JP2018169480A - Method for manufacturing retardation film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、位相差フィルムの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a retardation film.
液晶ディスプレイ等に用いられる位相差フィルムや視野角補償フィルムとして、支持体上に配向層および液晶層が設けられたものが知られている。配向層は、液晶層の液晶化合物を一定方向に並べるための膜であり、配向因子を含む塗膜に配向処理を行って配向規制力が与えられる。そして、配向層上に形成された液晶層中の液晶化合物は、配向層の配向に従って規則正しく配列した状態になる。 As a retardation film or a viewing angle compensation film used for a liquid crystal display or the like, a film in which an alignment layer and a liquid crystal layer are provided on a support is known. The alignment layer is a film for arranging the liquid crystal compounds of the liquid crystal layer in a certain direction, and an alignment treatment is applied to the coating film containing an alignment factor to provide alignment regulating force. The liquid crystal compounds in the liquid crystal layer formed on the alignment layer are regularly arranged according to the alignment of the alignment layer.
配向処理としては、これまで、ナイロンなどの布を巻いたローラを一定圧力で基板に押し込みながら回転させるラビング方式が広く用いられていた。しかし、基板の摩擦によって微細な粉塵や静電気が生じてしまうという問題があり、近年、偏光を照射して配向規制力を与える光配向方式が用いられるようになっている。 As the orientation treatment, a rubbing method in which a roller wound with a cloth such as nylon is rotated while being pushed into a substrate with a constant pressure has been widely used. However, there is a problem that fine dust and static electricity are generated due to the friction of the substrate, and in recent years, a photo-alignment system that applies alignment regulation force by irradiating polarized light has been used.
例えば、特許文献1には、棒状ランプと基板との間に、棒状ランプの長手方向に一定間隔で設けられ表面に無反射膜を有する略長方形の板からなる導光部を備える光配向装置が開示されている。また、特許文献2には、棒状ランプとワイヤーグリッド偏光子とを備えた光配向用偏光照射装置が開示されている。また、特許文献3には、線状光源とワイヤーグリッド偏光子とからなる光照射部を備え、光照射部が配向膜に直交する軸の回りに回転させる機構が設けられた光配向用偏光照射装置が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a photo-alignment device including a light guide unit that is formed of a substantially rectangular plate having a non-reflective film on a surface provided between a rod-shaped lamp and a substrate at regular intervals in the longitudinal direction of the rod-shaped lamp. It is disclosed. Further, Patent Document 2 discloses a polarized light irradiation device for photo-alignment provided with a rod-shaped lamp and a wire grid polarizer. Further, Patent Document 3 includes a light irradiation unit including a linear light source and a wire grid polarizer, and a light irradiation polarized light irradiation provided with a mechanism for rotating the light irradiation unit about an axis orthogonal to the alignment film. An apparatus is disclosed.
上記特許文献に記載の照射方法は、配向層用の塗膜が形成された支持体を平板上に搬送して偏光を照射するもの、あるいは、平板がなく送出しロールと巻取りロールとの間に支持体が架けられた状態で照射するものである。いずれの場合も搬送張力が与えられており、平板上では支持体には皺等が発生する場合があり、ロール間で支持体が架けられた状態では支持体が上下にバタつく場合(いわゆる、ばたつき)がある。このような場合、偏光の照射が均一に行われず、光配向が均一に行われないという問題がある。 The irradiation method described in the above-mentioned patent document is a method in which a support on which a coating film for an alignment layer is formed is transported on a flat plate to irradiate polarized light, or there is no flat plate between a feeding roll and a winding roll. Irradiation is carried out with a support suspended. In any case, a conveyance tension is applied, and the support may have wrinkles or the like on the flat plate, and the support may flutter up and down when the support is suspended between rolls (so-called, Fluttering). In such a case, there is a problem that the irradiation of polarized light is not performed uniformly and the photo-alignment is not performed uniformly.
そこで、本発明者らは、バックアップロール上に支持体を巻きかけて、バックアップロール上で照射する方法であれば、皺やばたつきが無い状態で偏光を照射でき、液晶化合物の軸ばらつきを改善できると考えた。ワイヤーグリッド偏光子の透過軸方向がバックアップロールの長手方向に対して垂直または平行のときは、斜めからの光または真正面からの光を当ててバックアップロールに投影しても偏光の入射角の変化は無い。しかし、液晶化合物のプレチルト角(液晶の起き上がり角度)を付与する目的で配向層に対して入射角度をつけて斜から偏光を照射する場合がある。このような場合、透過軸がバックアップロールの長手方向に対して、角度を有していると真正面の光の投影される角度は透過軸角度と同等であるが、斜めからの光は透過軸角度とは異なった角度に投影される。そうすると、液晶化合物の配向角度が変化して液晶化合物の軸ズレ分布が発生するという問題がある。 Therefore, the present inventors can irradiate polarized light without wrinkles or fluttering by wrapping a support on a backup roll and irradiating on the backup roll, thereby improving the axial variation of the liquid crystal compound. I thought. When the transmission axis direction of the wire grid polarizer is perpendicular or parallel to the longitudinal direction of the backup roll, the incident angle of the polarized light will not change even if it is projected on the backup roll by applying light from an oblique direction or light from the front. No. However, for the purpose of providing a pretilt angle (a rising angle of the liquid crystal) of the liquid crystal compound, there is a case where polarized light is irradiated obliquely with an incident angle with respect to the alignment layer. In such a case, if the transmission axis has an angle with respect to the longitudinal direction of the backup roll, the angle at which the light in front of the projection is projected is equal to the transmission axis angle. Is projected at a different angle. In this case, there is a problem that the alignment angle of the liquid crystal compound changes and an axial shift distribution of the liquid crystal compound occurs.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、支持体上に配向層と液晶層が設けられた位相差フィルムにおいて、液晶化合物の軸ズレ分布が発生するのを抑制する位相差フィルムの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a retardation film in which an alignment layer and a liquid crystal layer are provided on a support, the retardation film suppresses the occurrence of an axial displacement distribution of a liquid crystal compound. An object is to provide a manufacturing method.
本発明の位相差フィルムの製造方法は、
搬送される連続フィルム支持体上に、液晶化合物に対する配向規制力を備える配向層を形成するための配向層形成用材料を塗布および乾燥して第1の塗膜を形成する工程、
第1の塗膜に偏光紫外光を照射することにより配向規制力を付与して配向層を形成する工程、および
配向層上に液晶化合物を含む液晶層形成用材料を塗布および乾燥して第2の塗膜を形成する工程と、
第2の塗膜中の液晶化合物を配向させ、配向を固定して液晶層を形成する工程と、
を備える位相差フィルムの製造方法であって、
配向層を形成する工程が、第1の塗膜が形成された連続フィルム支持体を温度調節可能なバックアップロールに巻きかけて偏光紫外光を照射するものであり、
偏光紫外光が、棒状光源から発せられた光をワイヤーグリッド偏光子で偏光したものであり、
ワイヤーグリッド偏光子のワイヤーグリッドを、バックアップロールの長手方向と垂直もしくは平行でない角度θに配列し、棒状光源とワイヤーグリッド偏光子との間に、棒状光源から発せられた光をワイヤーグリッド偏光子へ導光するバックアップロールの長手方向に配列された複数の平行板からなるルーバーを設置するものである。
The method for producing the retardation film of the present invention comprises:
A step of forming a first coating film by applying and drying an alignment layer forming material for forming an alignment layer having an alignment regulating force for a liquid crystal compound on a continuous film support to be conveyed;
A step of forming an alignment layer by irradiating polarized ultraviolet light to the first coating film to form an alignment layer; and applying and drying a liquid crystal layer forming material containing a liquid crystal compound on the alignment layer Forming a coating film of
Aligning the liquid crystal compound in the second coating film, fixing the alignment and forming a liquid crystal layer;
A method for producing a retardation film comprising:
The step of forming the alignment layer is to irradiate polarized ultraviolet light by winding the continuous film support on which the first coating film is formed around a temperature-controllable backup roll,
Polarized ultraviolet light is a light emitted from a rod-shaped light source and polarized with a wire grid polarizer,
The wire grid of the wire grid polarizer is arranged at an angle θ that is not perpendicular to or parallel to the longitudinal direction of the backup roll, and the light emitted from the rod light source is transmitted to the wire grid polarizer between the rod light source and the wire grid polarizer. A louver composed of a plurality of parallel plates arranged in the longitudinal direction of a backup roll for guiding light is installed.
ここで、「バックアップロールの長手方向と垂直もしくは平行でない角度θ」とは、図4バックアップロールの長手方向Xと垂直でもなく、かつ、平行でもない角度を意味する。また、ここでいう「垂直」「平行」とは機械装置の設計精度や設置精度を考慮して定義する。 Here, “the angle θ not perpendicular or parallel to the longitudinal direction of the backup roll” means an angle that is neither perpendicular nor parallel to the longitudinal direction X of the backup roll in FIG. The terms “vertical” and “parallel” here are defined in consideration of the design accuracy and installation accuracy of the mechanical device.
