例えば、特許文献５〜１０参照）。 The positive C plate can be produced by applying a coating liquid of a so-called C plate liquid crystal material and drying and curing it. In vertical alignment (VA) liquid crystal display devices and the like, liquid crystal materials are aligned in the vertical direction by vertical alignment films, and various devices for vertical alignment films related to VA liquid crystals have been proposed (for example, Patent Documents 5 to 5). 10).
さて、正のＣプレートを備えた光学フィルムでは、液晶ディスプレイの高コントラスト化、薄膜化、低コスト化等の流れに伴って、高波長領域で１／４波長の位相差を与える光学フィルムが要求されており、例えば、逆波長分散特性を示す特殊なポリカーボネート樹脂を用いて光学フィルムを製造する方法が提案されている。 Now, optical films with positive C-plates require optical films that give a quarter-wave phase difference in the high-wavelength region as liquid crystal displays increase in contrast, thickness, and cost. For example, a method for manufacturing an optical film using a special polycarbonate resin exhibiting reverse wavelength dispersion characteristics has been proposed.
従来、このような逆波長分散特性を示すポリカーボネート樹脂を用いた光学フィルムとしては、そのポリカーボネートからなる基材上に垂直配向膜を設け、その垂直配向膜上に液晶材料を塗布して位相差層（液晶層）を構成して液晶を垂直に配向させることで位相差層を形成していた。 Conventionally, as an optical film using a polycarbonate resin exhibiting such reverse wavelength dispersion characteristics, a vertical alignment film is provided on a substrate made of the polycarbonate, and a liquid crystal material is applied on the vertical alignment film to form a retardation layer. The phase difference layer was formed by constituting the (liquid crystal layer) and orienting the liquid crystal vertically.
ところが、近年では、より一層に薄膜であって低コストである、正のＣプレートを備えた光学フィルムが求められている。 However, in recent years, there has been a demand for an optical film having a positive C plate that is much thinner and lower in cost.
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、従来と同様に良好な配向性を示し、より低コストに製造することが可能な、正のＣプレートを備えた光学フィルムを提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of such circumstances, and an optical film including a positive C plate that exhibits good orientation as in the past and can be manufactured at a lower cost. The purpose is to provide.
本発明者は、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、逆波長分散特性を示すポリカーボネートを基材とした正のＣプレートを備えた光学フィルムにおいて、特定の溶剤を含有する液晶組成物からなる塗工液をその基材上に塗布して位相差層（液晶層）を形成することで、従来のように垂直配向膜を設けることなく、高い密着性を有し、また液晶化合物を垂直に配向させる優れた配向性を示す光学フィルムが得られることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は以下のものを提供する。 This inventor repeated earnest examination in order to solve the subject mentioned above. As a result, in an optical film provided with a positive C plate based on polycarbonate that exhibits reverse wavelength dispersion characteristics, a coating liquid composed of a liquid crystal composition containing a specific solvent is applied onto the substrate. By forming the phase difference layer (liquid crystal layer), an optical film having high adhesiveness and excellent alignment for vertically aligning the liquid crystal compound can be obtained without providing a vertical alignment film as in the prior art. As a result, the present invention has been completed. That is, the present invention provides the following.
（１）本発明の第１の発明は、逆波長分散性を有するポリカーボネートを基材として備えた光学フィルムであって、前記ポリカーボネートの基材上に、浸透層と、重合性液晶組成物を含有する液晶層とが順次積層された積層体からなり、前記浸透層は、前記重合性液晶組成物に含まれる溶剤により前記基材を構成するポリカーボネートが溶解して形成されていることを特徴とする光学フィルムである。 (1) The first invention of the present invention is an optical film comprising a polycarbonate having reverse wavelength dispersibility as a base material, comprising a penetrating layer and a polymerizable liquid crystal composition on the polycarbonate base material. A liquid crystal layer is sequentially laminated, and the permeation layer is formed by dissolving the polycarbonate constituting the base material with a solvent contained in the polymerizable liquid crystal composition. It is an optical film.
（２）本発明の第２の発明は、第１の発明において、前記液晶層には前記ポリカーボネートの前記溶剤による溶解成分が含まれないことを特徴とする光学フィルムである。 (2) According to a second aspect of the present invention, there is provided the optical film according to the first aspect, wherein the liquid crystal layer does not contain a component dissolved by the solvent of the polycarbonate.
（３）本発明の第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記溶剤として、酢酸ブチルの蒸発速度に対する蒸発速度比が１以上３以下、且つ、ポリカーボネート基材の試験片（２×２ｃｍ）を溶解させるまでの時間が２０分以下である溶剤を主成分として含有することを特徴とする光学フィルムである。 (3) According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the solvent has an evaporation rate ratio of 1 to 3 with respect to the evaporation rate of butyl acetate, and a polycarbonate base test piece (2 It is an optical film characterized by containing as a main component a solvent having a time of 20 minutes or less until it is dissolved.
（４）本発明の第４の発明は、第３の発明において、前記溶剤として、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を主成分として含有することを特徴とする光学フィルムである。 (4) A fourth invention of the present invention is the optical film according to the third invention, wherein the solvent contains methyl isobutyl ketone (MIBK) as a main component.
本発明によれば、従来のように垂直配向膜を設けることなく、ポリカーボネートからなる基材と位相差層とを効果的に密着させ、良好な配向性を示す、新規な構成の光学フィルムを提供することができる。 According to the present invention, an optical film having a novel structure is provided that exhibits good orientation by effectively adhering a base material made of polycarbonate and a retardation layer without providing a vertical alignment film as in the prior art. can do.
以下、本発明の具体的な実施例形態（以下、「本実施の形態」という）について、図面を参照しながら以下の順で詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。
１．光学フィルムの構成
２．光学フィルム（Ｃプレート）の製造方法
３．Ｃプレートを適用した光学フィルム
Hereinafter, specific embodiments of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail in the following order with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, A various change is possible in the range which does not change the summary of this invention.
1. 1. Configuration of optical film 2. Manufacturing method of optical film (C plate) Optical film using C plate
≪１．光学フィルムの構成≫
図１は、本実施の形態に係る光学フィルムの構成の一例を示す断面図である。本実施の形態では、例えば画像表示装置において、この光学フィルム１を各種の光学フィルムと共に液晶表示パネルの視聴者側面に配置することで、種々の光学特性を向上させることができる。なお、ここでの光学特性の向上とは、例えば視野角特性の向上、斜め方向に係る光漏れの低減に係る光学補償、色味の補正等である。
<< 1. Configuration of optical film >>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the optical film according to the present embodiment. In the present embodiment, for example, in an image display device, various optical characteristics can be improved by disposing the optical film 1 together with various optical films on the viewer side of the liquid crystal display panel. Here, the improvement of the optical characteristics includes, for example, improvement of viewing angle characteristics, optical compensation for reducing light leakage in an oblique direction, correction of color, and the like.
光学フィルム１は、ｎｘ＝ｎｙ＜ｎｚの光学特性である正のＣプレートであり、逆波長分散の波長分散特性（以下、「逆分散特性」ともいう）を備える。より具体的に、４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの波長λにおける０度入射の位相差（Ｒｅ０（λ））が２０ｎｍ以下で、斜め入射角θ（θ＞０）の位相差（Ｒｅθ（λ））が０度入射の位相差（Ｒｅ０（λ））よりも大きく、これにより正のＣプレートとして機能する。また、さらに波長λが増加するに従い、斜め入射角θ（θ＞０）の位相差（Ｒｅθ（λ））が増加する光学特性を備え、これにより逆分散特性を示すフィルムとして機能する。このことから、この光学フィルムを備えた画像表示装置は、広い波長帯域で所望の光学特性を確保できる。 The optical film 1 is a positive C plate having optical characteristics of nx = ny <nz, and has a wavelength dispersion characteristic of reverse wavelength dispersion (hereinafter also referred to as “reverse dispersion characteristic”). More specifically, the phase difference (Re0 (λ)) at 0 ° incidence at a wavelength λ of 450 nm to 650 nm is 20 nm or less, and the phase difference (Reθ (λ)) at an oblique incident angle θ (θ> 0) is 0 °. It is larger than the incident phase difference (Re0 (λ)), thereby functioning as a positive C plate. Further, as the wavelength λ further increases, the film has optical characteristics in which the phase difference (Reθ (λ)) of the oblique incident angle θ (θ> 0) increases, thereby functioning as a film exhibiting reverse dispersion characteristics. From this, the image display apparatus provided with this optical film can ensure desired optical characteristics in a wide wavelength band.
