JP4683998B2 - Ultraviolet irradiation device, optical compensation sheet, and polarizing plate and liquid crystal display device using the same - Google Patents

Ultraviolet irradiation device, optical compensation sheet, and polarizing plate and liquid crystal display device using the same Download PDF

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Description

本発明は、光学補償シート等の種々の光学フィルムの作製に有用な紫外線照射装置に関する。また、それを用いて作製された光学補償シート、偏光板及び液晶表示装置に関する。   The present invention relates to an ultraviolet irradiation device useful for producing various optical films such as an optical compensation sheet. In addition, the present invention relates to an optical compensation sheet, a polarizing plate, and a liquid crystal display device manufactured using the same.

ワードプロセッサやノートパソコン、パソコン用モニターなどのOA機器、携帯端末、テレビなどに用いられる表示装置としては、CRT(Cathode Ray Tube)がこれまで主に使用されてきた。近年、液晶表示装置(LCD)が、薄型、軽量、且つ消費電力が小さいことからCRTの代わりに広く使用されてきている。液晶表示装置は、液晶セルおよび偏光板を有する。偏光板は保護フィルムと偏光膜とからなり、ポリビニルアルコールフィルムからなる偏光膜をヨウ素にて染色し、延伸を行い、その両面を保護フィルムにて積層して得られる。例えば、透過型液晶表示装置では、この偏光板を液晶セルの両側に取り付け、さらには一枚以上の光学補償シートを配置することもある。一方、反射型液晶表示装置では、反射板、液晶セル、一枚以上の光学補償シート、および偏光板の順に配置する。液晶セルは、液晶分子、それを封入するための二枚の基板および液晶分子に電圧を加えるための電極層からなる。液晶セルは、液晶分子の配向状態の違いで、ON、OFF表示を行い、透過型、反射型および半透過型のいずれにも適用でき、TN(Twisted Nematic)、IPS(In−Plane Switching)、OCB(Optically Compensatory Bend)、VA(Vertically Aligned)、ECB(Electrically Controlled Birefringence)、STN(Super Twisted Nematic)のような表示モードが提案されている。しかしながら、従来の液晶表示装置で表示し得る色やコントラストは、LCDを見る時の角度によって変化する。そのため、液晶表示装置の視野角特性は、CRTの性能を越えるまでには至っていない。   CRT (Cathode Ray Tube) has been mainly used as a display device used for OA devices such as word processors, notebook personal computers, personal computer monitors, portable terminals, and televisions. In recent years, liquid crystal display devices (LCDs) have been widely used instead of CRTs because of their thinness, light weight, and low power consumption. The liquid crystal display device has a liquid crystal cell and a polarizing plate. The polarizing plate is composed of a protective film and a polarizing film, and is obtained by dyeing a polarizing film made of a polyvinyl alcohol film with iodine, stretching, and laminating both surfaces with a protective film. For example, in a transmissive liquid crystal display device, the polarizing plate is attached to both sides of the liquid crystal cell, and one or more optical compensation sheets may be disposed. On the other hand, in a reflective liquid crystal display device, a reflector, a liquid crystal cell, one or more optical compensation sheets, and a polarizing plate are arranged in this order. The liquid crystal cell includes a liquid crystal molecule, two substrates for encapsulating the liquid crystal molecule, and an electrode layer for applying a voltage to the liquid crystal molecule. A liquid crystal cell performs ON / OFF display depending on the alignment state of liquid crystal molecules, and can be applied to any of a transmission type, a reflection type, and a semi-transmission type, such as TN (Twisted Nematic), IPS (In-Plane Switching), Display modes such as OCB (Optically Compensatory Bend), VA (Vertically Aligned), ECB (Electrically Controlled Birefringence), and STN (Super Twisted Nematic) are proposed. However, the color and contrast that can be displayed by a conventional liquid crystal display device vary depending on the angle at which the LCD is viewed. For this reason, the viewing angle characteristics of liquid crystal display devices have not yet exceeded the performance of CRT.

近年、この視野角特性を改良するLCDの方式として、負の誘電率異方性を有するネマチック液晶分子を用い、電圧を印加しない状態で液晶分子の長軸を基板に略垂直な方向に配向させ、これを薄膜トランジスタにより駆動する垂直配向ネマチック型液晶表示装置(以下、VAモードという)が提案されている(特許文献1参照)。このVAモードは、正面から見た場合の表示特性がTNモードと同様に優れているのみならず、視野角補償用位相差板(光学補償シート)を適用することで広い視野角特性を発現する。VAモードでは、フィルム面に垂直な方向に光学軸を有する負の一軸性位相差板(負のc−plate)を用いることでより広い視野角特性を得ることができ、このLCDに更に面内のレターデーション値が50nmである正の屈折率異方性を有する一軸配向性位相差板(正のa−plate)を用いることで、更により広い視野角特性を実現できることも知られている(非特許文献1参照)。   In recent years, as an LCD method for improving the viewing angle characteristics, nematic liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy are used, and the major axis of the liquid crystal molecules is aligned in a direction substantially perpendicular to the substrate without applying a voltage. A vertical alignment nematic liquid crystal display device (hereinafter referred to as VA mode) in which this is driven by a thin film transistor has been proposed (see Patent Document 1). This VA mode not only has excellent display characteristics when viewed from the front, but also exhibits a wide viewing angle characteristic by applying a viewing angle compensation phase difference plate (optical compensation sheet). . In the VA mode, a wider viewing angle characteristic can be obtained by using a negative uniaxial retardation plate (negative c-plate) having an optical axis in a direction perpendicular to the film surface. It is also known that a wider viewing angle characteristic can be realized by using a uniaxially oriented retardation plate (positive a-plate) having a positive refractive index anisotropy having a retardation value of 50 nm ( Non-patent document 1).

しかし、このように位相差板の枚数を増やすと生産コストが上昇してしまう。また、多数のフィルムを貼り合わせるために歩留まりの低下を引き起こしやすいだけでなく、貼合角度のずれによって表示品位の低下をも引き起こしやすい。さらに、複数のフィルムを用いるために厚さが増し、表示装置の薄形化に不利となる場合もある。   However, when the number of retardation plates is increased in this way, the production cost increases. In addition, since a large number of films are bonded together, it tends to cause not only a decrease in yield but also a deterioration in display quality due to a shift in the bonding angle. Furthermore, since a plurality of films are used, the thickness increases, which may be disadvantageous for thinning the display device.

また、通常正のa−plateには延伸フィルムが用いられるが、連続搬送工程における縦延伸フィルムを用いる場合、a−plateの遅相軸がフィルムの搬送(MD)方向となる。ところが、VAモードの視野角補償では偏光板の吸収軸であるMD方向に対してa−plateの遅相軸を直交させなければならないため、ロール・トゥ・ロールでの貼合ができず、コストが著しく上昇する。これを解決する方法としてMDと直交する方向(TD方向)に延伸するいわゆる横延伸フィルムを用いることが挙げられるが、横延伸フィルムにはボウイングと呼ばれる遅相軸の歪みが発生しやすく、歩留まりが上がらないためにコストが上昇する。さらに、延伸フィルムの積層には粘着層を用いるため、温湿度変化により粘着層が収縮してフィルム間の剥離や反りといった不良が発生することもある。これらを改善する方法として、棒状液晶を塗布してa−plateを作製する方法が知られている(特許文献2参照)。   Moreover, although a stretched film is normally used for positive a-plate, when using the longitudinally stretched film in a continuous conveyance process, the slow axis of a-plate turns into the film conveyance (MD) direction. However, in the VA mode viewing angle compensation, the slow axis of the a-plate must be orthogonal to the MD direction which is the absorption axis of the polarizing plate. Rises significantly. As a method for solving this, it is possible to use a so-called laterally stretched film that is stretched in a direction orthogonal to MD (TD direction). However, the transversely stretched film is apt to cause distortion of a slow axis called bowing, and the yield is high. The cost increases because it does not increase. Furthermore, since an adhesive layer is used for lamination of stretched films, the adhesive layer contracts due to temperature and humidity changes, and defects such as peeling and warping between films may occur. As a method for improving these, a method of producing a-plate by applying a rod-like liquid crystal is known (see Patent Document 2).

さらに近年、c−plateとa−plateの組み合わせに代わって、二軸性位相差板を用いる方法が提案された(非特許文献2)。二軸性位相差板を用いることにより、コントラスト視野角だけでなく色味も改善できるようになるメリットがあるが、通常二軸性位相差板を作製するのに用いられる二軸延伸は、横延伸と同様にフィルムの全領域に渡って均一な軸制御が難しく、歩留まりが上がらないためにコストが上昇する。   Furthermore, in recent years, a method using a biaxial retardation plate in place of the combination of c-plate and a-plate has been proposed (Non-Patent Document 2). By using a biaxial retardation plate, there is an advantage that not only the contrast viewing angle but also the color can be improved. However, the biaxial stretching usually used to produce a biaxial retardation plate is a lateral Similar to stretching, uniform axis control over the entire region of the film is difficult, and the yield does not increase, resulting in an increase in cost.

そこで、特殊なコレステリック液晶に偏光紫外線照射する方法(特許文献3)や、特殊な円盤状液晶に偏光紫外線照射する方法(特許文献4)によって、延伸を用いることなく二軸性位相差板を作製する方法が提案された。この方法により延伸に起因する種々の問題が解決できる。   Therefore, a biaxial retardation plate is produced without using stretching by a method of irradiating polarized violet light to a special cholesteric liquid crystal (Patent Document 3) or a method of irradiating a special disk-shaped liquid crystal to polarized ultraviolet light (Patent Document 4). A way to do it was proposed. By this method, various problems caused by stretching can be solved.

特開平2−176625号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-176625 特開2000−304930号公報JP 2000-304930 A EP1389199 A1EP1389199 A1 特開2002−6138号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-6138 SID 97 DIGEST 845頁〜848頁SID 97 DIGEST Pages 845-848 SID 2003 DIGEST 1208頁〜1211頁SID 2003 DIGEST, pages 1208-1211

このような偏光紫外線照射を行うには、380nm以下の紫外線領域で偏光分離特性のある偏光フィルターを用いる必要があるが、偏光フィルターの原理的な問題から少なくとも半分の偏光成分は使うことができないため、非偏光照射と比較すると照射量は小さい。しかしながら、連続搬送工程において高い生産性を維持するには搬送速度を速くする必要があり、偏光紫外線の照射量は搬送速度に反比例して小さくなってしまう。このように、偏光紫外線照射による二軸性位相差板においては、その二軸性発現性を損なうことなく、大きな搬送速度で二軸性位相差板を製造するための手段が求められていた。   In order to irradiate such polarized ultraviolet rays, it is necessary to use a polarizing filter having a polarization separation characteristic in an ultraviolet region of 380 nm or less, but at least half of the polarizing component cannot be used due to the principle problem of the polarizing filter. Compared with non-polarized light irradiation, the irradiation amount is small. However, in order to maintain high productivity in the continuous conveyance process, it is necessary to increase the conveyance speed, and the irradiation amount of polarized ultraviolet rays becomes small in inverse proportion to the conveyance speed. Thus, in the biaxial retardation plate by irradiation with polarized ultraviolet rays, means for producing the biaxial retardation plate at a high transport speed without impairing the biaxial expression is demanded.

紫外線硬化プロセスで求められる照射光線の特徴として、照射量および照射強度は、紫外線照射により発生するラジカルを介して反応する硬膜現象において重要なパラメータである。照射強度は、瞬間的にラジカルを発生させる為に有効なパラメータであり、光源の照射方向背面に配される反射板により集光する光学系を設置することで、その焦点位置近傍で照度ピークは高くなる。また、ラジカル発生による連鎖反応を継続させる為には、照射量を大きくすることが有効となる。照射時間を長くするには照射時の被照射物の搬送スピードを遅くすることが考えら得るが、生産性が低下する結果となる。したがって、照射強度を大きくすることは、紫外線硬化プロセスにおいて生産性を向上させるために必要である。   As a feature of the irradiated light required in the ultraviolet curing process, the irradiation amount and irradiation intensity are important parameters in the hardening phenomenon that reacts via radicals generated by ultraviolet irradiation. Irradiation intensity is an effective parameter for generating radicals instantaneously. By installing an optical system that collects light with a reflector placed behind the light source in the irradiation direction, the illuminance peak is near the focal position. Get higher. In order to continue the chain reaction due to the generation of radicals, it is effective to increase the irradiation amount. In order to lengthen the irradiation time, it can be considered that the conveyance speed of the irradiated object at the time of irradiation is slowed, but the productivity is lowered. Therefore, increasing the irradiation intensity is necessary to improve productivity in the ultraviolet curing process.

このように生産性を向上させるためには、高い照射強度が必要であるが、通常の紫外線照射装置は楕円面型反射板を配し、楕円面の焦点位置に近づくほど照射強度が高くなるように設計され、焦点距離での照射強度以下の任意の照射強度で使用できるように構成されている。一方で、透明体の反射を利用した偏光子や複屈折性を利用した斜め入射光線を利用した偏光子は、入射光線を理想的には平行光にする必要があり、発光した紫外線を集光させる光学系の適用には不向きであり、同じ照射強度を有する光源を使用した場合、照射強度は低くなる。   In order to improve productivity in this way, high irradiation intensity is required, but an ordinary ultraviolet irradiation device is provided with an elliptical reflector, and the irradiation intensity increases as it approaches the focal point of the elliptical surface. It is designed so that it can be used at any irradiation intensity below the irradiation intensity at the focal length. On the other hand, polarizers using the reflection of a transparent body and polarizers using obliquely incident light using birefringence need to make the incident light ideally parallel light and collect the emitted ultraviolet light. Therefore, when the light source having the same irradiation intensity is used, the irradiation intensity becomes low.

このような理由から、集光光源の紫外線照射が高い照射強度が得られる為、反射型や吸収型の偏光素子との組み合わせが考えられるが、その場合、搬送方向と直交する方向に光源の全長分を覆う数の偏光素子が必要である。しかし、紫外線領域における偏光子は選択肢が少なく、大面積のフィルターを作製するのは一般に困難である。そこで、小面積の偏光素子を発光素子長手方向に配列化することで偏光照射が可能となるが、偏光素子間の境界を通過する光線は厳密には偏光されない。さらに、集光系光線でかつ照射強度を大きくする為に焦点近傍の照射強度で硬化させる場合、素子配列の境界の影響を受け易くなる。複数の偏光子間の境界の影響を受けずに、均一に紫外線照射を実施できれば、所望の光学特性、例えば、所望の光学補償能を有する光学補償シートを安定的に製造することができる。   For this reason, a high intensity of UV irradiation of the condensing light source can be obtained, so a combination with a reflective or absorptive polarizing element is conceivable. In that case, the total length of the light source is perpendicular to the transport direction. The number of polarizing elements covering the minute is necessary. However, there are few choices for a polarizer in the ultraviolet region, and it is generally difficult to produce a large-area filter. Thus, polarized light irradiation can be performed by arranging polarizing elements having a small area in the longitudinal direction of the light emitting element, but light rays passing through the boundary between the polarizing elements are not strictly polarized. Furthermore, in the case of curing with an irradiation intensity in the vicinity of the focal point in order to increase the irradiation intensity with a condensing system light beam, it is easily affected by the boundary of the element arrangement. If ultraviolet irradiation can be carried out uniformly without being affected by the boundary between a plurality of polarizers, an optical compensation sheet having desired optical characteristics, for example, desired optical compensation capability, can be stably produced.