バックアップロールの直径は2000mm以下であることが好ましい。 The diameter of the backup roll is preferably 2000 mm or less.
ワイヤーグリッドの角度θとルーバーのピッチL(mm)とは、下記式の関係を満たすことが好ましい。
L×(sinθ+1)<40,ただし、0<θ<90°
It is preferable that the angle θ of the wire grid and the pitch L (mm) of the louvers satisfy the following relationship.
L × (sin θ + 1) <40, where 0 <θ <90 °
本発明の位相差フィルムの製造方法では、
バックアップロールの軸中心に垂直な面内において、
バックアップロールの軸中心を通りワイヤーグリッド偏光子の基板面に垂直な線を基準線とし、
基準線と、バックアップロールの軸中心と連続フィルム支持体上における偏光紫外光の照射領域の搬送方向上流端とを結ぶ線とがなす角度をθ1とし、
基準線と、バックアップロールの軸中心と連続フィルム支持体上における偏光紫外光の照射領域の搬送方向下流端とを結ぶ線とがなす角度をθ2としたときに、下記式の関係を満たすことが好ましい。
|θ1−θ2|<5°
In the method for producing a retardation film of the present invention,
In a plane perpendicular to the axis of the backup roll,
A line that passes through the axis of the backup roll and is perpendicular to the substrate surface of the wire grid polarizer is used as a reference line.
The angle formed by the reference line and the line connecting the axial center of the backup roll and the upstream end in the transport direction of the irradiation region of polarized ultraviolet light on the continuous film support is θ1,
When the angle formed by the reference line and the line connecting the axial center of the backup roll and the downstream end in the conveying direction of the irradiation region of the polarized ultraviolet light on the continuous film support is θ2, the relationship of the following formula is satisfied. preferable.
| Θ1-θ2 | <5 °
本発明の位相差フィルムの製造方法によれば、液晶化合物の軸ズレ分布の発生を抑制することができる。 According to the method for producing a retardation film of the present invention, it is possible to suppress the occurrence of an axial displacement distribution of a liquid crystal compound.
以下、本発明の位相差フィルムの製造方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図1に、本発明の位相差フィルムの製造方法の処理フローを示す。図2に本発明の位相差フィルムにおける配向層の形成工程を示す概略構成図を示す。 Hereinafter, an embodiment of a method for producing a retardation film of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, the processing flow of the manufacturing method of the retardation film of this invention is shown. The schematic block diagram which shows the formation process of the orientation layer in the retardation film of this invention in FIG. 2 is shown.
[位相差フィルムの製造方法]
本発明の位相差フィルムの製造方法は、図1に示すように、搬送される連続フィルム支持体上に、液晶化合物に対する配向規制力を備える配向層を形成するための配向層形成用材料を塗布および乾燥して第1の塗膜を形成する工程、
第1の塗膜に偏光紫外光を照射することにより配向規制力を付与して配向層を形成する工程、および
配向層上に液晶化合物を含む液晶層形成用材料を塗布および乾燥して第2の塗膜を形成する工程と、
第2の塗膜中の液晶化合物を配向させ、配向を固定して液晶層を形成する工程と、
を備える位相差フィルムの製造方法である。
[Method for producing retardation film]
In the method for producing a retardation film of the present invention, as shown in FIG. 1, an alignment layer forming material for forming an alignment layer having an alignment regulating force for a liquid crystal compound is applied on a continuous film support to be conveyed. And drying to form a first coating film,
A step of forming an alignment layer by irradiating polarized ultraviolet light to the first coating film to form an alignment layer; and applying and drying a liquid crystal layer forming material containing a liquid crystal compound on the alignment layer Forming a coating film of
Aligning the liquid crystal compound in the second coating film, fixing the alignment and forming a liquid crystal layer;
Is a method for producing a retardation film.
そして、本発明の位相差フィルムの製造方法は、配向層を形成する工程において、以下の特徴を有するものである。図2を参照しながら説明する。 And the manufacturing method of the retardation film of this invention has the following characteristics in the process of forming an orientation layer. This will be described with reference to FIG.
すなわち、配向層を形成する工程は、第1の塗膜が形成された連続フィルム支持体50を温度調節可能なバックアップロール40に巻きかけて、偏光紫外光を照射するものである。
そして、偏光紫外光は、棒状光源10から発せられた紫外光をワイヤーグリッド偏光子30で偏光したものであり、ワイヤーグリッド偏光子30のワイヤーグリッド34を、バックアップロール40の長手方向Xと垂直もしくは平行でない角度θに配列し、棒状光源10とワイヤーグリッド偏光子30との間にバックアップロール40の長手方向Xに配列された複数の平行板21からなるルーバー20を設置するものである。このとき、第1の塗膜は棒状光源10側に配置されている。
That is, in the step of forming the alignment layer, the continuous film support 50 on which the first coating film is formed is wound around the backup roll 40 capable of adjusting the temperature and irradiated with polarized ultraviolet light.
The polarized ultraviolet light is obtained by polarizing the ultraviolet light emitted from the rod-shaped light source 10 with the wire grid polarizer 30, and the wire grid 34 of the wire grid polarizer 30 is perpendicular to the longitudinal direction X of the backup roll 40 or A louver 20 composed of a plurality of parallel plates 21 arranged in the longitudinal direction X of the backup roll 40 is installed between the rod-shaped light source 10 and the wire grid polarizer 30 and arranged at an angle θ that is not parallel. At this time, the 1st coating film is arrange | positioned at the rod-shaped light source 10 side.
バックアップロールのような曲面上で、かつ、ワイヤーグリッド偏光子30の透過軸が傾いている場合は、バックアップロールの真正面からずれた領域では、斜めからの光が入ってくる。そうすると斜めからの光は透過軸とずれた角度に投影されることとなる。本発明によれば、棒状光源10とワイヤーグリッド偏光子30との間にルーバー20を設置することによって、ワイヤーグリッド偏光子30のワイヤーグリッド34が、バックアップロール40の長手方向Xと垂直もしくは平行でない角度θに配列されても、支持体への斜めから入射する光を抑制することができる。すなわち、バックアップロール上に真正面から光を照射することができる。 When the transmission axis of the wire grid polarizer 30 is tilted on a curved surface such as a backup roll, light from an oblique direction enters in a region deviated from the front of the backup roll. If it does so, the light from diagonal will be projected on the angle which shifted | deviated from the transmission axis. According to the present invention, by installing the louver 20 between the rod-shaped light source 10 and the wire grid polarizer 30, the wire grid 34 of the wire grid polarizer 30 is not perpendicular or parallel to the longitudinal direction X of the backup roll 40. Even if they are arranged at an angle θ, it is possible to suppress light incident on the support from an oblique direction. That is, light can be irradiated on the backup roll from the front.
棒状光源10の上部には、棒状光源10の一部を覆う凹面反射鏡11が設けられている。これにより、棒状光源10から発せられた光を垂直方向に効率良くワイヤーグリッド偏光子30側へ反射させることができる。
棒状光源10は、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等が挙げられる。また、複数のランプまたは発光ダイオードを直線状に並べて配置して棒状としたものであってもよい。
バックアップロールの直径は、2000mm以下であることが好ましい。2000mm以下であることにより、バックアップロール上で支持体が浮上することを抑制して支持体の変形を抑制できるから、配向軸のバラツキを抑えることができる。一方、バックアップロールの直径の下限はフィルムを搬送するのに十分な太さがあればよく、特に制限されない。
A concave reflecting mirror 11 that covers a part of the rod-shaped light source 10 is provided on the upper portion of the rod-shaped light source 10. Thereby, the light emitted from the rod-shaped light source 10 can be efficiently reflected to the wire grid polarizer 30 side in the vertical direction.
Examples of the rod-shaped light source 10 include a high-pressure mercury lamp and a metal halide lamp. Alternatively, a plurality of lamps or light emitting diodes may be arranged in a straight line to form a rod shape.
The diameter of the backup roll is preferably 2000 mm or less. By being 2000 mm or less, since the support can be prevented from floating on the backup roll and deformation of the support can be suppressed, variations in the orientation axis can be suppressed. On the other hand, the lower limit of the diameter of the backup roll is not particularly limited as long as it has a sufficient thickness to transport the film.