具体的に、本実施の形態に係る光学フィルム１は、基材１１として、逆波長分散特性を示すポリカーボネートからなる基材を用いる。そして、光学フィルム１では、その基材１１上に、特定の溶剤を含有させた重合性液晶組成物からなる塗工液を塗工することによって液晶層１３を構成する。この光学フィルム１では、基材１１と液晶層１３との間に、重合性液晶組成物に含まれる溶剤が基材１１を構成するポリカーボネートを溶解して形成された浸透層１２を有する。このように、基材１１と、浸透層１２と、液晶層１３とが順次積層された構成（積層体）からなる光学フィルム１によれば、従来のように垂直配向膜を設けることなく安価に、正のＣプレートとして機能させることができる。 Specifically, the optical film 1 according to the present embodiment uses a base material made of polycarbonate showing reverse wavelength dispersion characteristics as the base material 11. And in the optical film 1, the liquid crystal layer 13 is comprised by apply | coating the coating liquid which consists of a polymeric liquid crystal composition which made the specific solvent contain on the base material 11. FIG. In this optical film 1, a permeation layer 12 is formed between a base material 11 and a liquid crystal layer 13 by dissolving a polycarbonate constituting the base material 11 with a solvent contained in the polymerizable liquid crystal composition. As described above, according to the optical film 1 having the configuration (laminated body) in which the base material 11, the osmotic layer 12, and the liquid crystal layer 13 are sequentially laminated, it is inexpensive without providing a vertical alignment film as in the past. , Can function as a positive C plate.
図２は、本実施の形態に係る光学フィルム１の断面のＳＴＥＭ観察像（５０，０００倍）である。この観察像に示すように、基材１１と、液晶層１３との間に、浸透層１２が形成されている。なお、図２における（Ａ）、（Ｂ）は、液晶層１３を構成する重合性液晶組成物中の溶剤成分の違いに基づくものであり、詳しくは実施例にて説明する。 FIG. 2 is a STEM observation image (50,000 times) of a cross section of the optical film 1 according to the present embodiment. As shown in this observation image, a permeation layer 12 is formed between the base material 11 and the liquid crystal layer 13. 2A and 2B are based on the difference in the solvent component in the polymerizable liquid crystal composition constituting the liquid crystal layer 13, and will be described in detail in Examples.
＜１−１．基材＞
基材１１としては、逆波長分散特性を示すポリカーボネートからなる基材を用いる。このようなポリカーボネートからなる基材とすることにより、光学異方性が小さくＣプレートとして好適に機能させることができる。
<1-1. Base material>
As the base material 11, a base material made of polycarbonate showing reverse wavelength dispersion characteristics is used. By using such a base material made of polycarbonate, the optical anisotropy is small, and it can function suitably as a C plate.
ここで、詳しくは後述するが、本実施の形態に係る光学フィルム１においては、当該基材１１と液晶層１３との間に浸透層１２が形成されている。その浸透層１２は、基材１１側の近傍に位置するものであり、液晶層１３を構成する液晶組成物に含まれる溶剤が基材１１に浸透し、基材１１を構成するポリカーボネートが溶解することによって形成された層である。このように、光学フィルム１では、基材１１の構成成分であるポリカーボネートの一部が溶解して形成された浸透層１２を有し、このことにより、そのポリカーボネートの溶解成分による浸透層１２がアンカー効果を示して、基材１１と液晶層１３との密着性を高めることができる。 Here, as will be described in detail later, in the optical film 1 according to the present embodiment, a permeation layer 12 is formed between the base material 11 and the liquid crystal layer 13. The permeation layer 12 is located in the vicinity of the base material 11 side, the solvent contained in the liquid crystal composition constituting the liquid crystal layer 13 permeates the base material 11, and the polycarbonate constituting the base material 11 is dissolved. It is a layer formed by this. As described above, the optical film 1 has the osmotic layer 12 formed by dissolving a part of the polycarbonate which is a constituent component of the base material 11, whereby the osmotic layer 12 by the dissolved component of the polycarbonate is anchored. An effect can be shown and the adhesiveness of the base material 11 and the liquid crystal layer 13 can be improved.
＜１−２．液晶層＞
液晶層１３は、Ｃプレートとしての光学的機能を担う層であり、各種の光学フィルムの位相差層の作製に供する液晶材料であって、波長分散特性が例えば逆分散特性である液晶化合物を含む重合性液晶組成物を基材１１に塗布して形成される。この液晶層１３では、液晶化合物が垂直（ホメオトロピック）配向している。
<1-2. Liquid crystal layer>
The liquid crystal layer 13 is a layer having an optical function as a C plate, and is a liquid crystal material used for producing a retardation layer of various optical films, and includes a liquid crystal compound whose wavelength dispersion characteristic is, for example, reverse dispersion characteristic. It is formed by applying a polymerizable liquid crystal composition to the substrate 11. In the liquid crystal layer 13, the liquid crystal compound is vertically (homeotropic) aligned.
［重合性液晶組成物について］
具体的に、重合性液晶組成物は、液晶性を示し分子内に重合性官能基を有する液晶化合物（棒状化合物）を含有する。
[About polymerizable liquid crystal composition]
Specifically, the polymerizable liquid crystal composition contains a liquid crystal compound (rod-like compound) that exhibits liquid crystallinity and has a polymerizable functional group in the molecule.
（液晶化合物）
液晶化合物は、屈折率異方性を有し、規則的に配列することにより所望の位相差性を付与する機能を有する。液晶化合物として、例えば、ネマチック相、スメクチック相等の液晶相を示す材料が挙げられるが、他の液晶相を示す液晶化合物と比較して規則的に配列させることが容易である点で、ネマチック相を示す液晶化合物を用いることがより好ましい。ネマチック相を示す液晶化合物としては、メソゲン両端にスペーサを有する材料を用いることが好ましい。メソゲン両端にスペーサを有する液晶化合物は、柔軟性に優れる。
(Liquid crystal compound)
The liquid crystal compound has refractive index anisotropy and has a function of imparting a desired retardation by regularly arranging the liquid crystal compound. Examples of the liquid crystal compound include materials exhibiting a liquid crystal phase such as a nematic phase and a smectic phase, but the nematic phase is easier to arrange regularly than liquid crystal compounds exhibiting other liquid crystal phases. It is more preferable to use the liquid crystal compound shown. As the liquid crystal compound exhibiting a nematic phase, it is preferable to use a material having spacers at both ends of the mesogen. A liquid crystal compound having spacers at both ends of the mesogen is excellent in flexibility.
また、液晶化合物は、上述したように分子内に重合性官能基を有する重合性液晶化合物である。重合性官能基を有することにより、液晶化合物を重合して固定することが可能になるため、配列安定性に優れ、位相差性の経時変化が生じにくくなる。また、重合性液晶化合物は、分子内に三次元架橋可能な重合性官能基を有することがより好ましい。三次元架橋可能な重合性官能基を有することで、配列安定性をより一層に高めることができる。なお、「三次元架橋」とは、液晶性分子を互いに三次元に重合して、網目（ネットワーク）構造の状態にすることをいう。 The liquid crystal compound is a polymerizable liquid crystal compound having a polymerizable functional group in the molecule as described above. By having a polymerizable functional group, it is possible to polymerize and fix the liquid crystal compound, so that the alignment stability is excellent and the phase change is less likely to occur over time. The polymerizable liquid crystal compound more preferably has a polymerizable functional group capable of three-dimensional crosslinking in the molecule. By having a polymerizable functional group capable of three-dimensional crosslinking, the alignment stability can be further enhanced. Note that “three-dimensional crosslinking” means that liquid crystal molecules are polymerized three-dimensionally to form a network structure.