本発明は、照射強度が高く、かつ均一な紫外線照射が可能な、紫外線硬化プロセスに用いるのに適する紫外線照射装置を提供することを課題とする。また、本発明は、光学補償シート等の所望の光学特性を示す紫外線硬化膜の生産性の向上に寄与する新規な紫外線照射装置を提供することを課題とする。さらに、本発明は、液晶セルに対して光学補償能を有し、かつ生産性に優れた光学補償シート、それを用いた偏光板、及び液晶表示装置を提供することを課題とする。特に、VAモードの液晶表示装置に使用するものを提供することを課題とする。   It is an object of the present invention to provide an ultraviolet irradiation apparatus suitable for use in an ultraviolet curing process that has high irradiation intensity and can perform uniform ultraviolet irradiation. Moreover, this invention makes it a subject to provide the novel ultraviolet irradiation device which contributes to the improvement of productivity of the ultraviolet curable film which shows desired optical characteristics, such as an optical compensation sheet. Furthermore, it is an object of the present invention to provide an optical compensation sheet that has an optical compensation capability for a liquid crystal cell and is excellent in productivity, a polarizing plate using the same, and a liquid crystal display device. In particular, it is an object to provide a device used for a VA mode liquid crystal display device.

本発明者は上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、光学フィルター、例えば、偏光素子を配列する際に、各フィルター間の境界が搬送方向と交わるように配列すれば、搬送時の硬膜プロセスにおいて境界近傍を通過する光線の影響を実質的に小さくすることが可能であるとの知見を得た。また照射窓の搬送方向長さが、照射窓幅方向において同一になるように光学フィルターを配列して、幅方向の積算照射量を実質的に同一とすると、光学フィルター間の境界の影響を受けないとの知見を得た。これらの知見に基づいて、さらに検討を重ね、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies in order to solve the above problems, the present inventor has found that when arranging optical filters, for example, polarizing elements, so that the boundaries between the filters intersect with the conveyance direction, the hardness during conveyance is reduced. It was found that it is possible to substantially reduce the influence of light rays passing near the boundary in the membrane process. If the optical filters are arranged so that the length of the irradiation window in the conveyance direction is the same in the irradiation window width direction, and the integrated irradiation dose in the width direction is substantially the same, it is affected by the boundary between the optical filters. I got no knowledge. Based on these findings, further studies have been made and the present invention has been completed.

上記課題を解決するための手段は以下のとおりである。
[1] 連続搬送される紫外線硬化性層に紫外線を照射するために用いられる紫外線照射装置であって、光源と、該光源からの光の照射方向前方に配置された複数の光学フィルターとを有し、前記複数の光学フィルターが、その境界を搬送方向と交差させて配置されていることを特徴とする紫外線照射装置。
[2] 搬送方向の有効照射距離の長さが、照射窓幅方向において実質的に均一になるように前記複数の光学フィルターが配置された[1]の紫外線照射装置。
[3] 前記光源が、少なくとも200nm〜400nmの発光光線を照射可能な光源である[1]又は[2]の紫外線照射装置。
[4] 前記光源からの照射光線が、バンドパスフィルターにより分光特性を制御されている[1]〜[3]のいずれかの紫外線照射装置。
[5] 前記光学フィルターが偏光子である[1]〜[4]のいずれかの紫外線照射装置。
[6] 前記偏光子が、ワイヤグリッド偏光子である[5]の紫外線照射装置。
[7] [1]〜[6]のいずれかの紫外線照射装置による紫外線照射によって形成された層を少なくとも一層有する光学補償シート。
[8] [7]の光学補償シートの少なくとも一枚と、偏光層とを有する偏光板。
[9] [7]の光学補償シートまたは[8]の偏光板を有する液晶表示装置。
[10] 表示モードがVAモードであることを特徴とする[9]の液晶表示装置。
Means for solving the above problems are as follows.
[1] An ultraviolet irradiation device used for irradiating ultraviolet rays to a continuously conveyed ultraviolet curable layer, comprising a light source and a plurality of optical filters arranged in front of the irradiation direction of light from the light source. The ultraviolet irradiation apparatus, wherein the plurality of optical filters are arranged with their boundaries intersecting with the transport direction.
[2] The ultraviolet irradiation device according to [1], wherein the plurality of optical filters are arranged so that the length of the effective irradiation distance in the conveyance direction is substantially uniform in the irradiation window width direction.
[3] The ultraviolet irradiation device according to [1] or [2], wherein the light source is a light source capable of irradiating at least 200 nm to 400 nm of emitted light.
[4] The ultraviolet irradiation device according to any one of [1] to [3], in which the irradiation light from the light source has a spectral characteristic controlled by a bandpass filter.
[5] The ultraviolet irradiation device according to any one of [1] to [4], wherein the optical filter is a polarizer.
[6] The ultraviolet irradiation device according to [5], wherein the polarizer is a wire grid polarizer.
[7] An optical compensation sheet having at least one layer formed by ultraviolet irradiation by the ultraviolet irradiation device according to any one of [1] to [6].
[8] A polarizing plate having at least one optical compensation sheet of [7] and a polarizing layer.
[9] A liquid crystal display device having the optical compensation sheet according to [7] or the polarizing plate according to [8].
[10] The liquid crystal display device according to [9], wherein the display mode is a VA mode.

[11] 少なくとも一種の液晶性化合物を含有する組成物からなる層に、[5]又は[6]の紫外線照射装置により偏光紫外線を照射して、少なくとも照射前後における前記層の光学特性を変化させる第1の照射工程を含む光学補償シートの作製方法。
[12] 前記第1の照射工程の後に、偏光紫外線又は非偏光紫外線を照射して、前記層を少なくとも硬化させて光学異方性層を形成する第2の照射工程を含む[10]の方法。
[11] A layer made of a composition containing at least one liquid crystalline compound is irradiated with polarized ultraviolet rays by the ultraviolet irradiation device according to [5] or [6] to change at least the optical characteristics of the layer before and after irradiation. An optical compensation sheet manufacturing method including a first irradiation step.
[12] The method according to [10], including a second irradiation step of forming an optically anisotropic layer by irradiating polarized ultraviolet rays or non-polarized ultraviolet rays to at least cure the layer after the first irradiation step. .

本発明の紫外線照射装置は、配列最適化された光学フィルター(例えば偏光子)を有しているので、これを照射強度の強い光源と組み合わせることで、照射強度の大きい一部または全部が偏光された紫外線光線の照射が可能となり、連続搬送製造工程の硬膜プロセスに使用することにより、紫外線照射プロセスの生産性を格段に向上させることができる。本発明の紫外線照射装置を利用して光学補償シートを製作することで、所望の光学補償能を有する光学補償シートを高い生産性で作製することができる。かかる光学補償シートを用いることにより、従来の液晶表示装置と同じ構成で、液晶セルを光学的に補償することが可能になり、表示品位のみならず、視野角が改善された液晶表示装置を提供することができる。また、本発明の紫外線照射装置は、光学補償シートの供給量増加に伴う、生産能力増強のニーズにも応え得るものであり、光学補償シートの光学特性を支配する偏光紫外線照射プロセスと、作製上必須の工程である硬膜プロセスを支配する偏光/非偏光紫外線照射との連続プロセスを可能とし、その結果、光学補償特性が優れかつ生産性に優れた光学補償シートの製造が可能となる。   Since the ultraviolet irradiation apparatus of the present invention has an optical filter (for example, a polarizer) whose arrangement is optimized, a part or all of the high irradiation intensity is polarized by combining it with a light source with high irradiation intensity. Irradiation of ultraviolet rays can be performed, and when used for the dura process in the continuous conveyance manufacturing process, the productivity of the ultraviolet irradiation process can be remarkably improved. By producing an optical compensation sheet using the ultraviolet irradiation device of the present invention, an optical compensation sheet having a desired optical compensation capability can be produced with high productivity. By using such an optical compensation sheet, a liquid crystal cell can be optically compensated with the same configuration as a conventional liquid crystal display device, and a liquid crystal display device with improved viewing angle as well as display quality is provided. can do. In addition, the ultraviolet irradiation apparatus of the present invention can meet the needs of production capacity enhancement accompanying the increase in the supply amount of the optical compensation sheet, and the polarized ultraviolet irradiation process that governs the optical characteristics of the optical compensation sheet, A continuous process of polarized / non-polarized ultraviolet irradiation that dominates the hardening process, which is an essential process, is possible, and as a result, an optical compensation sheet having excellent optical compensation characteristics and excellent productivity can be produced.

発明の実施の形態BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

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

なお本発明において、Re、Rthは各々、波長λにおける正面レターデーション及び厚さ方向のレターデーションを表す。ReはKOBRA 21ADH(王子計測機器(株)製)において波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。Rthは前記Re、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHにより判断される)を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して角度を変えて、傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて測定した複数のレターデーション値を基にKOBRA 21ADHが算出する。この時、平均屈折率の仮定値および膜厚を入力することが必要である。KOBRA 21ADHはRthに加えてnx、ny、nzも算出する。平均屈折率は、セルロースアセテートでは1.48を使用するが、セルロースアセテート以外の代表的な光学用途のポリマーフィルムの値としては、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)、等の値を用いることが出来る。その他の既存のポリマー材料の平均屈折率値はポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)やポリマーフィルムのカタログ値を使用することが出来る。また、平均屈折率が不明な材料の場合は、アッベ屈折計を用いて測定することができる。本明細書におけるλは、特に記載がなければ545±5nmまたは590±5nmを指す。   In the present invention, Re and Rth each represent a front retardation and a retardation in the thickness direction at a wavelength λ. Re is measured with KOBRA 21ADH (manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.) by making light having a wavelength of λ nm incident in the normal direction of the film. Rth is Re and the slow axis in the plane (determined by KOBRA 21ADH) is used as the tilt axis (rotation axis), and the angle is changed with respect to the normal direction of the film. KOBRA 21ADH is calculated based on a plurality of retardation values measured in this manner. At this time, it is necessary to input an assumed value of average refractive index and a film thickness. KOBRA 21ADH calculates nx, ny, and nz in addition to Rth. The average refractive index of 1.48 is used for cellulose acetate, but values of polymer films for typical optical applications other than cellulose acetate include cycloolefin polymer (1.52), polycarbonate (1.59), poly Values such as methyl methacrylate (1.49) and polystyrene (1.59) can be used. As the average refractive index value of other existing polymer materials, the polymer handbook (John Wiley & Sons, Inc.) and the catalog values of polymer films can be used. Further, in the case of a material whose average refractive index is unknown, it can be measured using an Abbe refractometer. In this specification, λ refers to 545 ± 5 nm or 590 ± 5 nm unless otherwise specified.

本明細書において、角度について「実質的に」とは、厳密な角度との誤差が±5°未満の範囲内であることを意味する。さらに、厳密な角度との誤差は、4°未満であることが好ましく、3°未満であることがより好ましい。レターデーションについて「実質的に」とは、レターデーションが±5%以内の差であることを意味する。さらに、Reが0でないとは、Reが5nm以上であることを意味する。また、屈折率の測定波長は特別な記述がない限り、可視光域の任意の波長を指す。また、本明細書において、「紫外線」とは、波長が200〜780nmの光のことをいう。   In this specification, “substantially” for the angle means that the error from the exact angle is within a range of less than ± 5 °. Furthermore, the error from the exact angle is preferably less than 4 °, more preferably less than 3 °. With regard to retardation, “substantially” means that the retardation is within ± 5%. Furthermore, “Re is not 0” means that Re is 5 nm or more. In addition, the measurement wavelength of the refractive index indicates an arbitrary wavelength in the visible light region unless otherwise specified. Further, in the present specification, “ultraviolet light” refers to light having a wavelength of 200 to 780 nm.

[紫外線照射装置]
以下、図面を参照して本発明の紫外線照射装置の実施形態について説明する。
図1は本発明の紫外線照射装置の一例の概念図である。図1に示す紫外線照射装置は、光源である紫外線ランプ1と、紫外線ランプ1から出射した紫外線を反射して集光する反射板2と、集光された紫外線が入射する基板4の表面に形成された複数の光学フィルター3とを有する。反射板2はなくてもよく、その場合は、紫外線ランプ1からの光は直接光学フィルター3に入射する。基板4は石英であるのが望ましいが、紫外線を透過するガラスでもよい。また、図1では光学フィルター3は基板4の下に配置されているが、基板4の上に配置されていてもよい。紫外線が照射される紫外線硬化性層を有する試料は、基板4の下を搬送される際に、光学フィルター3を通過した光源1からの紫外線(例えば光学フィルター3が偏光子の場合は所定の偏光紫外線)を照射される。
[Ultraviolet irradiation equipment]
Hereinafter, embodiments of the ultraviolet irradiation device of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram of an example of an ultraviolet irradiation device of the present invention. The ultraviolet irradiation device shown in FIG. 1 is formed on the surface of an ultraviolet lamp 1 that is a light source, a reflector 2 that reflects and collects ultraviolet rays emitted from the ultraviolet lamp 1, and a substrate 4 on which the collected ultraviolet rays are incident. A plurality of optical filters 3. The reflector 2 may be omitted, and in this case, the light from the ultraviolet lamp 1 is directly incident on the optical filter 3. The substrate 4 is preferably made of quartz, but may be glass that transmits ultraviolet rays. In FIG. 1, the optical filter 3 is disposed below the substrate 4, but may be disposed above the substrate 4. When the sample having the ultraviolet curable layer irradiated with ultraviolet rays is conveyed under the substrate 4, the ultraviolet rays from the light source 1 that has passed through the optical filter 3 (for example, when the optical filter 3 is a polarizer, a predetermined polarized light is used). UV light).

紫外線の照射対象である紫外線硬化性層は、例えば長尺状の支持体表面に配置された状態で、光学フィルター3の下を連続搬送される。紫外線硬化性組成物を長尺状の支持体(例えば長尺状のプラスチックフイルム)に連続的に塗布し、その後、連続搬送させて光学フィルター3の下を通過させてもよい。   The ultraviolet curable layer, which is an ultraviolet irradiation target, is continuously conveyed under the optical filter 3, for example, in a state of being disposed on the surface of a long support. The ultraviolet curable composition may be continuously applied to a long support (for example, a long plastic film) and then continuously conveyed to pass under the optical filter 3.