(ルーバー)
ルーバー20は、図3に示すように、平行板21はバックアップロール40の長手方向Xに、ピッチL(mm)で配列されており、棒状光源10とワイヤーグリッド偏光子30との間に配置される。ルーバー20を設置することによって、棒状光源10からの光を平行光化して、ワイヤーグリッド偏光子30に入射する光の広がりを抑え、バックアップロールに対して真正面からの光にすることができる。また、平行板21は、図3では、バックアップロールの長手方向Xに直交する角度で配置されているが、直交に限らず斜め方向に平行して配置されていてもよい。平行板21は、不図示の連動機構によって、ピッチと角度を調整することができる。
なお、図3では、ルーバー20が、バックアップロール40の長手方向に配列された平行板からなる場合を示したが、ルーバー20の構成はこれに限られない。断面が多角形または円形である複数の筒部から構成され、筒の中心軸がバックアップロールの中心軸に垂直な方向に配置したものでもよく、筒を構成する面に無反射膜を有していてもよい。
また、ルーバーはランプとできるだけ近接させて、ルーバーからの光漏れがないように設置するのが好ましい。光漏れを抑止するには、ルーバーとランプを接触させてもよいし、隙間を他の部材で遮蔽してもよい。また、ルーバーとワイヤーグリッド偏光子との隙間についても同様である。
(louver)
As shown in FIG. 3, the parallel plate 21 is arranged with a pitch L (mm) in the longitudinal direction X of the backup roll 40, and the louver 20 is arranged between the rod-shaped light source 10 and the wire grid polarizer 30. The By installing the louver 20, the light from the rod-shaped light source 10 can be converted into parallel light, the spread of the light incident on the wire grid polarizer 30 can be suppressed, and the light from the front can be made to the backup roll. Moreover, although the parallel plate 21 is arrange | positioned at the angle orthogonal to the longitudinal direction X of a backup roll in FIG. 3, you may arrange | position not only orthogonally but parallel to the diagonal direction. The parallel plate 21 can be adjusted in pitch and angle by an interlocking mechanism (not shown).
Although FIG. 3 shows the case where the louver 20 is composed of parallel plates arranged in the longitudinal direction of the backup roll 40, the configuration of the louver 20 is not limited to this. It may be composed of a plurality of cylindrical parts having a polygonal or circular cross section, and the central axis of the cylinder may be arranged in a direction perpendicular to the central axis of the backup roll, and has a non-reflective film on the surface constituting the cylinder. May be.
The louver is preferably installed as close as possible to the lamp so as not to leak light from the louver. In order to suppress light leakage, the louver and the lamp may be brought into contact with each other, or the gap may be shielded with another member. The same applies to the gap between the louver and the wire grid polarizer.
ルーバーの材質はステンレスやアルミニウムのような耐熱性のある材料を持ちることができる。ルーバーの表面は、照射光の効率をよくするために表面を平滑化して反射率を向上することができる。また、照射光の直進性をよくするために表面凹凸を付与する、もしくは無反射膜で覆って反射率を低減することもできる。反射率を低減する場合は、ルーバー20の平行板21の表面には、光吸収部材が設けられていることが好ましい。 The louver material can have a heat resistant material such as stainless steel or aluminum. The surface of the louver can be smoothed to improve the reflectance in order to improve the efficiency of irradiation light. Further, in order to improve the straightness of irradiation light, surface irregularities can be imparted, or the reflectance can be reduced by covering with a non-reflective film. When reducing the reflectance, it is preferable that a light absorbing member is provided on the surface of the parallel plate 21 of the louver 20.
(ワイヤーグリッド偏光子)
図4に示すように、ワイヤーグリッド偏光子30は、複数のワイヤーグリッド偏光素子32が枠31に保持されてなる。そして、各ワイヤーグリッド偏光素子32は、基板33上に複数の直線状の電気導体からなるワイヤーグリッド34がバックアップロール40の長手方向Xと垂直もしくは平行でない角度θで配列されてなるものである。ワイヤーグリッド偏光素子32は、ワイヤーグリッド34の長手方向と平行な偏波(偏光)成分は反射し、直交する偏波(偏光)成分は通過する。直交する偏波成分を通過する方向を透過軸という。
電気導体としては、クロム、アルミニウム等の金属線が挙げられる。
(Wire grid polarizer)
As shown in FIG. 4, the wire grid polarizer 30 includes a plurality of wire grid polarization elements 32 held by a frame 31. Each wire grid polarization element 32 is formed by arranging wire grids 34 made of a plurality of linear electric conductors on a substrate 33 at an angle θ that is not perpendicular or parallel to the longitudinal direction X of the backup roll 40. The wire grid polarization element 32 reflects the polarization (polarization) component parallel to the longitudinal direction of the wire grid 34 and passes the orthogonal polarization (polarization) component. The direction passing through orthogonal polarization components is called the transmission axis.
Examples of the electric conductor include metal wires such as chromium and aluminum.
本発明におけるワイヤーグリッド偏光素子32において、ワイヤーグリッド34は、図4に示すように、バックアップロールの長手方向と垂直もしくは平行でない角度θに配列されている。 In the wire grid polarizing element 32 of the present invention, the wire grid 34 is arranged at an angle θ that is not perpendicular or parallel to the longitudinal direction of the backup roll, as shown in FIG.
(ワイヤーグリッドの角度θとルーバーのピッチLの関係)
本発明においては、ワイヤーグリッド34の角度θとルーバーのピッチL(mm)とは、下記式の関係を満たすことが好ましい。
L×(sinθ+1)<40、ただし、0<θ<90°である。
(Relationship between wire grid angle θ and louver pitch L)
In the present invention, the angle θ of the wire grid 34 and the pitch L (mm) of the louvers preferably satisfy the relationship of the following formula.
L × (sin θ + 1) <40, where 0 <θ <90 °.
L×(sinθ+1)<40とすることにより、配向層の配向を均一なものとすることができ、その後に形成される液晶化合物の軸ズレを低減することができる。
L×(sinθ+1)は、20以下がより好ましい。
また、ルーバーのピッチが均等でない場合は、最大ピッチが上記式の関係を満たすことが好ましい。
By setting L × (sin θ + 1) <40, the orientation of the alignment layer can be made uniform, and the axial displacement of the liquid crystal compound formed thereafter can be reduced.
L × (sin θ + 1) is more preferably 20 or less.
In addition, when the pitch of the louvers is not uniform, it is preferable that the maximum pitch satisfies the relationship of the above formula.
図9および図10に示すように、ワイヤーグリッド偏光子30の透過軸Tがバックアップロールの長手方向に対して平行な場合は、斜めからの光や真正面からの光を当ててバックアップロールに投影しても角度の変化はないが、ワイヤーグリッドがバックアップロールの長手方向に対して角度θを有していると、斜めからの光は角度θとは異なった角度で投影される。すなわち、液晶配光角度が変化して軸分布が発生する。しかし、上記式を満足する関係とすることにより、斜めからの光を抑制することができる。 As shown in FIG. 9 and FIG. 10, when the transmission axis T of the wire grid polarizer 30 is parallel to the longitudinal direction of the backup roll, the oblique light or the light from the front is applied and projected onto the backup roll. However, if the wire grid has an angle θ with respect to the longitudinal direction of the backup roll, the oblique light is projected at an angle different from the angle θ. That is, the liquid crystal light distribution angle changes to generate an axial distribution. However, by making the relationship satisfying the above expression, light from an oblique direction can be suppressed.
−ワイヤーグリッドの角度調整方法−
ここで、本発明におけるワイヤーグリッド偏光素子のワイヤーグリッド34の角度を調製する方法について図5を参照しながら説明する。
図5に示すように、角度調整機構60は、光源61と、基準ワイヤーグリッド偏光素子63と、偏光受光部65とから構成される。偏光受光部65には、偏光67を検知する受光素子66を備える。基準ワイヤーグリッド偏光素子63と、偏光受光部65との間に、ワイヤーグリッドの角度を調整したい偏光子ユニット64を設置して、ワイヤーグリッドの角度の調整を行う。
-Wire grid angle adjustment method-
Here, a method for adjusting the angle of the wire grid 34 of the wire grid polarizing element in the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 5, the angle adjustment mechanism 60 includes a light source 61, a reference wire grid polarization element 63, and a polarization light receiving unit 65. The polarized light receiving unit 65 includes a light receiving element 66 that detects polarized light 67. A polarizer unit 64 for adjusting the angle of the wire grid is installed between the reference wire grid polarization element 63 and the polarization light receiving unit 65 to adjust the angle of the wire grid.
光源61からの光62は、基準ワイヤーグリッド偏光素子63を通過して偏光され、偏光子ユニット64に入射される。このとき、偏光受光部65は、基準ワイヤーグリッド偏光素子63を通過した光を検出光として受光素子66が受光する。なお、基準ワイヤーグリッド偏光素子63と偏光子ユニット64の位置は逆であってもよい。 Light 62 from the light source 61 passes through the reference wire grid polarization element 63, is polarized, and enters the polarizer unit 64. At this time, in the polarized light receiving unit 65, the light receiving element 66 receives the light that has passed through the reference wire grid polarizing element 63 as detection light. The positions of the reference wire grid polarizing element 63 and the polarizer unit 64 may be reversed.
光源61として、UV(ultraviolet)ランプ、レーザー、発光ダイオード、およびHID(high-Intensity discharge)ランプ等を用いることができる。
また、受光素子66として、照度計、フォトダイオード、光電子倍増管、および光電管等を用いることができる。
As the light source 61, a UV (ultraviolet) lamp, a laser, a light emitting diode, a high-intensity discharge (HID) lamp, or the like can be used.