重合性官能基としては、例えば、紫外線、電子線等の電離放射線、あるいは熱の作用によって重合するものを挙げることができる。これら重合性官能基としては、ラジカル重合性官能基が挙げられる。ラジカル重合性官能基の代表例としては、少なくとも１つの付加重合可能なエチレン性不飽和二重結合を持つ官能基が挙げられ、具体例として、置換基を有する若しくは有さないビニル基、アクリレート基（アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基を包含する総称）等が挙げられる。 Examples of the polymerizable functional group include those that polymerize by the action of ionizing radiation such as ultraviolet rays and electron beams, or heat. Examples of these polymerizable functional groups include radically polymerizable functional groups. Representative examples of radically polymerizable functional groups include functional groups having at least one addition-polymerizable ethylenically unsaturated double bond, and specific examples include vinyl groups and acrylate groups with or without substituents. (Generic name including acryloyl group, methacryloyl group, acryloyloxy group, methacryloyloxy group) and the like.
また、液晶化合物は、末端に重合性官能基を有するものが特に好ましい。このような液晶化合物を用いることにより、例えば、互いに三次元に重合して、網目（ネットワーク）構造の状態にすることができるため、列安定性を備え、かつ、光学特性の発現性に優れたＣプレートを形成することができる。 The liquid crystal compound is particularly preferably one having a polymerizable functional group at the terminal. By using such a liquid crystal compound, for example, they can be polymerized three-dimensionally to form a network structure, so that they have column stability and excellent optical properties. A C-plate can be formed.
重合性液晶組成物中における液晶化合物の含有量としては、基材１１上に塗布する塗布方法に応じて、重合性液晶組成物の粘度を所望の値に調整できれば特に限定されないが、重合性液晶組成物中に５質量部〜４０質量部の割合で含まれていることが好ましく、１０質量部〜３０質量部の割合で含まれていることがより好ましい。液晶化合物の量が５質量部未満であると、含有量が少なすぎるために液晶層１３への入射光を適切に配向できない可能性がある。一方で、４０質量部を超えると、その重合性液晶組成物の粘度が高くなりすぎるために作業性が悪くなる。 The content of the liquid crystal compound in the polymerizable liquid crystal composition is not particularly limited as long as the viscosity of the polymerizable liquid crystal composition can be adjusted to a desired value according to the coating method applied on the substrate 11, but the polymerizable liquid crystal It is preferable that it is contained in the composition in a proportion of 5 to 40 parts by mass, and more preferably in a proportion of 10 to 30 parts by mass. If the amount of the liquid crystal compound is less than 5 parts by mass, there is a possibility that the incident light to the liquid crystal layer 13 cannot be properly aligned because the content is too small. On the other hand, when it exceeds 40 mass parts, since the viscosity of the polymeric liquid crystal composition will become high too much, workability | operativity will worsen.
なお、液晶化合物は、１種単独で又は２種以上を混合して用いることができる。 In addition, a liquid crystal compound can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
（溶剤）
上述した液晶化合物は、通常、溶剤に溶かされている。溶媒としては、上述した液晶化合物を均一に分散できるものであることが必要となる。そして、本実施の形態に係る光学フィルム１では、重合性液晶組成物に含まれる溶剤として、蒸発速度が比較的速く、基材１１を構成するポリカーボネートを完全に溶解させるまでの時間が短いという特性を有する溶剤を含有させることを特徴としている。
(solvent)
The above-mentioned liquid crystal compound is usually dissolved in a solvent. As the solvent, it is necessary that the liquid crystal compound described above can be uniformly dispersed. And in the optical film 1 which concerns on this Embodiment, as a solvent contained in a polymeric liquid crystal composition, the rate of evaporation is comparatively fast, and the time until it completely dissolves the polycarbonate which comprises the base material 11 is short. It contains the solvent which has this.
具体的には、その溶剤として、酢酸ブチルの蒸発速度に対する（酢酸ブチル＝１としたときの）蒸発速度比が１以上３以下であり、且つ、下記試験方法にて測定されたポリカーボネート基材を溶解させる溶解時間が２０分以下である溶剤を主成分として含有するものを用いる。なお、主成分とは、溶剤中における含有量が質量比で５１％以上であることをいい、好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上の割合で含む成分をいう。
＜溶剤の溶解時間の測定方法＞
溶剤を５ｇのガラス瓶に取り、ポリカーボネート基材の２ｃｍ×２ｃｍの試験片を投入して、その試験片が溶け切るまでの時間を測定する。この溶解時間が速いほど（短時間であるほど）、基材に対する溶解性が高いことを意味する。
Specifically, as the solvent, a polycarbonate substrate having an evaporation rate ratio of 1 or more and 3 or less (when butyl acetate = 1) with respect to the evaporation rate of butyl acetate and measured by the following test method is used. A solvent containing a solvent whose dissolution time is 20 minutes or less as a main component is used. The main component means that the content in the solvent is 51% or more by mass, preferably 60% or more, more preferably 70% or more.
<Measurement method of solvent dissolution time>
The solvent is taken into a 5 g glass bottle, a 2 cm × 2 cm test piece of polycarbonate base material is added, and the time until the test piece melts is measured. The faster the dissolution time (the shorter the time), the higher the solubility in the substrate.
図３は、数種類の溶剤について、蒸発速度（酢酸ブチル＝１としたときの速度比）と、ポリカーボネートの基材による溶解時間（ｍｉｎ）の測定結果を示すグラフ図である。なお、上述したように溶解時間が速いほど基材に対する溶解性が高いことを意味する。また、蒸発速度は酢酸ブチルを基準とした速度比であり、その数値が大きいほど蒸発速度が遅い、つまり乾燥させるまでの時間が長いことを意味する。 FIG. 3 is a graph showing the measurement results of the evaporation rate (rate ratio when butyl acetate = 1) and the dissolution time (min) with a polycarbonate substrate for several types of solvents. As described above, the faster the dissolution time, the higher the solubility in the substrate. The evaporation rate is a rate ratio based on butyl acetate, and the larger the value, the slower the evaporation rate, that is, the longer the time until drying.
ここで、本実施の形態に係る光学フィルム１では、基材１１と液晶層１３との間に浸透層１２を有しており、その浸透層１２は、液晶層１３を構成する重合性液晶組成物に含まれる溶剤により基材１１を構成するポリカーボネートが溶解して形成されている。つまり、浸透層１２は、ポリカーボネートの溶剤による溶解成分からなっている。光学フィルム１では、このような浸透層１２を備えることで、それがアンカー効果を奏して、基材１１と液晶層１３との密着性を高め、また良好な配向性を発揮する。 Here, in the optical film 1 according to the present embodiment, the penetrating layer 12 is provided between the base material 11 and the liquid crystal layer 13, and the penetrating layer 12 is a polymerizable liquid crystal composition constituting the liquid crystal layer 13. The polycarbonate which comprises the base material 11 melt | dissolves and is formed with the solvent contained in a thing. That is, the osmotic layer 12 is composed of a component dissolved in a polycarbonate solvent. In the optical film 1, by providing such a permeation layer 12, it exerts an anchor effect, enhances the adhesion between the substrate 11 and the liquid crystal layer 13, and exhibits good orientation.