本発明の紫外線照射装置では、複数の光学フィルターは、各光学フィルター間の境界を搬送方向と交差させて配置されている。なお、本明細書において「交差」とは、0°を超える角度で交わることをいう。搬送方向と光学フィルターの境界線が1〜45°で交わるのが好ましく、5〜30°で交わるのがより好ましい。複数の光学フィルターを、その境界線が搬送方向と交差するように設置することにより、光学フィルターの繋ぎ目を見えなくすることができる。繋ぎ目の部分からは光が出射されないことが望ましい。また、この繋ぎ目の部分によって支持体幅方向の位置によるトータルの照射光量が変化しないように配列を決定するのが好ましい。即ち、光学フィルターの配列は、搬送方向の有効照射距離の長さが、照射窓幅方向において実質的に均一になるように決定するのが好ましい。光学フィルターの配列の一例を図2(a)に示す。図2(a)では、基板4の表面に、台形の光学フィルター3を、上底と下底が互い違いに、かつ平行になるように、幅方向bに複数配列している。搬送方向aには、隣接する光学フィルター3が、幅6だけ上下にズレるように配置されている。この配列では、光学フィルターの繋ぎ目のない位置5において、意図的に繋ぎ目の幅5と同じ分だけズレたギャップ6を形成することができ、その結果、有効照射距離の長さ(a方向の照射距離)を、照射窓幅方向(b)において実質的に均一とすることができる。一方、図2(d)に示す様に、長方形の光学フィルターを各辺を平行にして幅方向bに複数配置した場合は、搬送方向と光学フィルター間の境界線が交差せず、有効照射距離の長さが、幅方向において不均一になる。   In the ultraviolet irradiation device of the present invention, the plurality of optical filters are arranged such that the boundaries between the optical filters intersect the transport direction. In the present specification, “crossing” means crossing at an angle exceeding 0 °. The conveyance direction and the boundary line of the optical filter preferably cross each other at 1 to 45 °, more preferably 5 to 30 °. By installing a plurality of optical filters so that their boundary lines intersect the transport direction, the joints of the optical filters can be made invisible. It is desirable that no light is emitted from the joint portion. Further, it is preferable to determine the arrangement so that the total amount of irradiation light depending on the position in the width direction of the support body does not change depending on the joint portion. In other words, the arrangement of the optical filters is preferably determined so that the length of the effective irradiation distance in the transport direction is substantially uniform in the irradiation window width direction. An example of the arrangement of the optical filters is shown in FIG. In FIG. 2A, a plurality of trapezoidal optical filters 3 are arranged on the surface of the substrate 4 in the width direction b so that the upper and lower bases are staggered and parallel. In the transport direction a, adjacent optical filters 3 are arranged so as to be shifted up and down by a width 6. In this arrangement, it is possible to intentionally form a gap 6 that is shifted by the same amount as the width 5 of the joint at the joint position 5 of the optical filter. As a result, the length of the effective irradiation distance (direction a) Can be made substantially uniform in the irradiation window width direction (b). On the other hand, as shown in FIG. 2D, when a plurality of rectangular optical filters are arranged in the width direction b with each side parallel, the boundary line between the transport direction and the optical filter does not intersect, and the effective irradiation distance Becomes non-uniform in the width direction.

図2(a)には、台形の光学フィルターを用いた例を示したが、光学フィルターの形状は、複数配置した場合の各フィルタの境界線と搬送方向とが交差している限り特に制約はなく、図示しないが平行四辺形状の光学フィルターを用いてもよいし、図2(b)に示す三角形状の光学フィルターを用いてもよい。また、図2(c)に示す様に、長方形又は正方形の光学フィルターを各辺を互いに平行にして配置して矩形状の領域を形成し、その領域の対角線方向cに紫外線硬化可能な層を搬送するのも有効である。   FIG. 2A shows an example using a trapezoidal optical filter. However, the shape of the optical filter is not particularly limited as long as the boundary line of each filter and the transport direction intersect each other when a plurality of optical filters are arranged. Although not shown, a parallelogram-shaped optical filter may be used, or a triangular optical filter shown in FIG. 2B may be used. Further, as shown in FIG. 2C, rectangular or square optical filters are arranged with their sides parallel to each other to form a rectangular region, and an ultraviolet curable layer is formed in the diagonal direction c of the region. It is also effective to carry.

本発明の紫外線照射装置は、特に光学フィルターとして偏光子を用いた偏光紫外線照射装置に置いて特に効果を発揮する。前述の通り、偏光紫外線照射装置は特に光学補償シート作製において重要である。紫外線領域における偏光子は選択肢が少なく、大面積のフィルターを作製するのは一般に困難である。光学補償シート作製においては、紫外線照射時に1m以上の幅を必要とするため、フィルターを配列して用いるのが一般的な方法であるが、繋ぎ目の存在によるフィルム不均一性は、特に紫外線照射強度や照射量依存性の大きい素材の場合には問題となる。   The ultraviolet irradiation device of the present invention is particularly effective when placed in a polarized ultraviolet irradiation device using a polarizer as an optical filter. As described above, the polarized ultraviolet irradiation device is particularly important in the production of an optical compensation sheet. Polarizers in the ultraviolet region have few options, and it is generally difficult to produce a large area filter. In the production of an optical compensation sheet, since a width of 1 m or more is required at the time of ultraviolet irradiation, it is a common method to use a filter array. However, film nonuniformity due to the presence of joints is particularly ultraviolet irradiation. This is a problem in the case of a material that is highly dependent on intensity and dose.

本発明の紫外線照射装置が有する光学フィルターの一例として、偏光子が挙げられる。本発明に光学フィルターとして使用可能な偏光子としては、必要な紫外線波長に対して偏光分離特性を有していれば特に限定はなく、吸収型偏光子としてはヨウ素や二色性色素をドープしたポリビニルアルコールを延伸してできた偏光子や二色性針状結晶を配列させた偏光子が挙げられ、非吸収型偏光子としてはブリュースター角を用いた偏光子、誘電体多層膜による偏光子、ワイヤグリッド偏光子、散乱型偏光子などが挙げられる。非吸収型偏光子が好ましく、中でも広い波長域に渡って高い偏光分離能を有し、加工成形性の高いワイヤグリッド偏光子が特に好ましい。   A polarizer is mentioned as an example of the optical filter which the ultraviolet irradiation device of this invention has. The polarizer that can be used as an optical filter in the present invention is not particularly limited as long as it has polarization separation characteristics with respect to the necessary ultraviolet wavelength, and the absorption polarizer is doped with iodine or a dichroic dye. Examples include polarizers made by stretching polyvinyl alcohol and polarizers in which dichroic needle-like crystals are arranged. Non-absorbing polarizers include Brewster angle polarizers and dielectric multilayer polarizers. , Wire grid polarizers, scattering polarizers, and the like. Non-absorptive polarizers are preferred, and wire grid polarizers having high polarization separation ability over a wide wavelength range and high workability are particularly preferred.

ワイヤグリッド偏光子は、従来、電波を用いたレーダ、赤外線を用いた天体観測装置等の分野で使用されており、最近では液晶プロジェクタシステムのような可視光を使用する分野でも使用され始めている。ワイヤグリッド偏光子は、基板によって支持された複数の平行導電性電極で構成される。導体のピッチまたは周期、個々の導体の幅、および導体の厚さによって特徴つけられる。ワイヤグリッド偏光子の電気導体には、例えば銀・クロム・アルミニウム等の金属線を使用できる。   Wire grid polarizers are conventionally used in fields such as radar using radio waves, astronomical observation devices using infrared rays, and recently, have begun to be used in fields using visible light such as liquid crystal projector systems. The wire grid polarizer is composed of a plurality of parallel conductive electrodes supported by a substrate. Characterized by the pitch or period of the conductors, the width of the individual conductors, and the thickness of the conductors. For the electric conductor of the wire grid polarizer, for example, a metal wire such as silver, chromium, and aluminum can be used.

光源が発生させた光ビームは、法線に対して角度θをなして偏光子に入射し、その入射面は導電性要素に対して、直交している。ワイヤグリッド偏光子は、このビームを、鏡面反射成分と非回折透過成分とに分割する。最長の共鳴波長より波長が短い場合には、少なくとも1つのより高次の回折成分も存在することになる。S偏光およびP偏光の通常の定義を使用すると、S偏光状態の光は入射面に対して、直交する偏光ベクトルを有し、したがって導電性要素に対して、平行となる。逆に、P偏光状態の光は入射面に対して平行な偏光ベクトルを有し、したがって導電性要素に対して直交する。ワイヤグリッド偏光子は、グリッドのワイヤーに平行な電界ベクトルを有する光を反射し、グリッドのワイヤーに垂直な電界ベクトルを有する光を透過する。   The light beam generated by the light source is incident on the polarizer at an angle θ with respect to the normal, and the incident surface is orthogonal to the conductive element. The wire grid polarizer splits this beam into a specular reflection component and a non-diffracting transmission component. If the wavelength is shorter than the longest resonance wavelength, there will also be at least one higher order diffraction component. Using the usual definitions of S-polarization and P-polarization, light in the S-polarization state has a polarization vector that is orthogonal to the plane of incidence and is therefore parallel to the conductive element. Conversely, light in the P-polarized state has a polarization vector parallel to the plane of incidence and is therefore orthogonal to the conductive element. The wire grid polarizer reflects light having an electric field vector parallel to the grid wires and transmits light having an electric field vector perpendicular to the grid wires.

ワイヤグリッド偏光子は、消光比の入射角度(偏光子に入射する光の角度)の依存性が、ブリュースター角を利用した偏光素子に比べて少ないため、ワイヤグリッド偏光子への入射角度が、垂直入射に対して約±45°の範囲であれば、消光比の大きな偏光光を得ることができるという特徴をもつ。理想的には、ワイヤグリッド偏光子は、偏光されたS偏光など1つの光の偏光に関して完全な鏡として機能し、偏光されたP偏光などのほかの偏光に関しては、完全に透過的である。しかし実際には鏡として使用される最も反射性のある金属でさえ入射光の一部を吸収し、90%から95%しか反射せず、板ガラスでも表面の反射があるため、入射光を100%透過するわけではない。   The wire grid polarizer has less dependency on the incident angle of the extinction ratio (the angle of light incident on the polarizer) than a polarizing element using the Brewster angle, so the incident angle on the wire grid polarizer is If it is in a range of about ± 45 ° with respect to normal incidence, it has a feature that polarized light having a large extinction ratio can be obtained. Ideally, the wire grid polarizer functions as a perfect mirror for the polarization of one light, such as polarized S-polarized light, and is completely transparent for other polarizations, such as polarized P-polarized light. In reality, however, even the most reflective metal used as a mirror absorbs part of the incident light, only 90% to 95% is reflected, and even the plate glass has a reflection on the surface. It is not transparent.

ワイヤグリッド偏光子の直線状の電気導体は、リソグラフィ技術やエッチング技術を利用して作成される。電気導体の断面形状は、ピッチ・電気導体の幅、電気導体の高さ・電気導体の長さによって定義され、直線状電気導体を作成する際に使用するリソグラフィ技術やエッチング技術で製作可能な形状の範囲である。ワイヤグリッド偏光子の構造は、電気導体の大きさと構成は使用する波長によって決定され、電気導体の長さは、作成可能な範囲で偏光波長よりも長い形状であれば適用でき、100nmよりも長い電気導体が適用でき、電気導体のピッチは偏光波長の波長以下、望ましくは波長の1/3以下が良く、1.5〜0.06μmが好ましく適用でき、電気導体の幅は、偏光波長の波長以下、望ましくは波長の1/3以下が良く、さらに、ピッチの10%〜90%の範囲にわたる幅を有する事が好ましく、電気導体の高さは、0.005〜0.5μmであることが好ましい。ワイヤグリッド偏光子は、偏光することが可能な光の波長が電気導体のピッチに依存する。具体的に紫外線においては、偏光させる光の波長に対して、±50〜±100nm程度の範囲であれば、消光比を低下させることなく偏光させることができるが、その範囲を超えた波長の光は消光比が低下する。   The linear electric conductor of the wire grid polarizer is created using a lithography technique or an etching technique. The cross-sectional shape of the electric conductor is defined by the pitch, the width of the electric conductor, the height of the electric conductor, and the length of the electric conductor, and can be manufactured by lithography and etching techniques used to create a linear electric conductor. Range. For the structure of the wire grid polarizer, the size and configuration of the electric conductor are determined by the wavelength used, and the length of the electric conductor can be applied as long as the shape is longer than the polarization wavelength within a possible range, and is longer than 100 nm. An electric conductor can be applied, and the pitch of the electric conductor is not more than the wavelength of the polarization wavelength, desirably not more than 1/3 of the wavelength, preferably 1.5 to 0.06 μm, and the width of the electric conductor is the wavelength of the polarization wavelength. Hereinafter, it is desirable that the wavelength is 1/3 or less, and it is preferable to have a width ranging from 10% to 90% of the pitch, and the height of the electric conductor is 0.005 to 0.5 μm. preferable. In the wire grid polarizer, the wavelength of light that can be polarized depends on the pitch of the electrical conductor. Specifically, ultraviolet rays can be polarized without reducing the extinction ratio within a range of about ± 50 to ± 100 nm with respect to the wavelength of light to be polarized. Decreases the extinction ratio.

また、本発明の紫外線照射装置は、光学フィルターとしてエッジフィルターやバンドパスフィルターを有していてもよく、例えば、偏光子と併用してもよい。偏光子と併用する場合は、バンドパスフィルタ光照射方向のより前方(即ち被照射サンプルにより近い位置)に偏光子を配置するのが好ましい。エッジフィルターやバンドパスフィルターの特性は、一般的に、透過率の波長依存性で定義されており、透過率が0.005のときの波長(λa)と、透過率が0.5のときの波長(λc)と、透過率が0.95以上となる波長(λp)とにより示される。例えば、350nm〜400nmの近紫外線光によるラジカル発生を励起したい場合、λaは340nm程度、λpは370nm程度に設定することが望ましい。λaとλpとが狭い波長範囲で収まることにより光フィルターの波長選択性は向上し、このようなエッジフィルターやバンドパスフィルターの特性によって塗布層の硬化度を調節できる、あるいは不要な光の照射を防いで素材の変質を防ぐ等の効果が得られる場合がある。   Moreover, the ultraviolet irradiation apparatus of this invention may have an edge filter and a band pass filter as an optical filter, for example, may be used together with a polarizer. When used in combination with a polarizer, it is preferable to dispose the polarizer in front of the bandpass filter light irradiation direction (that is, at a position closer to the irradiated sample). The characteristics of the edge filter and the band pass filter are generally defined by the wavelength dependency of the transmittance. The wavelength (λa) when the transmittance is 0.005 and the transmittance when the transmittance is 0.5. It is indicated by the wavelength (λc) and the wavelength (λp) at which the transmittance is 0.95 or more. For example, when it is desired to excite radical generation by near-ultraviolet light of 350 nm to 400 nm, it is desirable to set λa to about 340 nm and λp to about 370 nm. The wavelength selectivity of the optical filter is improved by keeping λa and λp in a narrow wavelength range, and the degree of curing of the coating layer can be adjusted by the characteristics of such edge filters and bandpass filters, or unnecessary light irradiation can be performed. In some cases, such effects as preventing the material from changing can be obtained.

エッジフィルターやバンドパスフィルターは、屈折率の異なる物質を積層し、層間で反射した光が波長の1/2位相変化することで入射光を打ち消す光干渉を利用しているものである。エッジフィルターやバンドパスフィルターの代表的な物としては、基盤に無機材料の薄膜が形成されたものがある。その無機材料としては、AlF3、BaF2、CaF2、Na3AlF6、DyF3、GdF3、LaF3、MgF2、NdF2、TdF3、YbF3、YF3などのフッ化物、SiO2、SiO、Al23、HfO2、ZrO2、Ta25、Nb25、TiO2、In23、WO3などの酸化物、SiON、Si34などの窒化物、SiC、B4Cなどの炭化物、ならびにSiO2/Al23、Al23/Pr611、Al23/La23、ZrO2/Ta25、ZrO2/MgO、ZrO2/Al23、TiO2/Pr611、TiO2/Al23、TiO2/La23などの酸化物の混合物が用いられる。これら無機材料は、真空蒸着、電子ビーム蒸着、イオンビーム蒸着、プラズマ蒸着、もしくはスパッタリングにより、基板上に薄膜形成される。基板としては、UVの透過率に優れ、UV光源からの熱に安定なオゾンレス石英ガラス、合成石英ガラス、天然石英ガラスが好ましい。 Edge filters and bandpass filters utilize light interference in which substances having different refractive indexes are stacked and light reflected between layers cancels incident light by changing the phase by 1/2 of the wavelength. As a typical example of an edge filter or a band pass filter, there is one in which a thin film of an inorganic material is formed on a base. Examples of the inorganic material include fluorides such as AlF 3 , BaF 2 , CaF 2 , Na 3 AlF 6 , DyF 3 , GdF 3 , LaF 3 , MgF 2 , NdF 2 , TdF 3 , YbF 3 and YF 3 , SiO 2. SiO, Al 2 O 3 , HfO 2 , ZrO 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , TiO 2 , In 2 O 3 , oxides such as WO 3 , nitrides such as SiON, Si 3 N 4 , Carbides such as SiC and B 4 C, and SiO 2 / Al 2 O 3 , Al 2 O 3 / Pr 6 O 11 , Al 2 O 3 / La 2 O 3 , ZrO 2 / Ta 2 O 5 , ZrO 2 / MgO A mixture of oxides such as ZrO 2 / Al 2 O 3 , TiO 2 / Pr 6 O 11 , TiO 2 / Al 2 O 3 , TiO 2 / La 2 O 3 is used. These inorganic materials are formed into a thin film on a substrate by vacuum deposition, electron beam deposition, ion beam deposition, plasma deposition, or sputtering. As the substrate, ozoneless quartz glass, synthetic quartz glass, or natural quartz glass, which has excellent UV transmittance and is stable against heat from a UV light source, is preferable.