Further, as the light receiving element 66, an illuminometer, a photodiode, a photomultiplier tube, a photoelectric tube, or the like can be used.
なお、基準ワイヤーグリッド偏光素子63は、直線偏光子であれば任意の偏光子を用いることができる。基準ワイヤーグリッド偏光素子63の形状は、直方体、平行四辺形、円形どのような形状でも構わない。 As the reference wire grid polarization element 63, any polarizer can be used as long as it is a linear polarizer. The shape of the reference wire grid polarizing element 63 may be any shape of a rectangular parallelepiped, a parallelogram, or a circle.
また、偏光子ユニット64は、その法線方向Sを回転軸として、180°以上の検出測定範囲内にわたり回転自在に構成されている。偏光子ユニット64の回転は、予め設定した検出用位置P0からの回転角度θsによって決定される。 The polarizer unit 64 is configured to be rotatable within a detection measurement range of 180 ° or more with the normal direction S as the rotation axis. The rotation of the polarizer unit 64 is determined by a preset rotation angle θs from the detection position P0.
偏光子ユニット64の回転角度θsが、基準ワイヤーグリッド偏光素子63の透過軸T1の方向と偏光子ユニット64の透過軸T2の方向とが一致する角度であるとき、受光素子66で受光する光の照度は最大となる。また、偏光子ユニット64の回転角度θsが、透過軸T2が透過軸T1に直交する角度であるとき、受光素子66で受光する光の照度は最小となる。 When the rotation angle θs of the polarizer unit 64 is an angle at which the direction of the transmission axis T1 of the reference wire grid polarization element 63 coincides with the direction of the transmission axis T2 of the polarizer unit 64, the light received by the light receiving element 66 The illuminance is maximum. Further, when the rotation angle θs of the polarizer unit 64 is an angle at which the transmission axis T2 is orthogonal to the transmission axis T1, the illuminance of light received by the light receiving element 66 is minimized.
すなわち、受光素子66が受光する光の照度は、偏光子ユニット64の回転角度に応じて周期的に変動する。したがって、偏光子ユニット64を回転させながら受光素子66が受光する光の照度を監視することで、偏光67の偏光軸角度を測定することができる。これにより、狙いのワイヤーグリッドの角度θ(図4参照)の90°方向に基準ワイヤーグリッド偏光素子63のワイヤーグリッドを設置することで、偏光子ユニット64を回転させたときの受光部の検出光を最小にすれば、所望の角度にワイヤーグリッド34を設置できる。 That is, the illuminance of light received by the light receiving element 66 periodically varies according to the rotation angle of the polarizer unit 64. Therefore, the polarization axis angle of the polarized light 67 can be measured by monitoring the illuminance of the light received by the light receiving element 66 while rotating the polarizer unit 64. Accordingly, the detection light of the light receiving unit when the polarizer unit 64 is rotated by installing the wire grid of the reference wire grid polarization element 63 in the 90 ° direction of the angle θ of the target wire grid (see FIG. 4). Can be set at a desired angle.
−ワイヤーグリッド偏光素子の設置方法−
次に、ワイヤーグリッド偏光子30のワイヤーグリッド偏光素子32の配置について説明する。
ワイヤーグリッド偏光素子は、同一平面上に直列に配置して枠内に設置されたものが広く用いられている。しかし、この設置方法では、ワイヤーグリッド偏光素子間に若干の隙間が生じ、無偏向光が出射され、配向が均一に行われないという場合がある。
-Installation method of wire grid polarizer-
Next, the arrangement of the wire grid polarizer 32 of the wire grid polarizer 30 will be described.
Widely used wire grid polarizing elements are arranged in series on the same plane and installed in a frame. However, in this installation method, there is a case where a slight gap is generated between the wire grid polarizing elements, unpolarized light is emitted, and the alignment is not performed uniformly.
そこで、本発明において、無偏向光が生じないより好ましい形態の設置方法を用いる。ワイヤーグリッド偏光素子の設置方法の一例を、図6を参照しながら説明する。図6には、ワイヤーグリッド偏光素子の配置状況を分かりやすくするため、上部にワイヤーグリッド偏光素子の上面図を示し、下部に、そのA−A’断面図を示す。
図6に示すように、一例のワイヤーグリッド偏光子30は、矩形状の枠31と枠31に保持されたワイヤーグリッド偏光素子32とから構成される。ワイヤーグリッド偏光素子32は、矩形状の基板33上に、ワイヤーグリッド34が上記X方向と垂直もしくは平行でない角度θで形成されている。複数のワイヤーグリッド偏光素子32は、その基板33の裏面35を合わせた状態で、ワイヤーグリッド偏光素子32の端部36を重ね合わせて、X方向(棒状光源の長手方向)に並べられている。
Therefore, in the present invention, a more preferable installation method that does not generate unpolarized light is used. An example of the installation method of a wire grid polarizing element is demonstrated referring FIG. FIG. 6 shows a top view of the wire grid polarizing element in the upper part and a cross section AA ′ in the lower part for easy understanding of the arrangement state of the wire grid polarizing element.
As shown in FIG. 6, an example of the wire grid polarizer 30 includes a rectangular frame 31 and a wire grid polarizing element 32 held by the frame 31. The wire grid polarizing element 32 is formed on a rectangular substrate 33 at an angle θ where the wire grid 34 is not perpendicular or parallel to the X direction. The plurality of wire grid polarization elements 32 are arranged in the X direction (longitudinal direction of the rod-shaped light source) with the end portions 36 of the wire grid polarization elements 32 overlapped with the back surface 35 of the substrate 33 being aligned.
一例の設置方法では、無偏向光が出射しないようにワイヤーグリッド偏光素子32を一部重ね合わせて設置する。その場合、ワイヤーグリッド34が加工された面を接触させるとワイヤーグリッド偏光子30の偏向性能が劣化するため、基板裏面35を合わせている。 In an example installation method, the wire grid polarization elements 32 are partially overlapped and installed so that unpolarized light is not emitted. In that case, since the deflection | deviation performance of the wire grid polarizer 30 will deteriorate if the surface by which the wire grid 34 was processed is made to contact, the board | substrate back surface 35 is match | combined.
また、ワイヤーグリッド偏光素子の設置方法の他の例について、図7を参照しながら説明する。図7も、ワイヤーグリッド偏光素子の配置状況を分かりやすくするため、上部にワイヤーグリッド偏光素子の上面図を示し、下部に、そのA−A’断面図を示す。
ワイヤーグリッド偏光素子32自体は、図6と同様であるため、同符号を付して説明を省略する。他の例におけるワイヤーグリッド偏光子30は、図7に示すように、枠31内に、複数のワイヤーグリッド偏光素子32を全て紙面上部に向けて配置されている。そして、一のワイヤーグリッド偏光素子32のワイヤーグリッド34が、隣のワイヤーグリッド偏光素子32の基板33の裏面35と接触しないように離間して、かつ、端部36を重ねて、X方向(棒状光源の長手方向)に並べられている。
Further, another example of the installation method of the wire grid polarizing element will be described with reference to FIG. FIG. 7 also shows a top view of the wire grid polarizing element in the upper part and a cross section AA ′ in the lower part for easy understanding of the arrangement state of the wire grid polarizing element.
The wire grid polarization element 32 itself is the same as that shown in FIG. As shown in FIG. 7, the wire grid polarizer 30 in another example is arranged in a frame 31 with all of the plurality of wire grid polarization elements 32 facing the top of the page. Then, the wire grid 34 of one wire grid polarization element 32 is separated so as not to come into contact with the back surface 35 of the substrate 33 of the adjacent wire grid polarization element 32, and the end portions 36 are overlapped with each other in the X direction (rod-like shape). In the longitudinal direction of the light source).
ワイヤーグリッド偏光素子32を、図6および図7に記載の配置にすることにより、ワイヤーグリッド偏光素子32とワイヤーグリッド偏光素子32との間37に隙間が生じないため、無偏向光がワイヤーグリッド偏光子30から発せられることがない。
したがって、配向不良が生じず、液晶層における液晶化合物の軸ズレ分布の発生を抑制することができる。
By arranging the wire grid polarization element 32 as shown in FIG. 6 and FIG. 7, there is no gap 37 between the wire grid polarization element 32 and the wire grid polarization element 32, so that unpolarized light is converted into the wire grid polarization. It is not emitted from the child 30.
Therefore, alignment failure does not occur, and the occurrence of an axial displacement distribution of the liquid crystal compound in the liquid crystal layer can be suppressed.
(照射角度)
次に、バックアップロール上での照射する角度について図8を用いて説明する。
(Irradiation angle)
Next, the irradiation angle on the backup roll will be described with reference to FIG.