このことから、重合性液晶組成物に含まれる溶剤としては、ポリカーボネートに対して良好な溶解性を示す（溶解速度が速い）ものであることが好ましく、これにより浸透層１２が形成されることになる。具体的には、溶解時間が２０分以下である溶剤を用いることが好ましい。ところが一方で、その溶剤の蒸発速度の観点からすると、蒸発速度が遅すぎる（酢酸ブチルに対する蒸発速度比が大きすぎる）と、所定の乾燥条件で乾燥させたときの乾燥までの時間が長いことを意味し、溶解させたポリカーボネートの成分（溶解成分）が基材１１の近傍に留まらずに液晶層１３の表面（露出面）の方向にまで漂ってしまう。すると、液晶層１３に含まれるようになったポリカーボネートの溶解成分に起因して、その配向性が悪化する。このことから、蒸発速度も適度に速いことが好ましく、具体的には、酢酸ブチル（＝１）に対する速度比で３以下であることが好ましい。なお、蒸発速度比が１未満であると、蒸発が速すぎてポリカーボネートを有効に溶解させることができず、浸透層１２が形成されなくなることから、蒸発速度比は１以上が好ましい。 From this, it is preferable that the solvent contained in the polymerizable liquid crystal composition is one that exhibits good solubility (high dissolution rate) with respect to the polycarbonate, whereby the osmotic layer 12 is formed. Become. Specifically, it is preferable to use a solvent having a dissolution time of 20 minutes or less. However, from the viewpoint of the evaporation rate of the solvent, if the evaporation rate is too slow (the evaporation rate ratio to butyl acetate is too large), it takes a long time to dry when dried under predetermined drying conditions. This means that the dissolved polycarbonate component (dissolved component) does not stay in the vicinity of the substrate 11 but floats in the direction of the surface (exposed surface) of the liquid crystal layer 13. Then, due to the dissolved component of the polycarbonate which is included in the liquid crystal layer 13, the orientation is deteriorated. From this, it is preferable that the evaporation rate is also moderately high, and specifically, it is preferable that the rate ratio with respect to butyl acetate (= 1) is 3 or less. If the evaporation rate ratio is less than 1, the evaporation rate is too high and the polycarbonate cannot be dissolved effectively, and the permeation layer 12 is not formed. Therefore, the evaporation rate ratio is preferably 1 or more.
より具体的に、溶剤としては、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を主成分として含有するものであることが好ましい。例えば、溶剤の組成として、ＭＩＢＫを溶剤中に質量比で１００％の割合で含有させる溶剤、ＭＩＢＫ：シクロペンチルメチルエーテル（ＣＰＭＥ）＝７０〜９５：５〜３０の比率で含有する混合溶剤とすることができる。 More specifically, the solvent preferably contains methyl isobutyl ketone (MIBK) as a main component. For example, as a composition of the solvent, a solvent in which MIBK is contained in the solvent at a mass ratio of 100%, a mixed solvent containing MIBK: cyclopentyl methyl ether (CPME) = 70 to 95: 5 to 30 is used. Can do.
本実施の形態においては、このように液晶層１３を構成する重合性液晶組成物に含まれる溶剤を選定することによって、ポリカーボネートからなる基材１１とその液晶層１３との間に浸透層１２を形成させることができ、基材１１と液晶層１３との密着性を高めることができる。また、溶剤を適切に選定することによってポリカーボネートの溶解成分が液晶層１３に漂うことを防ぎ、良好な配向性を発揮させる（良好に液晶化合物を垂直に配向させる）。つまり、本実施の形態に係る光学フィルムは、液晶層１３にはポリカーボネートの溶剤による溶解成分を含まない。なお、液晶層１３におけるポリカーボネートの溶解成分の有無は、例えばＩＲ測定等によってその存在を容易に測定することができる。 In the present embodiment, the permeation layer 12 is formed between the substrate 11 made of polycarbonate and the liquid crystal layer 13 by selecting the solvent contained in the polymerizable liquid crystal composition constituting the liquid crystal layer 13 as described above. Thus, the adhesion between the substrate 11 and the liquid crystal layer 13 can be enhanced. Further, by appropriately selecting the solvent, it is possible to prevent the dissolved component of the polycarbonate from drifting in the liquid crystal layer 13 and to exhibit good alignment (good alignment of the liquid crystal compound vertically). That is, in the optical film according to the present embodiment, the liquid crystal layer 13 does not contain a component dissolved by a polycarbonate solvent. The presence / absence of the dissolved component of polycarbonate in the liquid crystal layer 13 can be easily measured by, for example, IR measurement.
重合性液晶組成物中の溶剤の含有量としては、液晶化合物１００質量部に対して６６質量部〜９００質量部であることが好ましい。溶剤の量が６６質量部未満であると、液晶化合物を均一に溶かすことができないことがある。一方で、９００質量部を超えると、溶剤の一部が残存して信頼性が低下することがあり、また均一に塗工できないことがある。 The content of the solvent in the polymerizable liquid crystal composition is preferably 66 parts by mass to 900 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal compound. If the amount of the solvent is less than 66 parts by mass, the liquid crystal compound may not be dissolved uniformly. On the other hand, when it exceeds 900 mass parts, a part of solvent may remain and reliability may fall, and it may be unable to apply uniformly.
（その他の添加剤）
なお、重合性液晶組成物には、必要に応じて他の添加剤を含有させることができる。他の化合物としては、上述した液晶化合物の配列秩序を害するものでなければ特に限定されるものではなく、例えば、重合開始剤、重合禁止剤、可塑剤、界面活性剤及びシランカップリング剤等を挙げることができる。例えば、重合開始剤として、ラジカル重合開始剤を含有させることができる。
(Other additives)
The polymerizable liquid crystal composition can contain other additives as necessary. Other compounds are not particularly limited as long as they do not impair the alignment order of the liquid crystal compounds described above. Examples include polymerization initiators, polymerization inhibitors, plasticizers, surfactants, and silane coupling agents. Can be mentioned. For example, a radical polymerization initiator can be contained as a polymerization initiator.
［液晶層の形成方法について］
液晶層１３は、ポリカーボネートからなる基材１１上に液晶層１３を構成する重合性液晶組成物からなる塗工液を塗工した後、所定の乾燥条件で乾燥させ、紫外線や電子線等の照射を行うことで硬化させることによって形成することができる。
[Method for forming liquid crystal layer]
The liquid crystal layer 13 is coated with a coating liquid made of a polymerizable liquid crystal composition constituting the liquid crystal layer 13 on a substrate 11 made of polycarbonate, and then dried under predetermined drying conditions, and irradiated with ultraviolet rays, electron beams, or the like. It can form by hardening by performing.
基材１１上への重合性液晶組成物からなる塗工液の塗工方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、ダイコート法、グラビアコート法、リバースコート法、ナイフコート法、ディップコート法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、スピンコート法、ロールコート法、プリント法、浸漬引き上げ法、カーテンコート法、キャスティング法、バーコート法、エクストルージョンコート法、Ｅ型塗布方法等を用いることができる。 The coating method of the coating liquid comprising the polymerizable liquid crystal composition on the substrate 11 is not particularly limited, and examples thereof include a die coating method, a gravure coating method, a reverse coating method, a knife coating method, and a dip coating. Use spraying method, spray coating method, air knife coating method, spin coating method, roll coating method, printing method, dipping and lifting method, curtain coating method, casting method, bar coating method, extrusion coating method, E-type coating method, etc. Can do.
液晶化合物を重合し硬化させる硬化処理としては、紫外線や電子線等の活性放射線を照射して行うことができる。活性放射線としては、液晶化合物を重合することが可能な放射線であれば特に限定されないが、通常は装置の容易性等の観点から紫外光を使用することが好ましい。このような硬化処理を施すことで、液晶化合物が互いに重合して、網目（ネットワーク）構造の状態にすることができ、列安定性を備え、かつ、光学特性の発現性に優れた液晶層１３を形成することができる。 The curing treatment for polymerizing and curing the liquid crystal compound can be performed by irradiating active radiation such as ultraviolet rays or electron beams. The actinic radiation is not particularly limited as long as it is a radiation capable of polymerizing the liquid crystal compound, but it is usually preferable to use ultraviolet light from the viewpoint of the ease of the apparatus. By performing such a curing treatment, the liquid crystal compounds can be polymerized with each other to form a network structure, have a column stability, and have excellent optical characteristics. Can be formed.