本発明の紫外線照射装置が有する光源については特に制限はなく、紫外線を照射可能な光源であればいずれであってもよい。好ましくは、少なくとも200nm〜400nmの発光光線を照射可能な光源である。例えば、紫外線ランプ、レーザ光源等が挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular about the light source which the ultraviolet irradiation device of this invention has, Any may be sufficient if it is a light source which can irradiate an ultraviolet-ray. Preferably, the light source is capable of irradiating at least 200 nm to 400 nm of emitted light. For example, an ultraviolet lamp, a laser light source, etc. are mentioned.

本発明の紫外線照射装置は、図1に示す構成に限定されず、その他の部材を含んでいてもよい。例えば、本発明の紫外線照射装置は、前記光学フィルターを液状冷媒により冷却する機構を有しているのが好ましい。冷却機構は、例えば、図1中の基板4の側面に形成された、液状冷媒が注入される注入口、液状冷媒が排出される排出口、及び基板内部に形成された冷媒が循環可能な空洞や流路などにより構成される。かかる冷却機構を備えていると、紫外線照射によって光学フィルターが過度に加熱され、劣化するのを軽減することができる。その結果、より安定的に製膜工程を実施することができ、生産性がさらに改善される。基板部の内部における液状冷媒の流路の形状については特に限定されず、注入口から排出口へと貫く直線的な形状であっても、複数の光学フィルター3がより効率的に冷却される様に、屈曲部や分岐部を有していてもよい。また基板部4aの内部全体が空洞になっていてもよい。   The ultraviolet irradiation device of the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 1 and may include other members. For example, the ultraviolet irradiation device of the present invention preferably has a mechanism for cooling the optical filter with a liquid refrigerant. The cooling mechanism includes, for example, an inlet formed on the side surface of the substrate 4 in FIG. 1 into which liquid refrigerant is injected, an outlet through which liquid refrigerant is discharged, and a cavity formed inside the substrate through which the refrigerant can be circulated. Or a flow path. With such a cooling mechanism, it is possible to reduce the deterioration of the optical filter that is excessively heated by the ultraviolet irradiation. As a result, the film forming process can be performed more stably, and the productivity is further improved. The shape of the flow path of the liquid refrigerant inside the substrate part is not particularly limited, and the plurality of optical filters 3 can be cooled more efficiently even when the shape is a linear shape penetrating from the inlet to the outlet. Furthermore, you may have a bending part and a branch part. Moreover, the whole inside of the board | substrate part 4a may be a cavity.

用いる冷媒は常温において液状であれば特に材料に制限はない。また、光学フィルターが冷却ユニットの下部に配置されている場合は、用いる液状冷媒の屈折率は、1.30〜1.60であると好ましい。同様に、液状冷媒が光源からの紫外線を吸収して照射効率が低下してしまうのを避けるため、冷媒は、少なくとも照射紫外線の波長に吸収がない材料から選択されるのが好ましく、波長240〜780nm、好ましくは300〜700nm、さらに好ましくは330〜600nmに実質的に吸収がない材料から選択されるのがより好ましい。屈折率が前記範囲で且つ前記波長領域に吸収がない冷媒の例には、純水、アルコール類(例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール)、シリコンオイルが含まれる。純水とアルコール類の混合液も好ましい。
液状冷媒の温度は10〜70℃であることが好ましく、15〜60℃であることがさらに好ましく、20〜50℃であることがさらに好ましい。
The material used is not particularly limited as long as it is liquid at room temperature. Moreover, when the optical filter is arrange | positioned under the cooling unit, it is preferable that the refractive index of the liquid refrigerant to be used is 1.30-1.60. Similarly, in order to prevent the liquid refrigerant from absorbing the ultraviolet rays from the light source and reducing the irradiation efficiency, the refrigerant is preferably selected from materials that do not absorb at least the wavelength of the irradiated ultraviolet rays. More preferably, it is selected from materials that do not substantially absorb at 780 nm, preferably 300-700 nm, more preferably 330-600 nm. Examples of the refrigerant having a refractive index in the above range and having no absorption in the wavelength region include pure water, alcohols (for example, ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, methanol, ethanol, isopropyl alcohol), and silicon oil. A mixed solution of pure water and alcohols is also preferable.
The temperature of the liquid refrigerant is preferably 10 to 70 ° C, more preferably 15 to 60 ° C, and further preferably 20 to 50 ° C.

また、本発明の紫外線照射装置は、例えば、紫外線が照射される紫外線硬化性層を有する長尺状の支持体(例えば高分子フィルム)を搬送するための搬送手段や、光学フィルターを介さずに試料に紫外線を照射可能にするため、光学フィルター3が配置された基板4を移動可能に支持する支持部材等を有していてもよいし、また光学フィルターを介さずに紫外線等を試料に照射可能な他の光源が、試料の搬送方向に対してより上流またはより下流に配置されていてもよい。   Moreover, the ultraviolet irradiation device of the present invention can be used, for example, without using a conveying means for conveying a long support (for example, a polymer film) having an ultraviolet curable layer irradiated with ultraviolet rays or an optical filter. In order to enable the sample to be irradiated with ultraviolet rays, the sample may have a support member that movably supports the substrate 4 on which the optical filter 3 is disposed, and the sample is irradiated with ultraviolet rays or the like without passing through the optical filter. Other possible light sources may be arranged upstream or downstream of the sample transport direction.

本発明の紫外線照射装置は、紫外線照射による硬膜プロセスを含む種々の光学フィルムの作製に用いることができる。以下、本発明の紫外線照射装置を用いて作製された光学補償シートについて説明するが、本発明の紫外線照射装置の用途は、光学補償シートの作製用途に限定されるものではない。   The ultraviolet irradiation apparatus of the present invention can be used for production of various optical films including a hardening process by ultraviolet irradiation. Hereinafter, although the optical compensation sheet produced using the ultraviolet irradiation device of the present invention will be described, the use of the ultraviolet irradiation device of the present invention is not limited to the production of the optical compensation sheet.

[光学補償シート]
図3は本発明の光学補償シートの一例の概略断面図である。図3に示す光学補償シートは、透明支持体11上に光学異方性層12を有する。透明支持体11と光学異方性層12との間には、光学異方性層12中の液晶性分子の配向を制御するための配向層13が配置されている。光学異方性層12は、本発明の紫外線照射装置による紫外線照射によって形成された層である。例えば、少なくとも一種の液晶性化合物を含む紫外線硬化性組成物の溶液を、透明支持体を搬送しながら、該透明支持体上に設けられた配向層13上に塗布及び乾燥して塗布層を形成し、該塗布層に、本発明の紫外線照射装置によって偏光紫外線を少なくとも1度照射し、その後、更に偏光面を有しない非偏光紫外線又は偏光紫外線を少なくとも1度照射して、前記塗布層を硬化させて形成することができる。
[Optical compensation sheet]
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an example of the optical compensation sheet of the present invention. The optical compensation sheet shown in FIG. 3 has an optically anisotropic layer 12 on a transparent support 11. Between the transparent support 11 and the optically anisotropic layer 12, an alignment layer 13 for controlling the alignment of liquid crystalline molecules in the optically anisotropic layer 12 is disposed. The optically anisotropic layer 12 is a layer formed by ultraviolet irradiation by the ultraviolet irradiation apparatus of the present invention. For example, a solution of an ultraviolet curable composition containing at least one liquid crystal compound is applied and dried on the alignment layer 13 provided on the transparent support while transporting the transparent support to form a coating layer. Then, the coating layer is irradiated with polarized ultraviolet rays at least once by the ultraviolet irradiation device of the present invention, and then further irradiated with non-polarized ultraviolet rays or polarized ultraviolet rays having no polarization plane at least once to cure the coating layer. Can be formed.

配向層13は、側鎖に反応性基を有する高分子、又は反応性基を有するモノマーもしくはオリゴマーから形成することができる。特に、配向層の反応性基が、光学異方性層に使用する液晶性化合物が有する反応性基と反応し得るものであれば、光学異方性層と配向層との密着性が高く、水洗などの洗浄処理や、けん化処理等の化学処理時にも剥離等が生じ難く、取り扱い性が良好である。   The alignment layer 13 can be formed from a polymer having a reactive group in the side chain, or a monomer or oligomer having a reactive group. In particular, if the reactive group of the alignment layer can react with the reactive group of the liquid crystalline compound used in the optically anisotropic layer, the adhesion between the optically anisotropic layer and the alignment layer is high, Peeling and the like hardly occur at the time of washing treatment such as water washing and chemical treatment such as saponification treatment, and the handleability is good.

光学異方性層12の光学特性はその用途に応じて決定される。例えば、液晶セル、特にVAモードの液晶セルの光学補償に用いる場合は、正面レターデーション(Re)が0でなく、面内の遅相軸を傾斜軸(回転軸)として光学補償シートの法線方向に対して+40°傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて測定したレターデーション値、及び面内の遅相軸を傾斜軸(回転軸)として光学補償シートの法線方向に対して−40°傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて測定したレターデーション値が実質的に等しく調整されているのが好ましい。   The optical characteristics of the optically anisotropic layer 12 are determined according to its use. For example, when used for optical compensation of a liquid crystal cell, particularly a VA mode liquid crystal cell, the front retardation (Re) is not 0, and the normal line of the optical compensation sheet has the in-plane slow axis as the tilt axis (rotation axis). The retardation value measured by making light of wavelength λ nm incident from a direction inclined + 40 ° with respect to the direction, and the normal axis direction of the optical compensation sheet with the in-plane slow axis as the tilt axis (rotation axis) − It is preferable that the retardation values measured by making light having a wavelength λ nm incident from a direction inclined by 40 ° are adjusted to be substantially equal.

[偏光板]
図4(a)〜(d)は本発明の光学補償シートを有する偏光板の概略断面図である。偏光板は、一般的には、ポリビニルアルコールフィルムからなる偏光膜をヨウ素にて染色し、延伸を行うことによって偏光膜21を得、その両面に保護フィルム22及び23を積層して作製することができる。本発明の光学補償シートは、光学異方性層を支持するポリマーフィルム等からなる支持体を有するので、この支持体を保護フィルム22及び23の少なくとも一方にそのまま用いることができる。この際、光学異方性層12は偏光層21側に(即ち、光学異方性層12が支持体11より偏光層21により近くに)配置されていても、偏光層21と反対側に(即ち、光学異方性層12が支持体11より偏光層21により遠くに)配置されていてもよいが、図4(a)に示した様に、光学異方性層12は、偏光層21と反対側にあることが好ましい。また、図4(b)のように偏光層21の一方の保護フィルム22の外側に粘着剤等を介して貼合することも可能である。
[Polarizer]
4A to 4D are schematic cross-sectional views of a polarizing plate having the optical compensation sheet of the present invention. In general, the polarizing plate can be prepared by dyeing a polarizing film made of a polyvinyl alcohol film with iodine and performing stretching to obtain the polarizing film 21, and laminating protective films 22 and 23 on both sides thereof. it can. Since the optical compensation sheet of the present invention has a support made of a polymer film or the like that supports the optically anisotropic layer, this support can be used as it is for at least one of the protective films 22 and 23. At this time, even if the optically anisotropic layer 12 is disposed on the polarizing layer 21 side (that is, the optically anisotropic layer 12 is closer to the polarizing layer 21 than the support 11), the optically anisotropic layer 12 is on the opposite side of the polarizing layer 21 ( That is, the optically anisotropic layer 12 may be disposed farther from the support 11 than the polarizing layer 21, but as shown in FIG. 4A, the optically anisotropic layer 12 includes the polarizing layer 21. It is preferable that it exists in the other side. Moreover, as shown in FIG.4 (b), it is also possible to paste on the outer side of one protective film 22 of the polarizing layer 21 via an adhesive.

図4(c)及び(d)は、図4(a)に示した構成の偏光板に、さらに他の機能性層24を配置した偏光板の構成例である。図4(c)は、本発明の光学補償シートと偏光層21を挟んで反対側に配置された保護フィルム23の上に、他の機能性層24を配置した構成例であり、図4(d)は、本発明の光学補償シートの上に、他の機能性層24を配置した構成例である。他の機能性層の例としては特に制限されず、λ/4層、反射防止層、ハードコート層等、種々の特性を付与する機能性層が挙げられる。これらの層は、λ/4板、反射防止フィルム、ハードコートフィルム等の一部材として、例えば粘着剤によって貼合してもよいし、図4(d)の構成例では、本発明の光学補償シート(光学異方性層12)上に、他の機能性層24を形成してから、偏光層21と貼り合わせて作製することもできる。また、本発明の光学補償シートと反対側の保護フィルム23そのものを、λ/4板、反射防止フィルム、ハードコートフィルム等の他の機能性フィルムにすることもできる。   FIGS. 4C and 4D are configuration examples of a polarizing plate in which another functional layer 24 is arranged on the polarizing plate having the configuration shown in FIG. FIG. 4C is a configuration example in which another functional layer 24 is disposed on the protective film 23 disposed on the opposite side with the optical compensation sheet of the present invention and the polarizing layer 21 in between. d) is a configuration example in which another functional layer 24 is disposed on the optical compensation sheet of the present invention. Examples of other functional layers are not particularly limited, and examples thereof include functional layers that impart various characteristics, such as λ / 4 layers, antireflection layers, and hard coat layers. These layers may be bonded together with, for example, an adhesive as a member such as a λ / 4 plate, an antireflection film, or a hard coat film. In the configuration example of FIG. 4D, the optical compensation of the present invention is used. Another functional layer 24 may be formed on the sheet (the optically anisotropic layer 12) and then bonded to the polarizing layer 21. Further, the protective film 23 itself on the side opposite to the optical compensation sheet of the present invention can be made into other functional films such as a λ / 4 plate, an antireflection film, and a hard coat film.

偏光膜と保護フィルムの積層による偏光板作製の際には、一対の保護フィルムと偏光膜の合計3枚のフィルムを、ロール・トゥ・ロールで貼り合わせる。このロール・トゥ・ロールは生産性の観点だけでなく、偏光板の寸法変化やカールの発生が起こりにくく、高い機械的安定性が付与できることから偏光板の製造プロセスとして好ましい方法である。   When producing a polarizing plate by laminating a polarizing film and a protective film, a total of three films of a pair of protective film and polarizing film are bonded together in a roll-to-roll manner. This roll-to-roll is a preferable method as a manufacturing process of a polarizing plate because it is difficult to cause dimensional change and curling of the polarizing plate as well as productivity, and can impart high mechanical stability.