図8に示すように、バックアップロール40の軸中心Oに垂直な面内において、
バックアップロール40の軸中心Oを通りワイヤーグリッド偏光子30の基板面38に垂直な線を基準線L1とし、
基準線L1と、バックアップロール40の軸中心Oと連続フィルム支持体50上における偏光紫外光の照射領域Aの搬送方向上流端Mとを結ぶ線L2とがなす角度をθ1とし、
基準線L1と、バックアップロール40の軸中心Oと連続フィルム支持体50上における偏光紫外光の照射領域Aの搬送方向下流端Nとを結ぶ線L3とがなす角度をθ2としたときに、下記式の関係を満たすことが好ましい。
|θ1−θ2|<10°
より好ましくは、|θ1−θ2|<7°であり、最も好ましくは、|θ1−θ2|=0°である。
As shown in FIG. 8, in a plane perpendicular to the axial center O of the backup roll 40,
A line that passes through the axis O of the backup roll 40 and is perpendicular to the substrate surface 38 of the wire grid polarizer 30 is defined as a reference line L1.
The angle formed by the reference line L1 and the line L2 connecting the axial center O of the backup roll 40 and the upstream end M in the conveyance direction of the irradiation region A of the polarized ultraviolet light on the continuous film support 50 is defined as θ1.
When the angle formed by the reference line L1 and the line L3 connecting the axial center O of the backup roll 40 and the downstream end N in the transport direction of the irradiation region A of polarized ultraviolet light on the continuous film support 50 is θ2, It is preferable to satisfy the relationship of the formula.
| Θ1-θ2 | <10 °
More preferably, | θ1−θ2 | <7 °, and most preferably | θ1−θ2 | = 0 °.
上記のようなθ1およびθ2の関係にすることにより、バックアップロール40の照射局面に対し、真正面から偏光紫外光を照射することができ、液晶化合物の軸ズレ分布の発生を抑制することができる。 By setting the relationship between θ1 and θ2 as described above, it is possible to irradiate polarized ultraviolet light directly from the front of the irradiation phase of the backup roll 40, and to suppress the occurrence of an axial shift distribution of the liquid crystal compound.
バックアップロールは温度調節機能を有している。バックアップロール全体を温めることにより、配向素子が配向しやすくなり、液晶化合物に軸分布が生じることを防止することができる。 The backup roll has a temperature control function. By warming the entire backup roll, the alignment element can be easily aligned, and an axial distribution can be prevented from occurring in the liquid crystal compound.
次に、本発明の位相差フィルムの製造方法の上記以外の構成について、工程順に説明する。 Next, configurations other than the above of the method for producing a retardation film of the present invention will be described in the order of steps.
(第1の塗膜を形成する工程)
搬送される連続フィルム支持体上に、液晶化合物に対する配向規制力を備える配向層を形成するための配向層形成用材料を塗布および乾燥する。
(Step of forming the first coating film)
An alignment layer forming material for forming an alignment layer having an alignment regulating force for the liquid crystal compound is applied and dried on the transported continuous film support.
(支持体)
支持体としては、バックアップロールに巻きかけることが可能なポリマーフィルムを用いることが好ましい。支持体として用いられるポリマーフィルムの材料の例には、セルロースアシレートフィルム(例えば、セルローストリアセテートフィルム(屈折率1.48)、セルロースジアセテートフィルム、セルロースアセテートブチレートフィルム、セルロースアセテートプロピオネートフィルム)、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂フィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリメチルメタクリレート等のポリアクリル系樹脂フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、(メタ)アクリルニトリルフィルム、ポリオレフィン、脂環式構造を有するポリマー(ノルボルネン系樹脂(商品名「アートン(登録商標)」、JSR社製、非晶質ポリオレフィン(商品名「ゼオネックス(登録商標)」、日本ゼオン社製))、などが挙げられる。このうちトリアセチルセルロース、ポリエチレンテレフタレート(PET)、脂環式構造を有するポリマーが好ましく、特にトリアセチルセルロースが好ましい。
(Support)
As the support, it is preferable to use a polymer film that can be wound around a backup roll. Examples of polymer film materials used as the support include cellulose acylate films (for example, cellulose triacetate film (refractive index 1.48), cellulose diacetate film, cellulose acetate butyrate film, cellulose acetate propionate film). Polyolefin such as polyethylene and polypropylene, polyester resin film such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyethersulfone film, polyacrylic resin film such as polymethylmethacrylate, polyurethane resin film, polycarbonate film, polysulfone film, polyether Film, polymethylpentene film, polyetherketone film, (meth) acrylonitrile film Polyolefin, polymer having an alicyclic structure (norbornene resin (trade name “Arton (registered trademark)”, manufactured by JSR Corporation, amorphous polyolefin (trade name “ZEONEX (registered trademark)”, manufactured by ZEON CORPORATION)), Of these, triacetyl cellulose, polyethylene terephthalate (PET), and polymers having an alicyclic structure are preferable, and triacetyl cellulose is particularly preferable.
支持体の膜厚としては、5μm〜1000μm程度であればよく、好ましくは10μm〜250μmであり、より好ましくは15μm〜90μmである。
る。
The film thickness of the support may be about 5 μm to 1000 μm, preferably 10 μm to 250 μm, more preferably 15 μm to 90 μm.
The
−配向層形成用材料−
配向膜に用いられる光配向材料としては、例えば、特開2006−285197号公報、特開2007−76839号公報、特開2007−138138号公報、特開2007−94071号公報、特開2007−121721号公報、特開2007−140465号公報、特開2007−156439号公報、特開2007−133184号公報、特開2009−109831号公報、特許第3883848号、特許第4151746号に記載のアゾ化合物、特開2002−229039号公報に記載の芳香族エステル化合物、特開2002−265541号公報、特開2002−317013号公報に記載の光配向性単位を有するマレイミドおよび/またはアルケニル置換ナジイミド化合物、特許第4205195号、特許第4205198号に記載の光架橋性シラン誘導体、特表2003−520878号公報、特表2004−529220号公報、特許第4162850号に記載の光架橋性ポリイミド、ポリアミド、またはエステル、特開平9−118717号公報、特表平10−506420号公報、特表2003−505561号公報、WO2010/150748号、特開2013−177561号公報、特開2014−12823号公報に記載の光二量化可能な化合物、特にシンナメート化合物、カルコン化合物、クマリン化合物が挙げられる。特に好ましい例としては、アゾ化合物、光架橋性ポリイミド、ポリアミド、エステル、シンナメート化合物、カルコン化合物が挙げられる。
-Material for alignment layer formation-
Examples of the photo-alignment material used for the alignment film include, for example, JP-A-2006-285197, JP-A-2007-76839, JP-A-2007-138138, JP-A-2007-94071, and JP-A-2007-121721. Azo compounds described in JP-A No. 2007-140465, JP-A No. 2007-156439, JP-A No. 2007-133184, JP-A No. 2009-109831, Japanese Patent No. 3888848, and Japanese Patent No. 4151746, Aromatic ester compounds described in JP-A No. 2002-229039, maleimide and / or alkenyl-substituted nadiimide compounds having a photo-alignment unit described in JP-A Nos. 2002-265541 and 2002-31713, Patent No. 4205195, Japanese Patent No. 4251 Photocrosslinkable silane derivatives described in No. 8, photocrosslinkable polyimides, polyamides or esters described in JP-T-2003-520878, JP-A-2004-529220, and JP-A-4162850, JP-A-9-118717 JP-A-10-506420, JP-A-2003-505561, WO2010 / 150748, JP-A-2013-177561, JP-A-2014-12823, particularly cinnamate Examples thereof include compounds, chalcone compounds, and coumarin compounds. Particularly preferred examples include azo compounds, photocrosslinkable polyimides, polyamides, esters, cinnamate compounds, and chalcone compounds.
−塗布方法−
配向膜表面に液晶層形成用材料を塗布する際の方法としてはカーテンコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、印刷コーティング法、スプレーコーティング法、スロットコーティング法、ロールコーティング法、スライドコーティング法、ブレードコーティング法、グラビアコーティング法、ワイヤーバー法等の公知の方法が挙げられる。
-Application method-
The methods for applying the liquid crystal layer forming material to the alignment film surface include curtain coating, dip coating, spin coating, print coating, spray coating, slot coating, roll coating, slide coating, and blade. Well-known methods, such as a coating method, a gravure coating method, a wire bar method, are mentioned.
−乾燥工程−
乾燥は、オーブン、温風、IR(infrared、赤外線)ヒーター等によって、50℃〜130℃で、10秒〜10分間程度行うことが好ましい。
-Drying process-
The drying is preferably performed at 50 ° C. to 130 ° C. for about 10 seconds to 10 minutes with an oven, warm air, an IR (infrared) infrared heater or the like.
(配向層を形成する工程)
第1の塗膜に偏光紫外光を照射することにより配向規制力を付与して配向層を形成する工程である。配向規制力を付与する工程とは、配向層形成用材料に光反応を生じせしめるための操作である。偏光紫外光のピーク波長は、200nm〜400nmが好ましい。
(Step of forming alignment layer)
In this step, the first coating layer is irradiated with polarized ultraviolet light to impart an alignment regulating force to form an alignment layer. The step of imparting alignment regulating force is an operation for causing a photoreaction in the alignment layer forming material. The peak wavelength of polarized ultraviolet light is preferably 200 nm to 400 nm.