例えば、活性放射線として紫外線を用いる場合、その光源としては、低圧水銀ランプ（殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、ブラックライト）、高圧放電ランプ（高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ）、ショートアーク放電ランプ（超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ）等を用いることができる。その中でも、メタルハライドランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプ等を好ましく用いることができる。 For example, when ultraviolet rays are used as actinic radiation, the light source is a low-pressure mercury lamp (sterilization lamp, fluorescent chemical lamp, black light), high-pressure discharge lamp (high-pressure mercury lamp, metal halide lamp), short arc discharge lamp (ultra-high-pressure mercury). Lamp, xenon lamp, mercury xenon lamp) and the like can be used. Among these, a metal halide lamp, a xenon lamp, a high-pressure mercury lamp, and the like can be preferably used.
また、紫外線の波長としては、液晶材料等に応じて適宜設定されるものであり、具体的には、波長が２１０ｎｍ〜３８０ｎｍ、好ましくは２３０ｎｍ〜３８０ｎｍ、さらに好ましくは２５０ｎｍ〜３８０ｎｍの照射光を用いることが好ましい。また、紫外線の照射量（積算光量）としては、特に限定されないが、例えば、１００Ｊ／ｃｍ２〜１５００ｍＪ／ｃｍ２の範囲内であることが好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ２〜８００ｍＪ／ｃｍ２の範囲内であることがより好ましい。 Further, the wavelength of the ultraviolet ray is appropriately set according to the liquid crystal material and the like, and specifically, irradiation light having a wavelength of 210 nm to 380 nm, preferably 230 nm to 380 nm, more preferably 250 nm to 380 nm is used. It is preferable. As the irradiation amount of the ultraviolet (integrated light quantity) is not particularly limited, for example, 100 J / cm 2 is preferably in the range of ~1500mJ / cm 2, within a range of 100mJ / cm 2 ~800mJ / cm 2 It is more preferable that
［液晶層の厚さについて］
液晶層１３の厚さとしては、特に限定されないが、適切な配向性能を得るためには、例えば５００ｎｍ〜２０００ｎｍ程度であることが好ましい。
[About the thickness of the liquid crystal layer]
Although it does not specifically limit as thickness of the liquid crystal layer 13, In order to acquire appropriate orientation performance, it is preferable that it is about 500 nm-2000 nm, for example.
＜１−３．浸透層＞
上述したように、本実施の形態に係る光学フィルム１では、基材１１と液晶層１３との間に浸透層１２を有している（図２のＳＴＥＭ観察像を参照）。この浸透層１２は、液晶層１３を構成する重合性液晶組成物に含まれる溶剤によって、基材１１のポリカーボネートが溶解した溶解成分からなっている。
<1-3. Penetration layer>
As described above, the optical film 1 according to the present embodiment has the permeation layer 12 between the base material 11 and the liquid crystal layer 13 (see the STEM observation image in FIG. 2). The permeation layer 12 is made of a dissolved component in which the polycarbonate of the substrate 11 is dissolved by a solvent contained in the polymerizable liquid crystal composition constituting the liquid crystal layer 13.
より具体的には、液晶層１３を構成する重合性液晶組成物を基材１１上に塗工することにより、組成物に含まれる溶剤が基材１１に浸透し、その溶剤によって基材１１を構成するポリカーボネートが溶解し、その溶解成分より浸透層１２が形成されている。 More specifically, by applying the polymerizable liquid crystal composition constituting the liquid crystal layer 13 onto the base material 11, the solvent contained in the composition penetrates into the base material 11, and the base material 11 is made to penetrate by the solvent. The polycarbonate which comprises is melt | dissolving and the osmosis | permeation layer 12 is formed from the melt | dissolution component.
このように、光学フィルム１では、ポリカーボネートの溶剤による溶解成分からなる浸透層１２を備えることで、それがアンカー効果を奏して、基材１１と液晶層１３との密着性を高めることができる。また、上述したように液晶層１３を構成する重合性液晶組成物の溶剤を適切なものとすることで、良好な配向性を発揮させることができる。これにより、従来のように基材上に垂直配向膜を設けることなく、安価に、正のＣプレートを備える光学フィルムを作製することができる。 Thus, in the optical film 1, by providing the osmotic layer 12 made of a dissolved component of a polycarbonate solvent, it has an anchor effect, and the adhesion between the substrate 11 and the liquid crystal layer 13 can be enhanced. Moreover, favorable orientation can be exhibited by making the solvent of the polymeric liquid crystal composition which comprises the liquid crystal layer 13 suitable as mentioned above. Thereby, an optical film provided with a positive C plate can be produced at low cost without providing a vertical alignment film on a substrate as in the prior art.
≪２．光学フィルム（Ｃプレート）の製造方法≫
次に、上述した構成の光学フィルム１の製造方法について簡単に説明する。図４は、光学フィルム１の製造工程の流れを示すフローチャートである。
≪2. Manufacturing method of optical film (C plate) >>
Next, a method for manufacturing the optical film 1 having the above-described configuration will be briefly described. FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the manufacturing process of the optical film 1.
図４に示すように、光学フィルム１の製造工程においては、先ず、ポリカーボネートからなる基材１１が、ロールにより提供される（ステップＳＰ１）。 As shown in FIG. 4, in the manufacturing process of the optical film 1, first, the base material 11 made of polycarbonate is provided by a roll (step SP1).
次に、基材１１を供給リールから引き出し、液晶層形成用塗工液の塗工工程（ステップＳＰ２）において、基材１１上にダイ等による液晶層１３を構成する重合性液晶組成物からなる塗工液（液晶層形成用塗工液）を塗工する。 Next, the base material 11 is pulled out from the supply reel, and in the coating step (step SP2) of the liquid crystal layer forming coating liquid, the base material 11 is made of a polymerizable liquid crystal composition constituting the liquid crystal layer 13 by a die or the like. Apply a coating liquid (liquid crystal layer forming coating liquid).
次に、乾燥工程として、基材１１上に塗工した液晶層形成用の塗膜を所定の条件で乾燥させる。乾燥条件としては、例えば、乾燥温度を４０℃〜６０℃とし、乾燥時間を１分〜１５分として、５．０ｍ／ｓ〜１０．０ｍ／ｓの風速でエアーを吹き付けることによって行うことができる。 Next, as a drying process, the coating film for forming a liquid crystal layer coated on the substrate 11 is dried under predetermined conditions. As drying conditions, for example, the drying temperature may be 40 ° C. to 60 ° C., the drying time may be 1 minute to 15 minutes, and air may be blown at a wind speed of 5.0 m / s to 10.0 m / s. .
ここで、本実施の形態においては、重合性液晶組成物における溶剤として、好ましくは、酢酸ブチルの蒸発速度に対する蒸発速度比が１以上３以下であり、且つ、ポリカーボネート基材の試験片（２×２ｃｍ）を溶解させるまでの時間が２０分以下である溶剤を主成分として含む溶剤を用いる。具体的には、例えばＭＩＢＫを主成分として含有する溶剤を用いている。そして、この重合性液晶組成物からなる塗工液をポリカーボネートからなる基材１１上に塗工して液晶層１３を形成するようにしている。 Here, in the present embodiment, the solvent in the polymerizable liquid crystal composition is preferably an evaporation rate ratio of 1 to 3 with respect to the evaporation rate of butyl acetate, and a polycarbonate base test piece (2 × 2 cm) is used, and a solvent containing a solvent whose main component is 20 minutes or less is used. Specifically, for example, a solvent containing MIBK as a main component is used. Then, the liquid crystal layer 13 is formed by coating the coating liquid made of this polymerizable liquid crystal composition on the substrate 11 made of polycarbonate.