[液晶表示装置]
図5は、本発明の液晶表示装置の一例である。液晶表示装置は、上下の電極基板間にネマチック液晶を挟持してなる液晶セル35、及び液晶セルの両側に配置された一対の偏光板36及び37を有しており、偏光板の少なくとも一方には図2に示した本発明の偏光板を用いている。本発明の偏光板を用いる際には、光学異方性層が偏光層と液晶セルの電極基板の間になるように配置することができる。ネマチック液晶分子は、電極基板上に施された配向層及びその表面のラビング処理あるいはリブ等の構造物を設けることによって、所定の配向状態になるように制御されている。
[Liquid Crystal Display]
FIG. 5 shows an example of the liquid crystal display device of the present invention. The liquid crystal display device includes a liquid crystal cell 35 having a nematic liquid crystal sandwiched between upper and lower electrode substrates, and a pair of polarizing plates 36 and 37 disposed on both sides of the liquid crystal cell, and at least one of the polarizing plates. Uses the polarizing plate of the present invention shown in FIG. When using the polarizing plate of this invention, it can arrange | position so that an optically anisotropic layer may exist between a polarizing layer and the electrode substrate of a liquid crystal cell. Nematic liquid crystal molecules are controlled so as to be in a predetermined alignment state by providing an alignment layer applied on the electrode substrate and a structure such as a rubbing treatment or a rib on the surface thereof.

偏光板に挟持された液晶セルの下側には輝度向上フィルムや拡散フィルムのような調光フィルム34を1枚以上有していても良い。さらに調光フィルムの下側には冷陰極管31から出た光を正面に照射するための反射板32と導光板33を有している。この冷陰極管と導光板からなるバックライトユニットの代わりに、最近では冷陰極管を液晶セルの下に数本配列した直下型バックライトや、光源としてLEDを用いたLEDバックライト、あるいは有機EL、無機EL等を用いて面発光させるようなバックライトも用いられているが、本発明の光学補償シートはいずれのバックライトにおいても効果がある。   One or more light control films 34 such as a brightness enhancement film and a diffusion film may be provided below the liquid crystal cell sandwiched between the polarizing plates. Furthermore, the light control film has a reflection plate 32 and a light guide plate 33 for irradiating light emitted from the cold cathode tubes 31 to the front. Instead of a backlight unit comprising a cold cathode tube and a light guide plate, recently, a direct type backlight in which several cold cathode tubes are arranged under a liquid crystal cell, an LED backlight using an LED as a light source, or an organic EL A backlight that emits light using inorganic EL or the like is also used, but the optical compensation sheet of the present invention is effective in any backlight.

さらに、図には示さないが、反射型液晶表示装置の態様では偏光板は観察側に1枚配置するのみでよく、液晶セルの背面あるいは液晶セルの下側基板の内面に反射膜を設置する。もちろん前記光源を用いたフロントライトを液晶セル観察側に設けることも可能である。さらに、表示装置の1画素内に、透過部と反射部を設けた半透過型も可能である。   Furthermore, although not shown in the drawing, in the aspect of the reflective liquid crystal display device, only one polarizing plate needs to be disposed on the observation side, and a reflective film is provided on the back surface of the liquid crystal cell or on the inner surface of the lower substrate of the liquid crystal cell. . Of course, it is also possible to provide a front light using the light source on the liquid crystal cell observation side. Further, a transflective type in which a transmissive portion and a reflective portion are provided in one pixel of the display device is also possible.

次に、本発明の光学補償シート及び偏光板の作製に用いられる材料、作製方法等について、詳細に説明する。
本発明の光学補償シートの一実施形態は、透明支持体、配向層及び光学異方性層を有する。前記光学異方性層は、液晶表示装置のコントラスト視野角を拡大し、液晶表示装置の画像着色を解消するために寄与する。本実施の形態の光学補償シートは、前記光学異方性層の支持体が偏光板の保護フィルムを兼ねることによって、又は前記光学異方性層が偏光板の保護フィルムを兼ねることによって、液晶表示装置の構成部材を減少させることができる。すなわち、かかる態様にすることにより、液晶表示装置の薄型化にも寄与する。以下、本態様について、作製に用いられる材料、作製方法等について、詳細に説明するが、本発明はこの態様に限定されるものではない。また、他の態様についても、以下の記載及び従来公知の方法を参考にして作製できる。但し、本発明は以下に説明する態様に限定されるものではない。
Next, materials used for manufacturing the optical compensation sheet and polarizing plate of the present invention, a manufacturing method, and the like will be described in detail.
One embodiment of the optical compensation sheet of the present invention has a transparent support, an alignment layer, and an optically anisotropic layer. The optically anisotropic layer contributes to increase the contrast viewing angle of the liquid crystal display device and to eliminate image coloring of the liquid crystal display device. In the optical compensation sheet of the present embodiment, the support of the optically anisotropic layer also serves as a protective film for the polarizing plate, or the optically anisotropic layer also serves as the protective film for the polarizing plate, The components of the device can be reduced. In other words, such an embodiment contributes to the thinning of the liquid crystal display device. Hereinafter, although this aspect demonstrates in detail about the material used for preparation, a preparation method, etc., this invention is not limited to this aspect. Other embodiments can also be produced with reference to the following description and conventionally known methods. However, the present invention is not limited to the embodiments described below.

本発明では、液晶性化合物を含む光学異方性層を高分子ポリマーからなる光学的に一軸又は二軸性の透明支持体上に形成することにより、液晶表示装置の光学特性を格段に向上させることができる。   In the present invention, an optically anisotropic layer containing a liquid crystalline compound is formed on an optically uniaxial or biaxial transparent support made of a high molecular polymer, thereby significantly improving the optical characteristics of the liquid crystal display device. be able to.

[光学異方性層]
本発明では、光学異方性層は、液晶セルを光学補償するために寄与する。光学異方性層単独で充分な光学補償能を有する態様はもちろん、他の層(例えば支持体)との組み合わせで光学補償に必要とされる光学特性を満足する態様であってもよい。前記光学異方性層は、例えば連続搬送工程を用いて透明支持体を搬送しながら、少なくとも一種の液晶性化合物を含有する紫外線硬化性の塗布液を、透明支持体上に設けられた配向層上に塗布及び乾燥して塗布層を形成した後に、該塗布層を有する透明支持体を搬送しながら、前記塗布層に、本発明の紫外線照射装置によって偏光紫外線を少なくとも1度照射した後、更に偏光面を有しない非偏光紫外線又は偏光紫外線を少なくとも1度照射して、前記塗布層を硬化させて形成される。
[Optically anisotropic layer]
In the present invention, the optically anisotropic layer contributes to optically compensate the liquid crystal cell. Of course, the optically anisotropic layer alone may have sufficient optical compensation ability, or may be an aspect satisfying the optical characteristics required for optical compensation in combination with other layers (for example, a support). The optically anisotropic layer is, for example, an alignment layer provided on the transparent support with an ultraviolet curable coating solution containing at least one liquid crystalline compound while transporting the transparent support using a continuous transport process. After the coating layer is applied and dried to form the coating layer, the coating layer is irradiated with polarized ultraviolet rays at least once by the ultraviolet irradiation device of the present invention while transporting the transparent support having the coating layer, and further, The coating layer is formed by irradiating at least once with non-polarized ultraviolet light or polarized ultraviolet light having no polarization plane.

一般的に、液晶性化合物はその形状から、棒状タイプと円盤状タイプに分類できる。さらにそれぞれ低分子と高分子タイプがある。高分子とは一般に重合度が100以上のものを指す(高分子物理・相転移ダイナミクス,土井 正男 著,2頁,岩波書店,1992)。本発明では、いずれの液晶性化合物を用いることもできるが、偏光紫外線の照射により、面内レターデーションを効率的に発生することができるという観点から、棒状液晶性化合物を用いることが好ましい。2種以上の棒状液晶性化合物、2種以上の円盤状液晶性化合物、又は棒状液晶性化合物と円盤状液晶性化合物との混合物を用いてもよい。温度変化や湿度変化を小さくできることから、反応性基を有する棒状液晶性化合物または円盤状液晶性化合物を用いて形成することがより好ましく、混合物の場合少なくとも1つは1液晶分子中の反応性基が2以上あることがさらに好ましい。液晶性化合物は二種類以上の混合物でもよく、その場合少なくとも1つが2以上の反応性基を有していることが好ましい。前記光学異方性層の厚さは、0.1〜20μmであることが好ましく、0.5〜10μmであることがさらに好ましい。   In general, liquid crystal compounds can be classified into a rod-shaped type and a disk-shaped type based on their shapes. In addition, there are low and high molecular types, respectively. Polymer generally refers to a polymer having a degree of polymerization of 100 or more (Polymer Physics / Phase Transition Dynamics, Masao Doi, 2 pages, Iwanami Shoten, 1992). In the present invention, any liquid crystalline compound can be used, but a rod-like liquid crystalline compound is preferably used from the viewpoint that in-plane retardation can be efficiently generated by irradiation with polarized ultraviolet rays. Two or more kinds of rod-like liquid crystalline compounds, two or more kinds of disc-like liquid crystalline compounds, or a mixture of a rod-like liquid crystalline compound and a disk-like liquid crystalline compound may be used. It is more preferable to use a rod-like liquid crystal compound or a disk-like liquid crystal compound having a reactive group, because at least one of the reactive groups in one liquid crystal molecule can be formed. Is more preferably 2 or more. The liquid crystalline compound may be a mixture of two or more, and in that case, at least one preferably has two or more reactive groups. The thickness of the optically anisotropic layer is preferably 0.1 to 20 μm, and more preferably 0.5 to 10 μm.

前記光学異方性層を形成するために用いられる円盤状液晶性化合物は、特に限定されず、公知のものを用いることができる。棒状液晶性化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。以上のような低分子液晶性化合物だけではなく、高分子液晶性化合物も用いることができる。上記高分子液晶性化合物は、低分子の反応性基を有する棒状液晶性化合物が重合した高分子化合物である。特に好ましく用いられる上記低分子の反応性基を有する棒状液晶性化合物としては、下記一般式(I)で表される棒状液晶性化合物を挙げることができる。   The discotic liquid crystalline compound used for forming the optically anisotropic layer is not particularly limited, and a known one can be used. Examples of rod-like liquid crystalline compounds 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. Not only the above low-molecular liquid crystalline compounds but also high-molecular liquid crystalline compounds can be used. The polymer liquid crystalline compound is a polymer compound obtained by polymerizing a rod-like liquid crystalline compound having a low molecular reactive group. As the rod-like liquid crystalline compound having a low-molecular reactive group that is particularly preferably used, a rod-like liquid crystalline compound represented by the following general formula (I) can be exemplified.

一般式(I):Q1−L1−A1−L3−M−L4−A2−L2−Q2
式中、Q1及びQ2はそれぞれ独立に、反応性基であり、L1、L2、L3及びL4はそれぞれ独立に、単結合又は二価の連結基を表すが、L3及びL4の少なくとも一方は、−O−CO−O−であることが好ましい。A1及びA2はそれぞれ独立に、炭素原子数2〜20のスペーサー基を表す。Mはメソゲン基を表す。
Formula (I): Q 1 -L 1 -A 1 -L 3 -ML 4 -A 2 -L 2 -Q 2
Wherein, Q 1 and Q 2 respectively represent a reactive group, the L 1, L 2, L 3 and L 4 respectively represent a single bond or a divalent linking group, L 3 and At least one of L 4 is preferably —O—CO—O—. A 1 and A 2 each independently represent a spacer group having 2 to 20 carbon atoms. M represents a mesogenic group.

以下に、上記一般式(I)で表される反応性基を有する棒状液晶性化合物についてさらに詳細に説明する。式中、Q1及びQ2は、それぞれ独立に、反応性基である。反応性基の重合反応は、付加重合(開環重合を含む)又は縮合重合であることが好ましい。換言すれば、反応性基は付加重合反応又は縮合重合反応が可能な反応性基であることが好ましい。以下に反応性基の例を示す。 Hereinafter, the rod-like liquid crystal compound having a reactive group represented by the general formula (I) will be described in more detail. In the formula, Q 1 and Q 2 are each independently a reactive group. The polymerization reaction of the reactive group is preferably addition polymerization (including ring-opening polymerization) or condensation polymerization. In other words, the reactive group is preferably a reactive group capable of an addition polymerization reaction or a condensation polymerization reaction. Examples of reactive groups are shown below.

Figure 0004683998
Figure 0004683998

1、L2、L3及びL4で表される二価の連結基としては、−O−、−S−、−CO−、−NR2−、−CO−O−、−O−CO−O−、−CO−NR2−、−NR2−CO−、−O−CO−、−O−CO−NR2−、−NR2−CO−O−、及びNR2−CO−NR2−からなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。上記R2は炭素原子数が1〜7のアルキル基又は水素原子である。この場合、L3及びL4の少なくとも一方は、−O−CO−O−(カーボネート基)である。前記式(I)中、Q1−L1及びQ2−L2−は、CH2=CH−CO−O−、CH2=C(CH3)−CO−O−及びCH2=C(Cl)−CO−O−CO−O−が好ましく、CH2=CH−CO−O−が最も好ましい。 Examples of the divalent linking group represented by L 1 , L 2 , L 3 and L 4 include —O—, —S—, —CO—, —NR 2 —, —CO—O—, and —O—CO. —O—, —CO—NR 2 —, —NR 2 —CO—, —O—CO—, —O—CO—NR 2 —, —NR 2 —CO—O—, and NR 2 —CO—NR 2. A divalent linking group selected from the group consisting of-is preferred. R 2 is an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms or a hydrogen atom. In this case, at least one of L 3 and L 4 is —O—CO—O— (carbonate group). In the formula (I), Q 1 -L 1 and Q 2 -L 2 -are CH 2 ═CH—CO—O—, CH 2 ═C (CH 3 ) —CO—O—, and CH 2 ═C ( Cl) -CO-O-CO- O- are preferable, CH 2 = CH-CO- O- is most preferable.

1及びA2は、炭素原子数2〜20を有するスペーサー基を表す。炭素原子数2〜12の脂肪族基が好ましく、特にアルキレン基が好ましい。スペーサー基は鎖状であることが好ましく、隣接していない酸素原子又は硫黄原子を含んでいてもよい。また、前記スペーサー基は、置換基を有していてもよく、ハロゲン原子(フッ素、塩素、臭素)、シアノ基、メチル基、エチル基が置換していてもよい。 A 1 and A 2 represent a spacer group having 2 to 20 carbon atoms. An aliphatic group having 2 to 12 carbon atoms is preferable, and an alkylene group is particularly preferable. The spacer group is preferably chain-like and may contain oxygen atoms or sulfur atoms that are not adjacent to each other. The spacer group may have a substituent and may be substituted with a halogen atom (fluorine, chlorine, bromine), a cyano group, a methyl group, or an ethyl group.

Mで表されるメソゲン基としては、すべての公知のメソゲン基が挙げられる。特に下記一般式(II)で表される基が好ましい。
一般式(II):−(−W1−L5n−W2
式中、W1及びW2は各々独立して、二価の環状脂肪族基、二価の芳香族基又は二価のヘテロ環基を表し、L5は単結合又は連結基を表し、連結基の具体例としては、前記式(I)中、L1〜L4で表される基の具体例、−CH2−O−、及びO−CH2−が挙げられる。nは1、2又は3を表す。
Examples of the mesogenic group represented by M include all known mesogenic groups. In particular, a group represented by the following general formula (II) is preferable.
Formula (II): - (- W 1 -L 5) n -W 2 -
In the formula, W 1 and W 2 each independently represent a divalent cycloaliphatic group, a divalent aromatic group or a divalent heterocyclic group, L5 represents a single bond or a linking group, and a linking group Specific examples of these include specific examples of groups represented by L 1 to L 4 in the formula (I), —CH 2 —O—, and O—CH 2 —. n represents 1, 2 or 3.