光照射に用いる光源は、通常使われる光源、例えばタングステンランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、キセノンフラッシュランプ、水銀ランプ、水銀キセノンランプ、カーボンアークランプ等のランプ、各種のレーザー(例、半導体レーザー、ヘリウムネオンレーザー、アルゴンイオンレーザー、ヘリウムカドミウムレーザー、YAG(Yttrium Aluminum Garnet)レーザー)、発光ダイオード、陰極線管などを挙げることができる。 The light source used for light irradiation is a commonly used light source such as a tungsten lamp, a halogen lamp, a xenon lamp, a xenon flash lamp, a mercury lamp, a mercury xenon lamp, a carbon arc lamp, or various lasers (eg, semiconductor laser, helium). Neon laser, argon ion laser, helium cadmium laser, YAG (Yttrium Aluminum Garnet) laser), light emitting diode, cathode ray tube, and the like can be given.
光配向では、上記のような非接触の光照射によって光配向材料を配向させるため、ラビングのような不均一な物理的凹凸形状が発生しにくい。そのため、光配向によって配向規制力を付与された配向層を利用して作製した光学フィルムを用いた液晶表示装置では光漏れが低減され、高コントラストが実現できる。 In the photo-alignment, the photo-alignment material is oriented by non-contact light irradiation as described above, and therefore, non-uniform physical uneven shapes such as rubbing are not easily generated. Therefore, in a liquid crystal display device using an optical film manufactured using an alignment layer to which an alignment regulating force is imparted by optical alignment, light leakage is reduced and high contrast can be realized.
(第2の塗膜を形成する工程)
配向層上に液晶化合物を含む液晶層形成用材料を塗布および乾燥して第2の塗膜を形成する。液晶層形成用材料の塗布および乾燥は、上記配向層形成用材料の塗布および乾燥と同様の方法を用いることができ、その詳細な説明は省略する。
(Step of forming the second coating film)
A liquid crystal layer forming material containing a liquid crystal compound is applied and dried on the alignment layer to form a second coating film. The liquid crystal layer forming material can be applied and dried by the same method as the application and drying of the alignment layer forming material, and detailed description thereof will be omitted.
−液晶層形成用材料−
液晶層形成用材料は、棒状液晶化合物もしくは円盤状液晶化合物および少なくともキラル剤を含有し、さらに、配向制御剤、重合開始剤および配向助剤などのその他の成分を含有していてもよい。
-Material for liquid crystal layer formation-
The liquid crystal layer-forming material contains a rod-like liquid crystal compound or a disk-like liquid crystal compound and at least a chiral agent, and may further contain other components such as an alignment controller, a polymerization initiator, and an alignment aid.
−−棒状液晶化合物−−
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、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。以上のような低分子液晶性分子だけではなく、高分子液晶性分子も用いることができる。
-Rod-shaped liquid crystal compound-
Examples of the rod-like liquid crystal compound 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. In addition to the above low-molecular liquid crystalline molecules, high-molecular liquid crystalline molecules can also be used.
棒状液晶化合物を重合によって配向を固定することがより好ましく、重合性棒状液晶化合物としては、Makromol. Chem., 190巻、2255頁(1989年)、Advanced Materials 5巻、107頁(1993年)、米国特許4683327号公報、同5622648号公報、同5770107号公報、WO95/22586号公報、同95/24455号公報、同97/00600号公報、同98/23580号公報、同98/52905号公報、特開平1−272551号公報、同6−16616号公報、同7−110469号公報、同11−80081号公報、および特願2001−64627号公報などに記載の化合物を用いることができる。さらに棒状液晶化合物としては、例えば、特表平11−513019号公報や特開2007−279688号公報に記載のものも好ましく用いることができる。 It is more preferable to fix the orientation of the rod-like liquid crystal compound by polymerization, and examples of the polymerizable rod-like liquid crystal compound include those described in Makromol. Chem. 190, 2255 (1989), Advanced Materials 5, 107 (1993), US Pat. Nos. 4,683,327, 5,622,648 and 5,770,107, WO 95/22586, 95/24455. Publication No. 97/00600, No. 98/23580, No. 98/52905, JP-A-1-272551, No. 6-16616, No. 7-110469, No. 11-80081 The compounds described in the gazette and Japanese Patent Application No. 2001-64627 can be used. Further, as the rod-like liquid crystal compound, for example, those described in JP-T-11-513019 and JP-A-2007-279688 can be preferably used.
−−円盤状液晶化合物−−
円盤状液晶化合物としては、例えば、特開2007−108732号公報や特開2010−244038号公報に記載のものを好ましく用いることができる。
-Discotic liquid crystal compound-
As the discotic liquid crystal compound, for example, those described in JP2007-108732A and JP2010-244038A can be preferably used.
(液晶層を形成する工程)
第2の塗膜中の液晶化合物を配向させ、配向を固定して液晶層を形成する。
(Step of forming the liquid crystal layer)
The liquid crystal compound in the second coating film is aligned and the alignment is fixed to form a liquid crystal layer.
−液晶化合物の配向−
液晶層形成用材料の硬化の前には、第2の塗膜の液晶化合物の配向処理を行う。配向処理は、室温等により乾燥させる、または加熱することにより行うことができる。配向処理で形成される液晶層は、サーモトロピック性液晶化合物の場合、一般に温度または圧力の変化により転移させることができる。リオトロピック性をもつ液晶化合物の場合には、溶媒量等の組成比によっても転移させることができる。
-Orientation of liquid crystal compounds-
Before the liquid crystal layer forming material is cured, an alignment treatment of the liquid crystal compound of the second coating film is performed. The alignment treatment can be performed by drying at room temperature or by heating. In the case of a thermotropic liquid crystal compound, the liquid crystal layer formed by the alignment treatment can generally be transferred by a change in temperature or pressure. In the case of a liquid crystal compound having lyotropic properties, it can be transferred also by a composition ratio such as the amount of solvent.
棒状液晶化合物がスメクチック相を発現する場合、ネマチック相を発現する温度領域の方が、棒状液晶化合物がスメクチック相を発現する温度領域よりも高いことが普通である。従って、棒状液晶化合物がネマチック相を発現する温度領域まで棒状液晶化合物を加熱し、次に、加熱温度を棒状液晶化合物がスメクチック相を発現する温度領域まで低下させることにより、棒状液晶化合物をネマチック相からスメクチック相に転移させることができる。このような方法をスメクチック相とすることで、液晶化合物が高秩序度で配向した液晶層を提供することができる。 When the rod-like liquid crystal compound develops a smectic phase, the temperature region in which the nematic phase develops is usually higher than the temperature region in which the rod-like liquid crystal compound develops a smectic phase. Therefore, the rod-like liquid crystal compound is heated to a temperature range where the rod-like liquid crystal compound develops a nematic phase, and then the heating temperature is lowered to a temperature region where the rod-like liquid crystal compound develops a smectic phase, thereby bringing the rod-like liquid crystal compound into a nematic phase. To a smectic phase. By using such a method as a smectic phase, a liquid crystal layer in which liquid crystal compounds are aligned with a high degree of order can be provided.
棒状液晶化合物がネマチック相を発現する温度領域では、棒状液晶化合物がモノドメインを形成するまで一定時間加熱する必要がある。加熱時間は、10秒間〜5分間が好ましく、10秒間〜3分間がさらに好ましく、10秒間〜2分間が最も好ましい。
棒状液晶化合物がスメクチック相を発現する温度領域では、棒状液晶化合物がスメクチック相を発現するまで一定時間加熱する必要がある。加熱時間は、10秒間〜5分間が好ましく、10秒間〜3分間がさらに好ましく、10秒間〜2分間が最も好ましい。
In the temperature range where the rod-like liquid crystal compound develops a nematic phase, it is necessary to heat for a certain time until the rod-like liquid crystal compound forms a monodomain. The heating time is preferably 10 seconds to 5 minutes, more preferably 10 seconds to 3 minutes, and most preferably 10 seconds to 2 minutes.
In the temperature range where the rod-like liquid crystal compound develops a smectic phase, it is necessary to heat for a certain time until the rod-like liquid crystal compound develops a smectic phase. The heating time is preferably 10 seconds to 5 minutes, more preferably 10 seconds to 3 minutes, and most preferably 10 seconds to 2 minutes.