したがって、基材１１上に塗工した後に重合性液晶組成物中の溶剤がポリカーボネートを溶解させ、この乾燥工程（ステップＳＰ３）における乾燥処理により溶剤が蒸発するまでの間で、そのポリカーボネートの溶解成分からなる浸透層１２が基材１１上に形成される。つまり、乾燥工程（ステップＳＰ３）は、浸透層１２を形成させる工程にもなる。 Therefore, after the coating on the substrate 11, the solvent in the polymerizable liquid crystal composition dissolves the polycarbonate, and the dissolved component of the polycarbonate until the solvent evaporates by the drying process in this drying step (step SP3). A osmotic layer 12 is formed on the substrate 11. That is, the drying process (step SP3) is also a process for forming the permeation layer 12.
次に、液晶層形成用塗工液を乾燥させた後に、液晶層形成工程（ステップＳＰ４）として、紫外線等の照射処理あるいは加熱処理を施すことによって塗膜を硬化させて、これにより液晶層１３を形成する。このような工程を経ることによって、Ｃプレート１を製造することができる。 Next, after drying the liquid crystal layer forming coating liquid, as a liquid crystal layer forming step (step SP4), the coating film is cured by performing irradiation treatment such as ultraviolet rays or heat treatment, and thereby the liquid crystal layer 13 Form. The C plate 1 can be manufactured through these steps.
≪３．Ｃプレートを適用した光学フィルム≫
次に、上述した光学フィルム（Ｃプレート）を適用した光学機能フィルムについて説明する。この光学機能フィルムにおいては、画像表示パネルに配置される各種の光学機能フィルムに一体にＣプレートを作製するようにして、このＣプレートとして上述した光学フィルム１の構成を適用する。
≪3. Optical film with C-plate applied >>
Next, an optical functional film to which the above-described optical film (C plate) is applied will be described. In this optical functional film, the C plate is integrally formed on various optical functional films arranged on the image display panel, and the configuration of the optical film 1 described above is applied as this C plate.
＜３−１．光学フィルムを備えた液晶表示装置の例＞
ここで、正のＣプレートを配置する箇所の部材表面に、上述した光学フィルム１の液晶層１３を積層させるようにする。このような光学機能フィルムとしては、液晶表示パネルの出射面に配置される直線偏光板によるフィルム、この直線偏光板とカラーフィルタを一体化したフィルム等、種々の構成を広く適用することができる。なお、液晶表示パネルの出射面に配置される直線偏光板によるフィルムや、この直線偏光板とカラーフィルタを一体化したフィルムにあっては、Ｃプレートを使用した光学補償が種々に提案されており、上述した光学フィルム１を適用することができる。
<3-1. Example of liquid crystal display device provided with optical film>
Here, the liquid crystal layer 13 of the optical film 1 described above is laminated on the surface of the member where the positive C plate is disposed. As such an optical functional film, various configurations such as a film using a linearly polarizing plate disposed on the emission surface of the liquid crystal display panel, a film in which the linearly polarizing plate and a color filter are integrated, and the like can be widely applied. Various optical compensations using a C plate have been proposed for films using linear polarizing plates arranged on the exit surface of liquid crystal display panels and films integrating these linear polarizing plates and color filters. The optical film 1 described above can be applied.
図５は、光学機能フィルムの検討に供した液晶表示装置の構成を示す断面図である。この図５に示す液晶表示装置２において、光学機能フィルム２１は、上述した液晶表示パネルの出射面に配置される直線偏光板とカラーフィルタを一体化した光学フィルムにＣプレートを適用して光学補償に供する例である。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a liquid crystal display device used for studying the optical functional film. In the liquid crystal display device 2 shown in FIG. 5, the optical functional film 21 is optically compensated by applying a C plate to an optical film in which a linearly polarizing plate and a color filter arranged on the exit surface of the liquid crystal display panel are integrated. This is an example to be used.
液晶表示装置２は、ＩＰＳ液晶表示装置（Ｉｎ−ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ；ＩＰＳ−ＬＣＤ）であり、バックライト２２の前面に液晶表示パネル２３が配置される。 The liquid crystal display device 2 is an IPS liquid crystal display device (IPS-LCD), and a liquid crystal display panel 23 is disposed in front of the backlight 22.
液晶表示パネル２３は、ＩＰＳ液晶による液晶セル２４が設けられ、この液晶セル２４のバックライト側に、例えば感圧性の粘着層（図示せず）により直線偏光板２５が設けられる。なお、直線偏光板２５は、透明フィルムからなる基材２５Ａ及び２５Ｃにより、直線偏光板として機能を担う液晶層である偏光子２５Ｂを挟持して構成される。 The liquid crystal display panel 23 is provided with a liquid crystal cell 24 made of IPS liquid crystal, and a linear polarizing plate 25 is provided on the backlight side of the liquid crystal cell 24 by, for example, a pressure-sensitive adhesive layer (not shown). The linearly polarizing plate 25 is configured by sandwiching a polarizer 25B that is a liquid crystal layer serving as a linearly polarizing plate between base materials 25A and 25C made of a transparent film.
液晶表示パネル２３は、液晶セル２４の出射面に光学機能フィルム２１が配置される。この光学機能フィルム２１は、光学補償のための光学補償層２６、偏光子２７、表面材である基材（保護フィルム）２８を備える。また、光学補償層２６が、正（＋）のＣプレート（以下、「＋Ｃプレート２６」ともいう）により構成される。基材２８は、ＴＡＣ等の透明フィルムが適用され、直線偏光板２５と同様に直線偏光板としての液晶層が設けられる。また、光学機能フィルム２１は、この液晶層により偏光子２７が形成され、基材２８及び偏光子２７により出射面側の直線偏光板が構成される。 In the liquid crystal display panel 23, the optical functional film 21 is disposed on the emission surface of the liquid crystal cell 24. The optical functional film 21 includes an optical compensation layer 26 for optical compensation, a polarizer 27, and a base material (protective film) 28 that is a surface material. The optical compensation layer 26 is configured by a positive (+) C plate (hereinafter also referred to as “+ C plate 26”). A transparent film such as TAC is applied to the substrate 28, and a liquid crystal layer as a linear polarizing plate is provided in the same manner as the linear polarizing plate 25. In the optical functional film 21, a polarizer 27 is formed by this liquid crystal layer, and the substrate 28 and the polarizer 27 constitute a linear polarizing plate on the exit surface side.
このような積層体における＋Ｃプレート２６が、上述した基材１１／（浸透層１２）／液晶層１３が順に積層された積層体（光学フィルム１）により構成される。 The + C plate 26 in such a laminate is composed of a laminate (optical film 1) in which the above-described base material 11 / (penetrating layer 12) / liquid crystal layer 13 are laminated in order.
＜３−２．光学機能フィルム＞
次に、より具体的に、上述した液晶表示装置２における光学機能フィルム２１について説明する。図６は、上述した光学機能フィルム２１の構成例を示す断面図である。図６に示すように、光学機能フィルム２１は、基材１１と、液晶層１３とが順次積層されたＣプレート２６（上述した説明における「光学フィルム１」を適用。したがって、以下では「Ｃプレート２６（１）」と表記する）を備え、そのＣプレート２６（１）上に、ＵＶ接着剤等からなる接着層３０を介して偏光子２７が積層されてなり、その偏光子２７上に、ＴＡＣフィルム等からなる基材（保護フィルム）２８が貼合されている。
<3-2. Optical Function Film>
Next, the optical functional film 21 in the liquid crystal display device 2 described above will be described more specifically. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of the optical functional film 21 described above. As shown in FIG. 6, the optical functional film 21 is the C plate 26 (the “optical film 1” in the above description.) In which the base material 11 and the liquid crystal layer 13 are sequentially laminated. 26 (1) ”), and a polarizer 27 is laminated on the C plate 26 (1) via an adhesive layer 30 made of UV adhesive or the like. A base material (protective film) 28 made of a TAC film or the like is bonded.