1及びW2としては、1,4−シクロヘキサンジイル、1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイル、ピリジン−2,5ジイル、1,3,4−チアジアゾール−2,5−ジイル、1,3,4−オキサジアゾール−2,5−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、ナフタレン−1,5−ジイル、チオフェン−2,5−ジイル、ピリダジン−3,6−ジイルが挙げられる。1,4−シクロヘキサンジイルの場合、トランス体及びシス体の構造異性体があるが、どちらの異性体であってもよく、任意の割合の混合物でもよい。トランス体であることがより好ましい。W1及びW2は、それぞれ置換基を有していてもよい。置換基としては、ハロゲン原子(フッ素、塩素、臭素、ヨウ素)、シアノ基、炭素原子数1〜10のアルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基など)、炭素原子数1〜10のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基など)、炭素原子数1〜10のアシル基(ホルミル基、アセチル基など)、炭素原子数1〜10のアルコキシカルボニル基(メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基など)、炭素原子数1〜10のアシルオキシ基(アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基など)、ニトロ基、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基などが挙げられる。 W 1 and W 2 include 1,4-cyclohexanediyl, 1,4-phenylene, pyrimidine-2,5-diyl, pyridine-2,5diyl, 1,3,4-thiadiazole-2,5-diyl, 1,3,4-oxadiazole-2,5-diyl, naphthalene-2,6-diyl, naphthalene-1,5-diyl, thiophene-2,5-diyl, pyridazine-3,6-diyl . In the case of 1,4-cyclohexanediyl, there are trans isomers and cis isomers, but either isomer may be used, and a mixture in any proportion may be used. More preferably, it is a trans form. W 1 and W 2 may each have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom (fluorine, chlorine, bromine, iodine), a cyano group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (methyl group, ethyl group, propyl group, etc.), and an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms. (Methoxy group, ethoxy group, etc.), C1-10 acyl group (formyl group, acetyl group, etc.), C1-10 alkoxycarbonyl group (methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, etc.), carbon atom Examples thereof include an acyloxy group having 1 to 10 (acetyloxy group, propionyloxy group, etc.), nitro group, trifluoromethyl group, difluoromethyl group and the like.

前記一般式(II)で表されるメソゲン基の基本骨格で好ましいものを、以下に例示する。これらに上記置換基が置換していてもよい。   Preferred examples of the basic skeleton of the mesogenic group represented by the general formula (II) are shown below. These may be substituted with the above substituents.

Figure 0004683998
Figure 0004683998

以下に、前記一般式(I)で表される化合物の例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、一般式(I)で表される化合物は、特表平11−513019号公報に記載の方法で合成することができる。   Examples of the compound represented by the general formula (I) are shown below, but the present invention is not limited thereto. The compound represented by the general formula (I) can be synthesized by the method described in JP-T-11-513019.

Figure 0004683998
Figure 0004683998

Figure 0004683998
Figure 0004683998

Figure 0004683998
Figure 0004683998

前記光学異方性層は、配向層と気液界面を利用して形成されることが好ましい。具体的には、透明支持体上に直接配向層を設け、次いで配向層上に直接光学異方性層を形成することにより作製することができる。   The optically anisotropic layer is preferably formed using an alignment layer and a gas-liquid interface. Specifically, it can be produced by providing an alignment layer directly on the transparent support and then forming an optically anisotropic layer directly on the alignment layer.

本発明において、前記光学異方性層は、面内の遅相軸を傾斜軸(回転軸)として光学補償シートの法線方向に対して+40°傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて測定したレターデーション値、及び面内の遅相軸を傾斜軸(回転軸)として光学補償シートの法線方向に対して−40°傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて測定したレターデーション値が実質的に等しいという光学特性を有することが好ましい。反応性基を有する棒状液晶性化合物を用いる場合、二軸性を発現させるためにはコレステリック配向もしくは傾斜角が厚み方向に徐々に変化しながらねじれたハイブリッドコレステリック配向を、偏光照射によって歪ませることが必要である。偏光照射によって配向を歪ませる方法としては、二色性液晶性重合開始剤を用いる方法(WO03/054111 A1)や分子内にシンナモイル基等の光配向性官能基を有する棒状液晶性化合物を用いる方法(特開2002−6138)が挙げられる。本発明においていずれも利用できる。   In the present invention, the optically anisotropic layer allows light having a wavelength of λ nm to be incident from a direction inclined by + 40 ° with respect to the normal direction of the optical compensation sheet with an in-plane slow axis as an inclination axis (rotation axis). The measured retardation value and the retardation measured by injecting light of wavelength λ nm from the direction inclined by −40 ° with respect to the normal direction of the optical compensation sheet with the in-plane slow axis as the tilt axis (rotation axis) It is preferable to have optical properties that the values are substantially equal. When using a rod-like liquid crystalline compound having a reactive group, in order to develop biaxiality, the cholesteric alignment or the hybrid cholesteric alignment that is twisted while the inclination angle gradually changes in the thickness direction may be distorted by polarized light irradiation. is necessary. As a method of distorting the alignment by irradiation with polarized light, a method using a dichroic liquid crystalline polymerization initiator (WO03 / 054111 A1) or a method using a rod-like liquid crystalline compound having a photoalignable functional group such as a cinnamoyl group in the molecule (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-6138). Any of them can be used in the present invention.

前記光学異方性層のReは5〜250nmであることが好ましく、10〜100nmであることがより好ましく、20〜80nmであることが最も好ましい。Rthは透明支持体のRthとの合計で30〜500nmであることが好ましく、40〜400nmであることがより好ましく、100〜350nmであることが最も好ましい。   The Re of the optically anisotropic layer is preferably 5 to 250 nm, more preferably 10 to 100 nm, and most preferably 20 to 80 nm. Rth is preferably 30 to 500 nm in total with Rth of the transparent support, more preferably 40 to 400 nm, and most preferably 100 to 350 nm.

光学異方性層を2層以上積層する場合、液晶性化合物の組み合わせについては特に限定されず、全て円盤状液晶性化合物からなる層の積層体、全て棒状液晶性化合物からなる層の積層体、円盤状液晶性化合物からなる層と棒状液晶性化合物からなる層の積層体であってもよい。少なくとも一つの層が棒状液晶性化合物からなることが好ましい。また、各層の配向状態の組み合わせも特に限定されず、同じ配向状態の光学異方性層を積層してもよいし、異なる配向状態の光学異方性層を積層してもよい。特に、光学異方性層が、偏光紫外線照射前にコレステリック相を呈していることが好ましい。   In the case of laminating two or more optically anisotropic layers, the combination of liquid crystalline compounds is not particularly limited, and is a laminate of layers composed of all discotic liquid crystalline compounds, a laminate of layers composed of all rod-like liquid crystalline compounds, It may be a laminate of a layer made of a discotic liquid crystalline compound and a layer made of a rod-like liquid crystalline compound. It is preferable that at least one layer consists of a rod-like liquid crystalline compound. The combination of the alignment states of the layers is not particularly limited, and optically anisotropic layers having the same alignment state may be stacked, or optically anisotropic layers having different alignment states may be stacked. In particular, the optically anisotropic layer preferably exhibits a cholesteric phase before irradiation with polarized ultraviolet rays.

光学異方性層は、液晶性化合物及び下記の重合開始剤や他の添加剤を含む塗布液を、配向層の上に直接、例えば連続搬送工程を用いて塗布及び乾燥して硬化することで形成することができる。塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド(例、N,N−ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)が含まれる。アルキルハライド及びケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。塗布液の塗布は、例えば連続搬送工程を用いて公知の方法(例、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法)により実施できる。   The optically anisotropic layer is formed by coating and drying a coating liquid containing a liquid crystalline compound and the following polymerization initiator and other additives directly on the alignment layer, for example, using a continuous conveyance process, and curing. Can be formed. As a solvent used for preparing the coating solution, an organic solvent is preferably used. Examples of organic solvents include amides (eg, N, N-dimethylformamide), sulfoxides (eg, dimethyl sulfoxide), heterocyclic compounds (eg, pyridine), hydrocarbons (eg, benzene, hexane), alkyl halides (eg, , Chloroform, dichloromethane), esters (eg, methyl acetate, butyl acetate), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone), ethers (eg, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane). Alkyl halides and ketones are preferred. Two or more organic solvents may be used in combination. Application | coating of a coating liquid can be implemented by a well-known method (For example, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, die coating method), for example using a continuous conveyance process.

本発明において光学異方性層形成用溶液に使用される光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許2448828号明細書記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許3549367号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許4239850号明細書記載)およびオキサジアゾール化合物(米国特許4212970号明細書記載)が含まれる。   Examples of the photopolymerization initiator used in the solution for forming an optically anisotropic layer in the present invention include α-carbonyl compounds (described in the specifications of US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (US Pat. 2448828 description), α-hydrocarbon-substituted aromatic acyloin compounds (described in US Pat. No. 2,722,512), polynuclear quinone compounds (described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758), triarylimidazole dimers, Combination with p-aminophenyl ketone (described in U.S. Pat. No. 3,549,367), acridine and phenazine compounds (described in JP-A-60-105667, U.S. Pat. No. 4,239,850) and oxadiazole compounds (U.S. Pat. No. 4,212,970) Description).

光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の0.01〜20質量%であることが好ましく、0.5〜5質量%であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。偏光紫外線照射及び/又は非偏光紫外線照射において、光学異方性層の表面温度は、70℃以上160℃以下に保つことが好ましい。   The amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 5% by mass, based on the solid content of the coating solution. In order to accelerate the photopolymerization reaction, light irradiation may be performed under heating conditions. In polarized ultraviolet irradiation and / or non-polarized ultraviolet irradiation, the surface temperature of the optically anisotropic layer is preferably maintained at 70 ° C. or higher and 160 ° C. or lower.

[水平配向剤]
本発明では、前記光学異方性層形成用溶液中に、下記一般式(1)〜(3)で表される化合物(水平配向剤)の少なくとも一種を含有させることで、液晶性化合物の分子を実質的に水平配向させることができる。尚、本発明で「水平配向」とは、棒状液晶の場合、分子長軸と透明支持体の水平面が平行であることをいい、円盤状液晶の場合、円盤状液晶性化合物のコアの円盤面と透明支持体の水平面が平行であることをいうが、厳密に平行であることを要求するものではなく、本明細書では、水平面とのなす傾斜角が10度未満の配向を意味するものとする。傾斜角は0〜5度であることが好ましく、0〜3度であることがより好ましく、0〜2度であることがさらに好ましく、0〜1度であることが最も好ましい。
以下、下記一般式(1)〜(3)について、順に説明する。
[Horizontal alignment agent]
In the present invention, the liquid crystal compound molecule is obtained by containing at least one of the compounds (horizontal alignment agents) represented by the following general formulas (1) to (3) in the optical anisotropic layer forming solution. Can be substantially horizontally oriented. In the present invention, “horizontal alignment” means that in the case of a rod-like liquid crystal, the molecular long axis is parallel to the horizontal plane of the transparent support. In the case of a disc-like liquid crystal, the disc surface of the core of the disc-like liquid crystal compound. And the horizontal plane of the transparent support is parallel, but it is not required to be strictly parallel, and in this specification, an inclination angle with the horizontal plane is less than 10 degrees. To do. The inclination angle is preferably 0 to 5 degrees, more preferably 0 to 3 degrees, further preferably 0 to 2 degrees, and most preferably 0 to 1 degree.
Hereinafter, the following general formulas (1) to (3) will be described in order.

Figure 0004683998
Figure 0004683998

式中、R1、R2及びR3は各々独立して、水素原子又は置換基を表し、X1、X2及びX3は単結合又は二価の連結基を表す。R1〜R3で各々表される置換基としては、好ましくは置換もしくは無置換の、アルキル基(中でも、無置換のアルキル基またはフッ素置換アルキル基がより好ましい)、アリール基(中でもフッ素置換アルキル基を有するアリール基が好ましい)、置換もしくは無置換のアミノ基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロゲン原子である。X1、X2及びX3で各々表される二価の連結基は、アルキレン基、アルケニレン基、二価の芳香族基、二価のヘテロ環残基、−CO−、―NRa−(Raは炭素原子数が1〜5のアルキル基または水素原子)、−O−、−S−、−SO−、−SO2−及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。二価の連結基は、アルキレン基、フェニレン基、−CO−、−NRa−、−O−、−S−及び−SO2−からなる群より選ばれる二価の連結基又は該群より選ばれる基を少なくとも二つ組み合わせた二価の連結基であることがより好ましい。アルキレン基の炭素原子数は、1〜12であることが好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、2〜12であることが好ましい。二価の芳香族基の炭素原子数は、6〜10であることが好ましい。 In the formula, R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and X 1 , X 2 and X 3 each represent a single bond or a divalent linking group. The substituent represented by each of R 1 to R 3 is preferably a substituted or unsubstituted alkyl group (more preferably an unsubstituted alkyl group or a fluorine-substituted alkyl group), an aryl group (particularly a fluorine-substituted alkyl). An aryl group having a group is preferred), a substituted or unsubstituted amino group, an alkoxy group, an alkylthio group, and a halogen atom. The divalent linking groups represented by X 1 , X 2 and X 3 are each an alkylene group, an alkenylene group, a divalent aromatic group, a divalent heterocyclic residue, —CO—, —NR a — ( R a is a divalent linking group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a hydrogen atom), —O—, —S—, —SO—, —SO 2 —, and combinations thereof. Preferably there is. The divalent linking group is selected from the group consisting of an alkylene group, a phenylene group, —CO—, —NR a —, —O—, —S—, and —SO 2 —. It is more preferable that the divalent linking group is a combination of at least two groups. The alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms. The alkenylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms. The number of carbon atoms of the divalent aromatic group is preferably 6-10.

Figure 0004683998
Figure 0004683998

式中、Rは置換基を表し、mは0〜5の整数を表す。mが2以上の整数を表す場合、複数個のRは同一でも異なっていてもよい。Rとして好ましい置換基は、R1、R2、及びR3で表される置換基の好ましい範囲として挙げてものと同じである。mは、好ましくは1〜3の整数を表し、特に好ましくは2又は3である。 In the formula, R represents a substituent, and m represents an integer of 0 to 5. When m represents an integer greater than or equal to 2, several R may be same or different. Preferred substituents for R are the same as those recited as preferred ranges for the substituents represented by R 1 , R 2 , and R 3 . m preferably represents an integer of 1 to 3, particularly preferably 2 or 3.

Figure 0004683998
Figure 0004683998

式中、R4、R5、R6、R7、R8及びR9は各々独立して、水素原子又は置換基を表す。R4、R5、R6、R7、R8及びR9でそれぞれ表される置換基は、好ましくは一般式(I)におけるR1、R2及びR3で表される置換基の好ましいものとして挙げたものである。本発明に用いられる水平配向剤については、特願2003−331269号公報に記載の化合物を用いることができ、それら化合物の合成法も該明細書に記載されている。 In the formula, R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. The substituents represented by R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 and R 9 are each preferably a substituent represented by R 1 , R 2 and R 3 in the general formula (I). It is listed as a thing. As the horizontal alignment agent used in the present invention, compounds described in Japanese Patent Application No. 2003-331269 can be used, and the synthesis method of these compounds is also described in the specification.