−配向の固定−
第2の塗膜中の液晶化合物を配向させ、配向を固定して液晶層を形成する。
配向の固定は、熱重合や活性エネルギー線による重合で行うことができ、その重合に適した重合性基や重合開始剤を適宜選択することで行うことができる。製造適性等を考慮すると紫外線照射による重合反応を好ましく用いることができる。紫外線の照射量が少ないと、未重合の重合性棒状液晶が残存し、光学特性の温度変化や、経時劣化の起きる原因となる。
そのため、残存する重合性棒状液晶の割合が5%以下になる様に照射条件を決めることが好ましく、その照射条件は重合性組成物の処方や第2の塗膜の厚さにもよるが目安として紫外線照射量は、50〜1000mJ/cm2が好ましく、100〜500mJ/cm2がより好ましい。
その他、液晶層の製造方法の詳細は、特開2008−225281号公報や特開2008−026730号公報の記載を参酌できる。
-Fixed orientation-
The liquid crystal compound in the second coating film is aligned and the alignment is fixed to form a liquid crystal layer.
The orientation can be fixed by thermal polymerization or polymerization by active energy rays, and can be performed by appropriately selecting a polymerizable group or a polymerization initiator suitable for the polymerization. In consideration of production suitability and the like, a polymerization reaction by ultraviolet irradiation can be preferably used. When the irradiation amount of ultraviolet rays is small, unpolymerized polymerizable rod-like liquid crystal remains, which causes a change in temperature of optical characteristics and deterioration with time.
Therefore, it is preferable to determine the irradiation conditions such that the ratio of the remaining polymerizable rod-like liquid crystal is 5% or less, and the irradiation conditions depend on the prescription of the polymerizable composition and the thickness of the second coating film. UV irradiation dose as is preferably 50~1000mJ / cm 2, and more preferably 100 to 500 mJ / cm 2.
In addition, for details of the manufacturing method of the liquid crystal layer, the descriptions in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2008-225281 and 2008-026730 can be referred to.
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。 The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the specific examples shown below.
[実施例1]
以下に、実施例1の位相差フィルムを構成する各層について説明する。配向処理は、図2に示す方法によって行った。
[Example 1]
Below, each layer which comprises the retardation film of Example 1 is demonstrated. The alignment treatment was performed by the method shown in FIG.
(第1の塗膜の形成,配向層の形成)
セルローストリアセテートフィルムTD80UL(富士フイルム製)の支持体表面をアルカリ鹸化処理した。具体的には、55℃の1.5規定の水酸化ナトリウム水溶液に支持体を2分間浸漬した後、室温の水洗浴槽中で洗浄し、30℃の0.1規定の硫酸を用いて中和した。中和した後、室温の水洗浴槽中で洗浄し、更に100℃の温風で乾燥した。
支持体上に、下記の組成の配向層形成用材料をワイヤーバーで塗布した。60℃の温風で60秒、さらに100℃の温風で120秒乾燥し、光配向層を形成した。
(Formation of first coating film, formation of alignment layer)
The support surface of the cellulose triacetate film TD80UL (manufactured by Fujifilm) was subjected to alkali saponification treatment. Specifically, after immersing the support in an aqueous 1.5N sodium hydroxide solution at 55 ° C for 2 minutes, the substrate was washed in a water bath at room temperature and neutralized using 0.1N sulfuric acid at 30 ° C. did. After neutralization, it was washed in a water bath at room temperature and further dried with hot air at 100 ° C.
On the support, an alignment layer forming material having the following composition was applied with a wire bar. The film was dried with warm air at 60 ° C. for 60 seconds and further with warm air at 100 ° C. for 120 seconds to form a photo-alignment layer.
−配向層形成用材料の調製−
光配向用素材P−1 1.0質量部
ブトキシエタノール 33質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 33質量部
水 33質量部
-Preparation of alignment layer forming material-
Photo-alignment material P-1 1.0 part by mass Butoxyethanol 33 parts by mass Propylene glycol monomethyl ether 33 parts by mass Water 33 parts by mass
作製した配向層が形成された支持体をバックアップロール(直径1000mm,材質ステンレス製)に巻きかけ(図2参照)、大気下にて空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて紫外線を照射した。このとき、ワイヤーグリッド偏光子(Moxtek社製, ProFlux PPL02)の透過軸と配向層の吸収軸が60度になるようにセットして露光し、光配向処理を行った。この際、用いる紫外線の照度はUV(ultra-violet)−A領域(波長380nm〜320nmの積算)において100mW/cm2、照射量はUV−A領域において1000mJ/cm2とした。 The support on which the prepared alignment layer is formed is wound around a backup roll (diameter 1000 mm, made of stainless steel) (see FIG. 2), and an ultraviolet ray is used in the air using an air-cooled metal halide lamp (manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.). Was irradiated. At this time, exposure was carried out by setting the transmission axis of a wire grid polarizer (manufactured by Moxtek, ProFlux PPL02) and the absorption axis of the alignment layer to be 60 degrees, and performing photo-alignment treatment. At this time, the illuminance of the ultraviolet rays used was 100 mW / cm 2 in the UV (ultra-violet) -A region (integration of wavelengths 380 nm to 320 nm), and the irradiation amount was 1000 mJ / cm 2 in the UV-A region.
(第2の塗膜の形成,液晶の形成)
続いて、下記の液晶層形成用材料を調製した。
(Formation of second coating film, formation of liquid crystal)
Subsequently, the following liquid crystal layer forming material was prepared.
−液晶層形成用塗布液の調製−
逆波長分散液晶性化合物 R−3 100質量部
光重合開始剤 3.0質量部
(イルガキュア819、BASF(株)製)
含フッ素化合物A 0.8質量部
架橋性ポリマー O−2 0.3質量部
クロロホルム 588質量部
-Preparation of coating liquid for liquid crystal layer formation-
Inverse wavelength dispersion liquid crystalline compound R-3 100 parts by mass Photopolymerization initiator 3.0 parts by mass (Irgacure 819, manufactured by BASF Corporation)
Fluorine-containing compound A 0.8 parts by mass Crosslinkable polymer O-2 0.3 parts by mass Chloroform 588 parts by mass
配向層上に液晶層形成用材料を、バーコーターを用いて塗布した。膜面温度100℃で60秒間加熱熟成し、70℃まで冷却した後に、空気下にて空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて1000mJ/cm2の紫外線を照射して、その配向状態を固定化することによりポジティブAプレートA−0を形成した。形成された液晶層は、偏光照射方向に対し遅相軸方向が直交(すなわち、偏光板の吸収軸とも直交)であった(逆波長分散液晶性化合物が偏光照射方向に対して直交に配向していた)。自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて、リタデーションReの光入射角度依存性および光軸のチルト角を測定したところ、波長550nmにおいてReが130nm、リタデーションRthが65nm、Re(450)/Re(550)が0.83、Re(650)/Re(550)が1.05、光軸のチルト角は0°で、逆波長分散液晶性化合物はホモジニアス配向であった。 A liquid crystal layer forming material was applied on the alignment layer using a bar coater. After aging for 60 seconds at a film surface temperature of 100 ° C. and cooling to 70 ° C., the sample was irradiated with 1000 mJ / cm 2 of ultraviolet rays using an air-cooled metal halide lamp (produced by Eye Graphics Co., Ltd.) under air. Positive A plate A-0 was formed by fixing the orientation state. In the formed liquid crystal layer, the slow axis direction was perpendicular to the polarized light irradiation direction (that is, perpendicular to the absorption axis of the polarizing plate) (the reverse wavelength dispersion liquid crystalline compound was aligned perpendicular to the polarized light irradiation direction. ) Using an automatic birefringence meter (KOBRA-21ADH, manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.), the light incident angle dependence of retardation Re and the tilt angle of the optical axis were measured. Re was 130 nm at a wavelength of 550 nm, and retardation. Rth is 65 nm, Re (450) / Re (550) is 0.83, Re (650) / Re (550) is 1.05, the tilt angle of the optical axis is 0 °, and the reverse wavelength dispersion liquid crystalline compound is homogeneous. Orientation.
(ルーバーおよび照射角度)
ルーバーのピッチLは10mmであり、ワイヤーグリッドの角度とLとの関係L×(sinθ+1)は15であった。
また、偏光照射については、図8に示すように、θ1とθ2が、θ1/θ2=10°/10°である位置から照射した。すなわち、バックアップロールに対して真正面から照射した。
(Louvre and irradiation angle)
The louver pitch L was 10 mm, and the relationship L × (sin θ + 1) between the angle of the wire grid and L was 15.
In addition, as shown in FIG. 8, the polarized light was irradiated from the position where θ1 and θ2 were θ1 / θ2 = 10 ° / 10 °. In other words, the backup roll was irradiated from the front.
[実施例2]
ルーバーのピッチLを27mmとし、L×(sinθ+1)を41とした以外は、実施例1と同様に位相差フィルムを作製した。
[Example 2]
A retardation film was produced in the same manner as in Example 1 except that the louver pitch L was 27 mm and L × (sin θ + 1) was 41.
[実施例3]
θ1/θ2=5°/11°とした以外は、実施例1と同様に位相差フィルムを作製した。
[Example 3]
A retardation film was produced in the same manner as in Example 1 except that θ1 / θ2 = 5 ° / 11 °.