このように、光学機能フィルム２１を構成するＣプレート２６は、基材１１と、液晶層１３とからなり、従来のような垂直配向膜を基材上に備えない構成となっている。本実施の形態におけるＣプレート２６では、ポリカーボネートからなる基材１１とし、基材１１と液晶層１３との間に、液晶層１３を構成する重合性液晶組成物中の溶剤が基材１１に浸透してそのポリカーボネートを溶解させた溶解成分からなる浸透層１２を備えている。これにより、垂直配向膜を備えなくても、基材１１と液晶層１３とを有効に密着させるとともに、良好な配向性を発揮させることができ、そのＣプレート２６を従来よりも薄膜化させることができ、また安価に製造することができる。 As described above, the C plate 26 constituting the optical functional film 21 includes the base material 11 and the liquid crystal layer 13, and does not include a conventional vertical alignment film on the base material. In the C plate 26 in the present embodiment, the base material 11 made of polycarbonate is used, and the solvent in the polymerizable liquid crystal composition constituting the liquid crystal layer 13 penetrates the base material 11 between the base material 11 and the liquid crystal layer 13. And the osmosis | permeation layer 12 which consists of a melt | dissolution component which melt | dissolved the polycarbonate is provided. Accordingly, the substrate 11 and the liquid crystal layer 13 can be effectively adhered to each other without providing a vertical alignment film, and good alignment can be exhibited, and the C plate 26 can be made thinner than before. Can be manufactured at low cost.
なお、Ｃプレート２０（１）において、浸透層１２は、上述したようにポリカーボネートの溶解成分からなっており、従来の垂直配向膜とは異なるものであるため、ここでの符号表記は「（１２）」とし、断面構成図においても浸透層（１２）と液晶層１３との界面は点線で表示する。 In the C plate 20 (1), the permeation layer 12 is made of a dissolved component of polycarbonate as described above, and is different from a conventional vertical alignment film. The interface between the permeation layer (12) and the liquid crystal layer 13 is also indicated by a dotted line in the cross-sectional configuration diagram.
接着層３０は、上述したようにＣプレート２６（１）上に積層されるものであり、この接着層３０を介して偏光子２７をＣプレート２６（１）に貼り付ける。接着層３０は、主として、主剤と硬化剤とからなる２液タイプの接着剤組成物を硬化させることによって形成される。主剤としては、特に限定されないが、例えば紫外線硬化型樹脂を用いてＵＶ接着層とすることができる。より具体的に、紫外線硬化型樹脂としては、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂、ウレタン系樹脂等が挙げられ、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、多官能ウレタンアクリレート等が好ましく用いられる。その中でも、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを用いることが特に好ましい。 The adhesive layer 30 is laminated on the C plate 26 (1) as described above, and the polarizer 27 is attached to the C plate 26 (1) through the adhesive layer 30. The adhesive layer 30 is mainly formed by curing a two-component adhesive composition composed of a main agent and a curing agent. Although it does not specifically limit as a main ingredient, For example, it can be set as a UV contact bonding layer using an ultraviolet curable resin. More specifically, examples of ultraviolet curable resins include acrylic resins, silicone resins, ester resins, urethane resins, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, polyfunctional Urethane acrylate or the like is preferably used. Among these, it is particularly preferable to use dipentaerythritol hexaacrylate.
また、偏光子２７は、上述した接着層３０上に接着されるものであって、その接着層３０を介してＣプレート２６（１）に貼り付けられて構成されるものである。偏光子２７としては、特に限定されず公知のものを用いることができ、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系フィルム等の親水性高分子フィルムにヨウ素や二色性染料等の二色性材料を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン系配向フィルム等が挙げられる。 The polarizer 27 is bonded onto the above-described adhesive layer 30 and is configured to be bonded to the C plate 26 (1) via the adhesive layer 30. The polarizer 27 is not particularly limited and may be a known one. For example, a dichroic material such as iodine or a dichroic dye is adsorbed on a hydrophilic polymer film such as a polyvinyl alcohol (PVA) film. And polyene-based oriented films such as those obtained by uniaxial stretching, polyvinyl alcohol dehydrated products, and polyvinyl chloride dehydrochlorinated products.
以下、実施例を示すことによって本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to a following example at all.
［実施例１］
（光学フィルムの作製）
有機溶剤ＭＩＢＫ（溶剤中の含有量１００質量％）を溶剤として用いて、ネマチック相を示す液晶化合物（ＤＩＣ株式会社製）と、紫外線硬化型のモノマーである２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート（Ｍ６００Ａ，共栄社化学株式会社製）とを固形分比２４％となるように溶解させて重合性液晶組成物を調製した。
[Example 1]
(Production of optical film)
Using an organic solvent MIBK (content of 100% by mass in the solvent) as a solvent, a liquid crystal compound exhibiting a nematic phase (manufactured by DIC Corporation), and 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate (UV curing monomer) M600A, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) was dissolved to a solid content ratio of 24% to prepare a polymerizable liquid crystal composition.
逆波長分散特性を示すポリカーボネート基材（ＲＭ１４７，帝人株式会社製）の保護裏面に、調整した重合性液晶組成物からなる塗工液をダイコート法で塗工した。 A coating liquid composed of the prepared polymerizable liquid crystal composition was applied to the protective back surface of a polycarbonate substrate (RM147, manufactured by Teijin Ltd.) exhibiting reverse wavelength dispersion characteristics by a die coating method.
その後、乾燥雰囲気温度：４０℃、時間：１分、風速：５．０ｍ／ｓの条件でエアーを吹き付けて乾燥処理を施し、そして４００ｍＪ／ｃｍ２の照射量の紫外線を照射して塗膜を硬化させた。これにより、ポリカーボネートからなる基材上に、液晶層が積層させた光学フィルムが得られた。 Thereafter, drying treatment was performed by blowing air under the conditions of a drying atmosphere temperature of 40 ° C., a time of 1 minute, and a wind speed of 5.0 m / s, and an ultraviolet ray with a dose of 400 mJ / cm 2 was irradiated to form a coating film. Cured. Thereby, an optical film in which a liquid crystal layer was laminated on a substrate made of polycarbonate was obtained.
（ＳＴＥＭ観察）
図７は、得られた光学フィルムの断面をＳＴＥＭにより観察した観察像（５０，０００倍）である。なお、図７の観察像は、図２（Ａ）の観察像と同一のものである。この観察像から分かるように、ポリカーボネートからなる基材と、液晶層との間に、浸透層が形成されていることが分かる。
(STEM observation)
FIG. 7 is an observation image (50,000 times) obtained by observing a cross section of the obtained optical film with a STEM. Note that the observation image in FIG. 7 is the same as the observation image in FIG. As can be seen from this observed image, it is understood that a permeation layer is formed between the base material made of polycarbonate and the liquid crystal layer.
（密着性評価）
また、この光学フィルムについて基材と液晶層との密着性の評価を行った。密着性の評価は、メンディングテープ（住友スリーエム社製）を用いて、ＪＩＳ Ｋ５４００−８．５法に従ったクロスカット（１００マス）を実施することにより行った。その結果、密着性の測定結果としては、１００／１００となり良好な密着性を有することが分かった。
(Adhesion evaluation)
Moreover, the adhesiveness of a base material and a liquid crystal layer was evaluated about this optical film. Evaluation of adhesion was performed by carrying out a crosscut (100 squares) according to JIS K5400-8.5 method using a mending tape (manufactured by Sumitomo 3M). As a result, it was found that the adhesion measurement result was 100/100 and good adhesion was obtained.
（配向性評価）
また、この光学フィルムについて配向性の評価を行った。配向性の評価は、偏光板クロスニコル下でサンプル回転させて、暗状態が面内位相差により明状態に変化しないことを確認することにより行った。その結果、サンプルを回転させても常に暗状態であり、配向性は良好であった（◎）。
(Orientation evaluation)
In addition, the orientation of this optical film was evaluated. The orientation was evaluated by rotating the sample under polarizing plate crossed Nicols and confirming that the dark state did not change to the bright state due to the in-plane retardation. As a result, even if the sample was rotated, it was always in a dark state and the orientation was good (（).