前記一般式(1)〜(3)で表される化合物の添加量としては、液晶性化合物の質量の0.01〜20質量%であることが好ましく、0.01〜10質量%であることがより好ましく、0.02〜1質量%であることが特に好ましい。なお、前記一般式(1)〜(3)にて表される化合物は、単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。   The amount of the compound represented by the general formulas (1) to (3) is preferably 0.01 to 20% by mass, and 0.01 to 10% by mass based on the mass of the liquid crystal compound. Is more preferable, and 0.02 to 1% by mass is particularly preferable. In addition, the compounds represented by the general formulas (1) to (3) may be used alone or in combination of two or more.

[偏光照射による光配向]
前記光学異方性層は、本発明の紫外線照射装置によって紫外線を少なくとも1回照射されて形成された層である。偏光紫外線照射によって形成された層であるのが好ましく、偏光紫外線照射による光配向で面内のレターデーションを発生させて形成された光学異方性層であるのが好ましい。大きな面内レターデーションを得るために、偏光紫外線照射は液晶化合物層塗布、乾燥後に最初に行う必要がある。偏光照射は、酸素濃度0.5%以下の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。照射エネルギーは、20mJ/cm2〜10J/cm2であることが好ましく、20〜800mJ/cm2であることがさらに好ましい。照度は20〜1200mW/cm2であることが好ましく、50〜1000mW/cm2であることがより好ましく、100〜800mW/cm2であることがさらに好ましい。偏光照射によって硬化する液晶性化合物の種類については特に制限はないが、反応性基としてエチレン不飽和基を有する液晶性化合物(より好ましくは棒状液晶性化合物)が好ましい。照射波長としては300〜450nmにピークを有することが好ましく、350〜400nmにピークを有することがさらに好ましい。
なお、偏光照射による光配向によって発生した面内のレターデーションを示す光学異方性層は、特に、VAモードの液晶表示装置を光学補償することに優れている。
[Optical alignment by polarized irradiation]
The optically anisotropic layer is a layer formed by being irradiated with ultraviolet rays at least once by the ultraviolet irradiation device of the present invention. A layer formed by irradiation with polarized ultraviolet rays is preferable, and an optically anisotropic layer formed by generating in-plane retardation by photo-alignment by irradiation with polarized ultraviolet rays is preferable. In order to obtain a large in-plane retardation, it is necessary to perform irradiation with polarized ultraviolet rays first after coating and drying the liquid crystal compound layer. The polarized light irradiation is preferably performed in an inert gas atmosphere having an oxygen concentration of 0.5% or less. The irradiation energy is preferably 20mJ / cm 2 ~10J / cm 2 , further preferably 20~800mJ / cm 2. The illuminance is preferably 20~1200mW / cm 2, more preferably 50~1000mW / cm 2, further preferably 100~800mW / cm 2. Although there is no restriction | limiting in particular about the kind of liquid crystalline compound hardened | cured by polarized irradiation, The liquid crystalline compound (more preferably rod-shaped liquid crystalline compound) which has an ethylenically unsaturated group as a reactive group is preferable. The irradiation wavelength preferably has a peak at 300 to 450 nm, and more preferably has a peak at 350 to 400 nm.
Note that the optically anisotropic layer exhibiting in-plane retardation generated by photo-alignment due to polarized light irradiation is particularly excellent in optically compensating a VA mode liquid crystal display device.

従来、偏光素子を複数配列して、該偏光素子を介して紫外線を照射すると、偏光素子間の境界を通過する光線が厳密には偏光されず、かつ集光系光線で照射強度を大きくする場合、焦点近傍の照射強度で硬化させる為に素子配列の境界の影響を受け易くなるという問題があった。そこで本発明では、偏光素子の境界と搬送方向が交差するように偏子素子を配置した紫外線照射装置を用いることにより、搬送時の硬膜プロセスで偏光素子同士の境界近傍を通過する光線の影響を実質的に小さくし、安定的に前記光学異方性層を形成している。さらに、上記した様に、照射窓の搬送方向長さが照射窓幅方向において同一になるように偏光子を配列した本発明の紫外線照射装置を用いると、幅方向実質的に積算照射量を同一とすることができ、より偏光素子の境界の影響を軽減することができる。   Conventionally, when a plurality of polarizing elements are arranged and irradiated with ultraviolet rays through the polarizing elements, the light passing through the boundary between the polarizing elements is not strictly polarized, and the irradiation intensity is increased by the light from the condensing system In order to cure at an irradiation intensity in the vicinity of the focal point, there is a problem that it is easily affected by the boundary of the element arrangement. Therefore, in the present invention, by using an ultraviolet irradiation device in which a polarizing element is arranged so that the boundary between the polarizing elements and the transport direction intersect, the influence of light passing through the vicinity of the boundary between the polarizing elements in the dura process at the time of transport. Is substantially reduced, and the optically anisotropic layer is stably formed. Further, as described above, when the ultraviolet irradiation device of the present invention in which the polarizers are arranged so that the length of the irradiation window in the conveyance direction length is the same in the irradiation window width direction, the integrated irradiation dose is substantially the same in the width direction. And the influence of the boundary of the polarizing element can be further reduced.

[偏光照射後の紫外線照射による後硬化]
前記光学異方性層を形成するために、本発明の紫外線照射装置を用いた第1の偏光紫外線照射工程の後に、偏光または非偏光紫外線をさらに照射する第2の光照射工程を実施して形成してもよい。第2の光照射工程を実施することで、層中に含まれる重合性成分の反応性基の反応率を高め(後硬化)、密着性等を改良すると共に、大きな搬送速度で生産することが可能になる。本発明における後硬化に使用する紫外線は、偏光でも非偏光でも構わないが、偏光であることが好ましい。また、2回以上後硬化工程を実施するのが好ましく、偏光のみでも、非偏光のみでも、偏光と非偏光を組み合わせても良いが、組み合わせる場合は非偏光より先に偏光を照射することが好ましい。
[Post-curing by UV irradiation after polarized irradiation]
In order to form the optically anisotropic layer, a second light irradiation step of further irradiating polarized or non-polarized ultraviolet rays is performed after the first polarized ultraviolet irradiation step using the ultraviolet irradiation device of the present invention. It may be formed. By carrying out the second light irradiation step, it is possible to increase the reaction rate of the reactive group of the polymerizable component contained in the layer (post-curing), improve adhesion, etc., and produce at a high transport speed. It becomes possible. The ultraviolet rays used for post-curing in the present invention may be polarized or non-polarized, but are preferably polarized. Further, it is preferable to carry out the post-curing step twice or more, and it is preferable to irradiate the polarized light before the non-polarized light. .

後硬化工程における紫外線照射時には、不活性ガス置換をしてもしなくても良いが、酸素濃度0.5%以下の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。後硬化における紫外線の照射エネルギーは、20mJ/cm2〜10J/cm2であることが好ましく、20〜300mJ/cm2であることがさらに好ましい。照度は20〜1200mW/cm2であることが好ましく、50〜1000mW/cm2であることがより好ましく、100〜800mW/cm2であることがさらに好ましい。照射波長としては偏光照射の場合は300〜450nmにピークを有することが好ましく、350〜400nmにピークを有することがさらに好ましい。非偏光照射の場合は200〜450nmにピークを有することが好ましく、250〜400nmにピークを有することがさらに好ましい。 At the time of ultraviolet irradiation in the post-curing step, inert gas substitution may or may not be performed, but it is preferably performed in an inert gas atmosphere having an oxygen concentration of 0.5% or less. UV irradiation energy in the post-curing is preferably 20mJ / cm 2 ~10J / cm 2 , further preferably 20~300mJ / cm 2. The illuminance is preferably 20~1200mW / cm 2, more preferably 50~1000mW / cm 2, further preferably 100~800mW / cm 2. In the case of polarized light irradiation, the irradiation wavelength preferably has a peak at 300 to 450 nm, and more preferably 350 to 400 nm. In the case of non-polarized light irradiation, it preferably has a peak at 200 to 450 nm, and more preferably has a peak at 250 to 400 nm.

光学特性を支配する偏光紫外線照射プロセスと光学補償シートの液晶層の硬膜を支配する偏光/非偏光紫外線照射との連続プロセスを行うことにより、大きな搬送速度においても二軸性を発現させることができる。連続プロセスを実施すれば、例えば、フィルム搬送速度5〜50m/min、好ましくは10〜40m/minにおいて、偏光紫外線照射により二軸性を効率的に発現させることができ、生産性に優れた光学補償シートの製造が可能になる。   Biaxiality can be developed even at high transport speeds by performing a continuous process of polarized UV irradiation that controls optical characteristics and polarized / non-polarized UV irradiation that controls the dura of the liquid crystal layer of the optical compensation sheet. it can. If a continuous process is carried out, for example, biaxiality can be efficiently expressed by irradiation with polarized ultraviolet rays at a film conveyance speed of 5 to 50 m / min, preferably 10 to 40 m / min, and an optical product with excellent productivity. Compensation sheets can be manufactured.

[配向層]
本発明の光学補償シートは、透明支持体と光学異方性層との間に、配向層を有していてもよい。配向層は、透明支持体上又は該透明支持体に塗設された下塗層上に、配向層形成用溶液を塗布及び乾燥して形成することができる。配向層は、その上に設けられる光学異方性層に含まれる液晶性化合物の配向方向を規定するために用いられる。配向層は、光学異方性層に配向性を付与できるものであれば、どのような層でも良い。配向層の好ましい例としては、有機化合物(好ましくはポリマー)のラビング処理された層、無機化合物の斜方蒸着層、及びマイクログルーブを有する層、さらにω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド及びステアリル酸メチル等のラングミュア・ブロジェット法(LB膜)により形成される累積膜、または電場もしくは磁場の付与により誘電体を配向させた層を挙げることができる。
[Alignment layer]
The optical compensation sheet of the present invention may have an alignment layer between the transparent support and the optically anisotropic layer. The alignment layer can be formed by applying and drying an alignment layer forming solution on a transparent support or an undercoat layer coated on the transparent support. The alignment layer is used for defining the alignment direction of the liquid crystal compound contained in the optically anisotropic layer provided thereon. The orientation layer may be any layer as long as it can impart orientation to the optically anisotropic layer. Preferable examples of the alignment layer include a layer subjected to a rubbing treatment of an organic compound (preferably a polymer), an oblique deposition layer of an inorganic compound, and a layer having a microgroove, ω-tricosanoic acid, dioctadecylmethylammonium chloride and stearyl. Examples thereof include a cumulative film formed by Langmuir-Blodgett method (LB film) such as methyl acid, or a layer in which a dielectric is oriented by applying an electric field or a magnetic field.

配向層用の有機化合物の例としては、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸/メタクリル酸共重合体、スチレン/マレインイミド共重合体、ポリビニルアルコール、ポリ(N−メチロールアクリルアミド)、スチレン/ビニルトルエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル/塩化ビニル共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリカーボネート等のポリマー及びシランカップリング剤等の化合物を挙げることができる。好ましいポリマーの例としては、ポリイミド、ポリスチレン、スチレン誘導体のポリマー、ゼラチン、ポリビルアルコール及びアルキル基(炭素原子数6以上が好ましい)を有するアルキル変性ポリビルアルコールを挙げることができる。   Examples of organic compounds for the alignment layer include polymethyl methacrylate, acrylic acid / methacrylic acid copolymer, styrene / maleimide copolymer, polyvinyl alcohol, poly (N-methylolacrylamide), styrene / vinyltoluene copolymer. , Polymers such as chlorosulfonated polyethylene, nitrocellulose, polyvinyl chloride, chlorinated polyolefin, polyester, polyimide, vinyl acetate / vinyl chloride copolymer, ethylene / vinyl acetate copolymer, carboxymethyl cellulose, polyethylene, polypropylene and polycarbonate, and Examples of the compound include a silane coupling agent. Examples of preferred polymers include polyimide, polystyrene, polymers of styrene derivatives, gelatin, polyvinyl alcohol, and alkyl-modified polyvinyl alcohol having an alkyl group (preferably having 6 or more carbon atoms).

配向層の形成には、ポリマーを使用することが好ましい。利用可能なポリマーの種類は、液晶性化合物の配向(特に平均傾斜角)に応じて決定することができる。例えば、液晶性化合物を水平に配向させるためには配向膜の表面エネルギーを低下させないポリマー(通常の配向用ポリマー)を用いることができる。具体的なポリマーの種類については液晶セル又は光学補償シートについて種々の文献に記載がある。例えば、ポリビニルアルコールもしくは変性ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸もしくはポリアクリル酸エステルとの共重合体、ポリビニルピロリドン、セルロースもしくは変性セルロース等が好ましく用いられる。いずれの配向膜においても、液晶化合物と透明支持体の密着性を改善する目的で、重合性基を有することが好ましい。重合性基は、側鎖に重合性基を有する繰り返し単位を導入するか、あるいは、環状基の置換基として導入することができる。界面で液晶性化合物と化学結合を形成する配向膜を用いることがより好ましく、かかる配向膜としては特開平9−152509号公報に記載されており、酸クロライドやカレンズMOI(昭和電工(株)製)を用いて側鎖にアクリル基を導入した変性ポリビニルアルコールが特に好ましい。配向膜の厚さは0.01〜5μmであることが好ましく、0.05〜2μmであることがさらに好ましい。   For forming the alignment layer, it is preferable to use a polymer. The type of polymer that can be used can be determined according to the orientation (particularly the average tilt angle) of the liquid crystal compound. For example, in order to align the liquid crystalline compound horizontally, a polymer that does not decrease the surface energy of the alignment film (ordinary alignment polymer) can be used. Specific types of polymers are described in various documents about liquid crystal cells or optical compensation sheets. For example, polyvinyl alcohol or modified polyvinyl alcohol, a copolymer with polyacrylic acid or polyacrylate, polyvinyl pyrrolidone, cellulose, or modified cellulose are preferably used. Any of the alignment films preferably has a polymerizable group for the purpose of improving the adhesion between the liquid crystal compound and the transparent support. The polymerizable group can be introduced by introducing a repeating unit having a polymerizable group in the side chain or as a substituent of a cyclic group. It is more preferable to use an alignment film that forms a chemical bond with a liquid crystal compound at the interface. Such an alignment film is described in JP-A-9-152509, and acid chloride or Karenz MOI (manufactured by Showa Denko KK). The modified polyvinyl alcohol in which an acrylic group is introduced into the side chain by using The thickness of the alignment film is preferably 0.01 to 5 μm, and more preferably 0.05 to 2 μm.

また、LCDの配向層として広く用いられているポリイミド膜(好ましくはフッ素原子含有ポリイミド)も有機配向層として好ましい。これはポリアミック酸(例えば、日立化成(株)製のLQ/LXシリーズ、日産化学(株)製のSEシリーズ等)を支持体面に塗布し、100〜300℃で0.5〜1時間焼成した後、ラビングすることにより得られる。更に、本発明で使用される配向層は、上記ポリマーに反応性基を導入することにより、あるいは上記ポリマーをイソシアネート化合物及びエポキシ化合物などの架橋剤と共に使用して、これらのポリマーを硬化させることにより得られる硬化膜であることが好ましい。   A polyimide film (preferably fluorine atom-containing polyimide) widely used as an alignment layer for LCD is also preferable as the organic alignment layer. For this, polyamic acid (for example, LQ / LX series manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., SE series manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd., etc.) was applied to the support surface and baked at 100 to 300 ° C. for 0.5 to 1 hour. Thereafter, it is obtained by rubbing. Furthermore, the alignment layer used in the present invention can be obtained by introducing a reactive group into the polymer or by using the polymer together with a crosslinking agent such as an isocyanate compound and an epoxy compound to cure these polymers. It is preferable that it is a cured film obtained.