[比較例1]
ルーバーを設けなかった以外は、実施例1と同様に位相差フィルムを作製した。
[Comparative Example 1]
A retardation film was produced in the same manner as in Example 1 except that the louver was not provided.
[幅方向の軸ズレ分布の評価]
上記実施例および比較例で作製した位相差フィルムについて、幅方向(図2のX方向)の軸ズレ分布を、下記方法および評価基準に基づいて評価した。
[Evaluation of axial misalignment distribution in the width direction]
About the retardation film produced by the said Example and comparative example, the axial shift distribution of the width direction (X direction of FIG. 2) was evaluated based on the following method and evaluation criteria.
得られた位相差フィルム(500mm)を1m切り出して、幅方向に均等間隔で、10点の小片サンプルを切り出した。Axoscan(Axometrics社製)を用いて、切り出した小片サンプル全てに対して各10点計測して、各小片サンプルの軸角度を得た。次いで下記式1を用いて、得られた位相差フィルムの軸ズレ分布を算出した。
軸ズレ分布=軸角度の最大−軸角度の最小・・・(式1)
The obtained retardation film (500 mm) was cut out by 1 m, and 10 pieces of small piece samples were cut out at equal intervals in the width direction. Using Axoscan (manufactured by Axometrics), 10 points were measured for all of the cut out small piece samples, and the axial angle of each small piece sample was obtained. Subsequently, the axial displacement distribution of the obtained retardation film was calculated using the following formula 1.
Axial deviation distribution = Maximum axis angle-Minimum axis angle (Equation 1)
上記で求めた軸ズレ分布を以下の評価基準に基づいて判断した。
(評価基準)
A:軸ズレ分布<0.5°
B:0.5°≦軸ズレ分布<1.0°
C:1.0°≦軸ズレ分布
The axial deviation distribution obtained above was judged based on the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
A: Axial deviation distribution <0.5 °
B: 0.5 ° ≦ axial deviation distribution <1.0 °
C: 1.0 ° ≦ axis deviation distribution
実施例および比較例の作製条件および評価結果を表1に示す。 Table 1 shows the production conditions and evaluation results of Examples and Comparative Examples.
表1に示すように、本発明の位相差フィルムの製造方法によって作製された位相差フィルムは、幅方向の軸ズレ分布が0.7以下であり、ルーバーを設けなかった比較例に比べて軸ズレ分布を抑制することができた。
特に、L×(sinθ+1)が40未満である実施例1は、40以上である実施例2に比べて軸ズレ分布をさらに抑制することができた。
また、バックアップロールに対し真正面から照射した実施例1および2(θ1/θ2=10°/10°)は、真正面からずれた実施例3(θ1/θ2=5°/11°)と比較して、軸ズレ分布をより抑制することができた。
As shown in Table 1, the retardation film produced by the method for producing a retardation film of the present invention has an axial displacement distribution of 0.7 or less in the width direction, and the axis compared to the comparative example in which no louver is provided. The deviation distribution could be suppressed.
In particular, Example 1 in which L × (sin θ + 1) is less than 40 was able to further suppress the axial deviation distribution compared to Example 2 in which L × (sin θ + 1) was 40 or more.
Further, Examples 1 and 2 (θ1 / θ2 = 10 ° / 10 °) irradiated from the front side to the backup roll are compared with Example 3 (θ1 / θ2 = 5 ° / 11 °) shifted from the front side. The axial deviation distribution could be further suppressed.
10 棒状光源
11 反射鏡
20 ルーバー
21 平行板
30 ワイヤーグリッド偏光子
31 枠
32 ワイヤーグリッド偏光素子
33 基板
34 ワイヤーグリッド
35 裏面
36 端部
37 ワイヤーグリッド偏光素子とワイヤーグリッド偏光素子の間
38 基板面
40 バックアップロール
50 第1の塗膜が形成された支持体
60 光配向機構
61 光源
62 光
63 基準ワイヤーグリッド偏光素子
64 偏光子ユニット
65 偏光受光部
66 受光素子
67 偏光
X バックアップロールの長手方向
Y 搬送方向
T1,T2 透過軸
S 法線方向
P0 検出用位置
θs 回転角度
L1 基準線
A 照射領域
M 照射領域の上流端
N 照射領域の下流端
O バックアップロールの軸中心
L2 軸中心と照射領域の上流端とを結んだ線
L3 軸中心と照射領域の下流端とを結んだ線
θ1,θ2 角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rod light source 11 Reflector 20 Louver 21 Parallel plate 30 Wire grid polarizer 31 Frame 32 Wire grid polarization element 33 Substrate 34 Wire grid 35 Back surface 36 End 37 Between wire grid polarization element and wire grid polarization element 38 Substrate surface 40 Backup Roll 50 Support on which first coating film is formed 60 Light orientation mechanism 61 Light source 62 Light 63 Reference wire grid polarizing element 64 Polarizer unit 65 Polarized light receiving unit 66 Light receiving element 67 Polarized light X Longitudinal direction of backup roll Y Transport direction T1 , T2 Transmission axis S Normal direction P0 Detection position θs Rotation angle L1 Reference line A Irradiation area M Upstream end of irradiation area N Downstream end of irradiation area O Axis center of backup roll L2 Axis center and upstream end of irradiation area Connected line L3 Axis center and irradiation area Line connecting downstream end θ1, θ2 angle
Claims (4)
前記第1の塗膜に偏光紫外光を照射することにより前記配向規制力を付与して前記配向層を形成する工程、および
前記配向層上に前記液晶化合物を含む液晶層形成用材料を塗布および乾燥して第2の塗膜を形成する工程と、
前記第2の塗膜中の前記液晶化合物を配向させ、該配向を固定して液晶層を形成する工程と、
を備える位相差フィルムの製造方法であって、
前記配向層を形成する工程が、前記第1の塗膜が形成された前記連続フィルム支持体を温度調節可能なバックアップロールに巻きかけて前記偏光紫外光を照射するものであり、
前記偏光紫外光が、棒状光源から発せられた光をワイヤーグリッド偏光子で偏光したものであり、
前記ワイヤーグリッド偏光子のワイヤーグリッドを、前記バックアップロールの長手方向と垂直もしくは平行でない角度θに配列し、前記棒状光源と前記ワイヤーグリッド偏光子との間に、前記棒状光源から発せられた光を前記ワイヤーグリッド偏光子へ導光するルーバーを設置する位相差フィルムの製造方法。 A step of forming a first coating film by applying and drying an alignment layer forming material for forming an alignment layer having an alignment regulating force for a liquid crystal compound on a continuous film support to be conveyed;
Applying the alignment regulation force by irradiating polarized ultraviolet light to the first coating film to form the alignment layer; and applying a liquid crystal layer forming material containing the liquid crystal compound on the alignment layer; Drying to form a second coating film;
Aligning the liquid crystal compound in the second coating film, fixing the alignment and forming a liquid crystal layer;
A method for producing a retardation film comprising:
The step of forming the alignment layer is to irradiate the polarized ultraviolet light by winding the continuous film support on which the first coating film is formed around a backup roll capable of adjusting the temperature,
The polarized ultraviolet light is obtained by polarizing light emitted from a rod-shaped light source with a wire grid polarizer,
The wire grid of the wire grid polarizer is arranged at an angle θ that is not perpendicular or parallel to the longitudinal direction of the backup roll, and the light emitted from the rod light source is placed between the rod light source and the wire grid polarizer. The manufacturing method of the phase difference film which installs the louver which guides to the said wire grid polarizer.
L×(sinθ+1)<40,ただし、0<θ<90° 3. The method for producing a retardation film according to claim 1, wherein the angle θ of the wire grid and the pitch L (mm) of the louvers satisfy the relationship of the following formula.
L × (sin θ + 1) <40, where 0 <θ <90 °
前記バックアップロールの軸中心を通り前記ワイヤーグリッド偏光子の基板面に垂直な線を基準線とし、
該基準線と、前記バックアップロールの軸中心と前記連続フィルム支持体上における前記偏光紫外光の照射領域の前記搬送方向上流端とを結ぶ線とがなす角度をθ1とし、
前記基準線と、前記バックアップロールの軸中心と前記連続フィルム支持体上における前記偏光紫外光の照射領域の前記搬送方向下流端とを結ぶ線とがなす角度をθ2としたときに、下記式の関係を満たす請求項1または2記載の位相差フィルムの製造方法。
|θ1−θ2|<5° In a plane perpendicular to the axis of the backup roll,
A line that passes through the axis of the backup roll and is perpendicular to the substrate surface of the wire grid polarizer is a reference line.
An angle formed by the reference line and a line connecting the axial center of the backup roll and the upstream end in the transport direction of the polarized ultraviolet light irradiation region on the continuous film support is θ1,
When the angle formed by the reference line and the line connecting the axial center of the backup roll and the downstream end in the transport direction of the polarized ultraviolet light irradiation region on the continuous film support is θ2, The manufacturing method of the retardation film of Claim 1 or 2 which satisfy | fills a relationship.
| Θ1-θ2 | <5 °
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