［実施例２］
（光学フィルムの作製）
有機溶剤としてＭＩＢＫ：ＣＰＭＥ＝７４：２６の比率で混合した混合溶剤を用いて重合性液晶組成物を調製したこと以外は、実施例１と同様に、調製した重合性液晶組成物からなる塗工液を基材上に塗工し、乾燥、硬化させて、光学フィルムを作製した。
[Example 2]
(Production of optical film)
Coating comprising the prepared polymerizable liquid crystal composition in the same manner as in Example 1 except that the polymerizable liquid crystal composition was prepared using a mixed solvent mixed at a ratio of MIBK: CPME = 74: 26 as the organic solvent. The liquid was applied onto a substrate, dried and cured to produce an optical film.
（ＳＴＥＭ観察）
図８は、得られた光学フィルムの断面をＳＴＥＭにより観察した観察像（５０，０００倍）である。なお、図８の観察像は、図２（Ａ）の観察像と同一のものである。この観察像から分かるように、ポリカーボネートからなる基材と、液晶層との間に、浸透層が形成されていることが分かる。
(STEM observation)
FIG. 8 is an observation image (50,000 times) obtained by observing a cross section of the obtained optical film with a STEM. Note that the observation image in FIG. 8 is the same as the observation image in FIG. As can be seen from this observed image, it is understood that a permeation layer is formed between the base material made of polycarbonate and the liquid crystal layer.
（密着性評価）
また、この光学フィルムについて基材と液晶層との密着性の評価を行った。密着性の評価は、実施例１と同様にして行った。その結果、密着性の測定結果としては、９５／１００となり良好な密着性を有することが分かった。
(Adhesion evaluation)
Moreover, the adhesiveness of a base material and a liquid crystal layer was evaluated about this optical film. The evaluation of adhesion was performed in the same manner as in Example 1. As a result, the adhesion measurement result was 95/100, and it was found that the adhesion was good.
（配向性評価）
また、この光学フィルムについて配向性の評価を行った。配向性の評価は、実施例１と同様にして行った。その結果、シュリーレン欠陥が見られたため実施例１に比べて少し配向性は劣ったが、偏光板クロスニコル下サンプルを回転させても常に暗状態であり、良好な配向性を示した（○）。
(Orientation evaluation)
In addition, the orientation of this optical film was evaluated. Evaluation of orientation was performed in the same manner as in Example 1. As a result, schlieren defects were observed, so the orientation was slightly inferior to that of Example 1, but even when the polarizing plate crossed Nicole sample was rotated, it was always in a dark state and showed good orientation (◯). .
［比較例１］
有機溶剤としてＭＩＢＫ：ＭＥＫ＝７４：２６の比率で混合した混合溶剤を用いて重合性液晶組成物を調製したこと以外は、実施例１と同様に、調製した重合性液晶組成物からなる塗工液を基材上に塗工し、乾燥、硬化させて、光学フィルムを作製した。
[Comparative Example 1]
Coating comprising the prepared polymerizable liquid crystal composition in the same manner as in Example 1 except that the polymerizable liquid crystal composition was prepared using a mixed solvent mixed at a ratio of MIBK: MEK = 74: 26 as the organic solvent. The liquid was applied onto a substrate, dried and cured to produce an optical film.
（ＳＴＥＭ観察）
図９は、得られた光学フィルムの断面をＳＴＥＭにより観察した観察像（５０，０００倍）である。この観察像から分かるように、ポリカーボネートからなる基材と、液晶層との間に、明確な浸透層が形成されていることが確認できず、液晶層中にポリカーボネートの溶解成分と考えられる成分が漂っている状態が確認された。
(STEM observation)
FIG. 9 is an observation image (50,000 times) obtained by observing a cross section of the obtained optical film with a STEM. As can be seen from this observation image, it was not possible to confirm that a clear permeation layer was formed between the base material made of polycarbonate and the liquid crystal layer, and there was a component considered to be a dissolved component of polycarbonate in the liquid crystal layer. The drifting state was confirmed.
（密着性評価）
この光学フィルムについて基材と液晶層との密着性の評価を行った。密着性の評価は、実施例１と同様にして行った。その結果、密着性の測定結果としては、１００／１００となり良好な密着性を有することが分かった。
(Adhesion evaluation)
This optical film was evaluated for adhesion between the substrate and the liquid crystal layer. The evaluation of adhesion was performed in the same manner as in Example 1. As a result, it was found that the adhesion measurement result was 100/100 and good adhesion was obtained.
（配向性評価）
一方で、この光学フィルムについて実施例１と同様に配向性の評価を行ったところ、その結果、液晶がランダムに配向しており、全体的に光抜けが確認されたため、液晶を垂直に配向させることができず配向性は不良（×）であった。
(Orientation evaluation)
On the other hand, the orientation of this optical film was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, the liquid crystals were randomly oriented, and light leakage was confirmed as a whole. Therefore, the liquid crystals were oriented vertically. The orientation was poor (x).
下記表１に、実施例１、２、及び比較例１における評価結果をまとめて示す。なお、浸透層の有無の評価において、浸透層が確認できたものを『○』とし、浸透層が確認できなかったものを『×』とした。 Table 1 below collectively shows the evaluation results in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1. In the evaluation of the presence or absence of the osmotic layer, “○” indicates that the osmotic layer was confirmed, and “x” indicates that the osmotic layer could not be confirmed.
１ 光学フィルム
２ 液晶表示装置
１１、２５Ａ、２５Ｃ、２８ 基材
１２ 浸透層
１３ 液晶層
２１ 光学機能フィルム
２２ バックライト
２３ 液晶表示パネル
２４ 液晶セル
２５ 直線偏光板
２５Ｂ 偏光子
２６ 光学補償層（＋Ｃプレート）
２７ 偏光子
３０ 接着層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical film 2 Liquid crystal display device 11, 25A, 25C, 28 Base material 12 Penetration layer 13 Liquid crystal layer 21 Optical function film 22 Backlight 23 Liquid crystal display panel 24 Liquid crystal cell 25 Linearly polarizing plate 25B Polarizer 26 Optical compensation layer (+ C plate) )
27 Polarizer 30 Adhesive layer
Claims (4)
前記ポリカーボネートの基材上に、浸透層と、重合性液晶組成物を含有する液晶層とが順次積層された積層体からなり、
前記浸透層は、前記重合性液晶組成物に含まれる溶剤により前記基材を構成するポリカーボネートが溶解して形成されている
ことを特徴とする光学フィルム。 An optical film comprising a polycarbonate having reverse wavelength dispersion as a base material,
On the polycarbonate base material, a permeation layer and a laminate in which a liquid crystal layer containing a polymerizable liquid crystal composition is sequentially laminated,
The said osmosis | permeation layer is formed by melt | dissolving the polycarbonate which comprises the said base material with the solvent contained in the said polymeric liquid crystal composition. The optical film characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。 The optical film according to claim 1, wherein the liquid crystal layer does not contain a component dissolved in the solvent of the polycarbonate.
酢酸ブチルの蒸発速度に対する蒸発速度比が１以上３以下、且つ、
ポリカーボネート基材の試験片（２×２ｃｍ）を溶解させるまでの時間が２０分以下
である溶剤を主成分として含有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学フィルム。 As the solvent,
The evaporation rate ratio of butyl acetate to evaporation rate is 1 or more and 3 or less
3. The optical film according to claim 1, comprising as a main component a solvent having a time of 20 minutes or less until the test piece (2 × 2 cm) of the polycarbonate substrate is dissolved.
ことを特徴とする請求項３に記載の光学フィルム。
The optical film according to claim 3, wherein the solvent contains methyl isobutyl ketone (MIBK) as a main component.
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