また、前記ラビング処理は、LCDの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を利用することができる。即ち、配向層の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより配向を得る方法を用いることができる。一般的には、長さ及び太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。本発明では、配向層形成用溶液を塗布及び乾燥した後、例えば連続搬送工程を用いて配向層を設けた透明支持体を搬送しながら、配向層をラビング処理することが好ましい。   Moreover, the rubbing process can utilize a processing method widely adopted as a liquid crystal alignment process of LCD. That is, a method of obtaining the orientation by rubbing the surface of the orientation layer in a certain direction using paper, gauze, felt, rubber, nylon, polyester fiber or the like can be used. In general, it is carried out by rubbing several times using a cloth in which fibers having a uniform length and thickness are flocked on average. In this invention, after apply | coating and drying the solution for alignment layer formation, it is preferable to carry out the rubbing process of the alignment layer, conveying the transparent support body which provided the alignment layer, for example using a continuous conveyance process.

また、無機斜方蒸着膜の蒸着物質としては、SiOを代表とし、TiO2、ZnO2等の金属酸化物、あるいやMgF2等のフッ化物、さらにAu、Al、等の金属が挙げられる。尚、金属酸化物は、高誘電率のものであれば斜方蒸着物質として用いることができ、上記に限定されるものではない。無機斜方蒸着膜は、蒸着装置を用いて形成することができる。フィルム(支持体)を固定して蒸着するか、あるいは長尺フィルムを移動させて連続的に蒸着することにより無機斜方蒸着膜を形成することができる。 Further, as a vapor deposition material for the inorganic oblique vapor deposition film, SiO is representative, metal oxides such as TiO 2 and ZnO 2 , fluorides such as MgF 2 , and metals such as Au and Al. The metal oxide can be used as an oblique deposition material as long as it has a high dielectric constant, and is not limited to the above. The inorganic oblique deposition film can be formed using a deposition apparatus. An inorganic oblique vapor deposition film can be formed by fixing the film (support) and performing vapor deposition, or moving the long film and performing continuous vapor deposition.

配向層形成用溶液は、側鎖に反応性基を有する高分子、又は反応性基を有するモノマー又はオリゴマー、具体的には、側鎖に反応性基を有する変性ポリビニルアルコールを含むことが好ましい。前記反応性基としては、前述の反応性基が例として挙げられる。また、反応性基は光学異方性層に用いる液晶性化合物の有する反応性基と直接反応できることが好ましい。配向層と光学異方性層の化合物が直接架橋反応することにより、完成したフィルムの密着性を付与することができる。   The alignment layer forming solution preferably contains a polymer having a reactive group in the side chain, or a monomer or oligomer having a reactive group, specifically, a modified polyvinyl alcohol having a reactive group in the side chain. Examples of the reactive group include the reactive groups described above. Moreover, it is preferable that a reactive group can react directly with the reactive group which the liquid crystalline compound used for an optically anisotropic layer has. When the compound of the alignment layer and the optically anisotropic layer undergoes a direct crosslinking reaction, the adhesion of the completed film can be imparted.

本発明の光学補償シートが有する光学異方性層は、液晶性化合物を仮配向層上で配向させ、その配向を固定化した後、透明支持体に粘着剤を用いるなどして転写することもできるが、生産性の観点からは転写なしに直接光学補償シートを形成することが好ましい。   The optically anisotropic layer of the optical compensation sheet of the present invention may be transferred by, for example, using a pressure-sensitive adhesive on the transparent support after aligning the liquid crystalline compound on the temporary alignment layer and fixing the alignment. However, it is preferable to form the optical compensation sheet directly without transfer from the viewpoint of productivity.

光学異方性層及び配向層の各層は、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法やエクストルージョンコート法(米国特許2681294号明細書)によって塗布することができる。二以上の層を同時に塗布してもよい。同時塗布の方法については、米国特許2761791号、同2941898号、同3508947号、同3526528号の各明細書及び原崎勇次著、コーティング工学、253頁、朝倉書店(1973)に記載がある。   Each of the optically anisotropic layer and the alignment layer is formed by a dip coating method, an air knife coating method, a curtain coating method, a roller coating method, a wire bar coating method, a gravure coating method, or an extrusion coating method (US Pat. No. 2,681,294). Can be applied. Two or more layers may be applied simultaneously. The method of simultaneous application is described in US Pat. Nos. 2,761,791, 2,941,898, 3,508,947, and 3,526,528 and Yuji Harasaki, Coating Engineering, page 253, Asakura Shoten (1973).

[透明支持体]
本実施の形態の光学補償シートは、前記光学異方性層を支持する透明支持体を有する。透明支持体としては、光透過率が80%以上であるポリマーフィルムを用いることが好ましい。透明支持体の厚みは10〜500μmが好ましく、20〜200μmがより好ましく、35〜110μmが最も好ましい。
[Transparent support]
The optical compensation sheet of the present embodiment has a transparent support that supports the optically anisotropic layer. As the transparent support, it is preferable to use a polymer film having a light transmittance of 80% or more. The thickness of the transparent support is preferably 10 to 500 μm, more preferably 20 to 200 μm, and most preferably 35 to 110 μm.

前記透明支持体のガラス転移温度(Tg)は、使用目的に応じて適宜定められる。当該樹脂のガラス転移温度は、好ましくは70℃以上、より好ましくは75℃〜200℃、特に好ましくは80℃〜180℃の範囲である。この範囲のガラス転移温度を有する樹脂を採用すると、耐熱性と成形加工性とが高度にバランスされ好適である。   The glass transition temperature (Tg) of the transparent support is appropriately determined according to the purpose of use. The glass transition temperature of the resin is preferably 70 ° C. or higher, more preferably 75 ° C. to 200 ° C., and particularly preferably 80 ° C. to 180 ° C. When a resin having a glass transition temperature in this range is employed, heat resistance and molding processability are highly balanced, which is preferable.

透明支持体のReは−200〜100nmの範囲に、そして、Rthは−100〜100nmの範囲に調節することが好ましい。Reは−50〜30nmがなお好ましく、−30〜20nmが最も好ましい。本明細書において負のReとは透明支持体面内遅相軸が、フィルム搬送方向と直交する方向(TD方向)にあることを指し、負のRthとは厚み方向の屈折率が面内平均屈折率よりも大きいことを指す。色味改善のためには、透明支持体の面内遅相軸がTD方向にあることが好ましい。   The Re of the transparent support is preferably adjusted to a range of −200 to 100 nm, and Rth is preferably adjusted to a range of −100 to 100 nm. Re is more preferably −50 to 30 nm, and most preferably −30 to 20 nm. In this specification, negative Re means that the in-plane slow axis of the transparent support is in the direction (TD direction) perpendicular to the film transport direction, and negative Rth is the in-plane average refractive index in the thickness direction. It is larger than the rate. In order to improve the color, it is preferable that the in-plane slow axis of the transparent support is in the TD direction.

透明支持体を構成するポリマーとしては、例えば、セルロース系ポリマー及びシクロオレフィン系ポリマー等を用いることができ、具体的には、セルロースエステル(例、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート)、ポリオレフィン(例、ノルボルネン系ポリマー)、ポリ(メタ)アクリル酸エステル(例、ポリメチルメタクリレート)、ポリカーボネート、ポリエステル及びポリスルホン、ノルボルネン系ポリマーを用いることができる。低複屈折性の観点からはセルロースエステル及びノルボルネン系が好ましく、市販のノルボルネン系ポリマーとしては、アートン(JSR(株)製)、ゼオネックス、ゼオノア(以上、日本ゼオン(株)製)などを用いることができる。   As the polymer constituting the transparent support, for example, cellulose polymers and cycloolefin polymers can be used. Specifically, cellulose esters (eg, cellulose acetate, cellulose propionate, cellulose butyrate), Polyolefin (eg, norbornene-based polymer), poly (meth) acrylic acid ester (eg, polymethyl methacrylate), polycarbonate, polyester and polysulfone, and norbornene-based polymer can be used. From the viewpoint of low birefringence, cellulose esters and norbornene-based polymers are preferable, and as commercially available norbornene-based polymers, Arton (manufactured by JSR Corporation), Zeonex, Zeonore (above, Nippon Zeon Corporation) and the like are used. Can do.

特に偏光板の保護フィルムとして用いる場合にはセルロースエステルが好ましく、セルロースの低級脂肪酸エステルがさらに好ましい。低級脂肪酸とは、炭素原子数が6以下の脂肪酸を意味する。炭素原子数は、2(セルロースアセテート)、3(セルロースプロピオネート)又は4(セルロースブチレート)であることが好ましい。セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートのような混合脂肪酸エステルを用いてもよい。セルロースの低級脂肪酸エステルのなかでは、セルロースアセテートであることが最も好ましい。セルロースエステルのアシル基置換度は、2.50〜3.00であることが好ましく、2.75〜2.95であることがさらに好ましく、2.80〜2.90であることが最も好ましい。   In particular, when used as a protective film for a polarizing plate, cellulose ester is preferable, and cellulose lower fatty acid ester is more preferable. Lower fatty acid means a fatty acid having 6 or less carbon atoms. The number of carbon atoms is preferably 2 (cellulose acetate), 3 (cellulose propionate) or 4 (cellulose butyrate). Mixed fatty acid esters such as cellulose acetate propionate and cellulose acetate butyrate may be used. Of the lower fatty acid esters of cellulose, cellulose acetate is most preferred. The acyl group substitution degree of the cellulose ester is preferably 2.50 to 3.00, more preferably 2.75 to 2.95, and most preferably 2.80 to 2.90.

セルロースエステルの粘度平均重合度(DP)は、250以上であることが好ましく、290以上であることがさらに好ましい。また、セルロースエステルは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるMm/Mn(Mmは質量平均分子量、Mnは数平均分子量)の分子量分布が狭いことが好ましい。Mm/Mnの値は、1.0〜5.0であることが好ましく、1.3〜3.0であることがさらに好ましく、1.4〜2.0であることが最も好ましい。   The viscosity average polymerization degree (DP) of the cellulose ester is preferably 250 or more, and more preferably 290 or more. In addition, the cellulose ester preferably has a narrow molecular weight distribution of Mm / Mn (Mm is a mass average molecular weight, Mn is a number average molecular weight) by gel permeation chromatography. The value of Mm / Mn is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.3 to 3.0, and most preferably 1.4 to 2.0.

セルロースエステルでは、セルロースの2位、3位及び6位のヒドロキシル基が均等に置換されるのでなく、6位の置換度が小さくなる傾向がある。本発明において、セルロースエステルの6位置換度は、2位及び3位と同程度又はそれ以上であることが好ましい。2位、3位及び6位の置換度の合計に対する6位置換度の割合は、30〜40%であることが好ましい。6位置換度の割合は、31%以上、特に32%以上であることが好ましい。6位の置換度は、0.88以上であることが好ましい。セルロースの6位は、アセチル以外に炭素数3以上のアシル基(例、プロピオニル、ブチリル、バレロイル、ベンゾイル、アクリロイル)で置換されていてもよい。各位の置換度は、NMRによって測定することができる。6位置換度が高いセルロースエステルは、特開平11−5851号公報の段落番号0043〜0044に記載の合成例1、段落番号0048〜0049に記載の合成例2、及び段落番号0051〜0052に記載の合成例3を参照して合成することができる。   In the cellulose ester, the hydroxyl groups at the 2-position, 3-position and 6-position of cellulose are not evenly substituted but the degree of substitution at the 6-position tends to be small. In the present invention, the 6-position substitution degree of the cellulose ester is preferably about the same as or higher than the 2-position and 3-position. The ratio of the 6-position substitution degree to the total of the 2-position, 3-position and 6-position substitution degrees is preferably 30 to 40%. The ratio of the 6-position substitution degree is preferably 31% or more, particularly preferably 32% or more. The substitution degree at the 6-position is preferably 0.88 or more. The 6-position of cellulose may be substituted with an acyl group having 3 or more carbon atoms (eg, propionyl, butyryl, valeroyl, benzoyl, acryloyl) in addition to acetyl. The degree of substitution at each position can be measured by NMR. Cellulose esters having a high degree of substitution at the 6-position are described in Synthesis Example 1 described in Paragraph Nos. 0043 to 0044, Synthesis Example 2 described in Paragraph Nos. 0048 to 0049, and Paragraph Nos. 0051 to 0052. It can synthesize | combine with reference to the synthesis example 3 of these.

セルロースエステルフィルムには、機械的物性を改良するため、又は乾燥速度を向上するために、可塑剤を添加することができる。可塑剤としては、リン酸エステル又はカルボン酸エステルが用いられる。リン酸エステルの例には、トリフェニルホスフェート(TPP)、ビフェニルジフェニルホスフェート及びトリクレジルホスフェート(TCP)が含まれる。カルボン酸エステルとしては、フタル酸エステル及びクエン酸エステルが代表的である。フタル酸エステルの例には、ジメチルフタレート(DMP)、ジエチルフタレート(DEP)、ジブチルフタレート(DBP)、ジオクチルフタレート(DOP)、ジフェニルフタレート(DPP)及びジエチルヘキシルフタレート(DEHP)が含まれる。クエン酸エステルの例には、O−アセチルクエン酸トリエチル(OACTE)及びO−アセチルクエン酸トリブチル(OACTB)が含まれる。その他のカルボン酸エステルの例には、オレイン酸ブチル、リシノール酸メチルアセチル、セバシン酸ジブチル、種々のトリメリット酸エステルが含まれる。フタル酸エステル系可塑剤(DMP、DEP、DBP、DOP、DPP、DEHP)が好ましく用いられる。DEP及びDPPが特に好ましい。可塑剤の添加量は、セルロースエステルの量の0.1〜25質量%であることが好ましく、1〜20質量%であることがさらに好ましく、3〜15質量%であることが最も好ましい。   A plasticizer can be added to the cellulose ester film in order to improve mechanical properties or increase the drying speed. As the plasticizer, phosphoric acid ester or carboxylic acid ester is used. Examples of phosphate esters include triphenyl phosphate (TPP), biphenyl diphenyl phosphate and tricresyl phosphate (TCP). Representative examples of the carboxylic acid ester include phthalic acid esters and citric acid esters. Examples of phthalic acid esters include dimethyl phthalate (DMP), diethyl phthalate (DEP), dibutyl phthalate (DBP), dioctyl phthalate (DOP), diphenyl phthalate (DPP) and diethyl hexyl phthalate (DEHP). Examples of citrate esters include triethyl O-acetylcitrate (OACTE) and tributyl O-acetylcitrate (OACTB). Examples of other carboxylic acid esters include butyl oleate, methylacetyl ricinoleate, dibutyl sebacate, and various trimellitic acid esters. Phthalate plasticizers (DMP, DEP, DBP, DOP, DPP, DEHP) are preferably used. DEP and DPP are particularly preferred. The addition amount of the plasticizer is preferably 0.1 to 25% by mass of the amount of cellulose ester, more preferably 1 to 20% by mass, and most preferably 3 to 15% by mass.

セルロースエステルフィルムには、劣化防止剤(例、酸化防止剤、過酸化物分解剤、ラジカル禁止剤、金属不活性化剤、酸捕獲剤、アミン)を添加してもよい。劣化防止剤については、特開平3−199201号、同5−1907073号、同5−194789号、同5−271471号、同6−107854号の各公報に記載がある。劣化防止剤の添加量は、調製する溶液(ドープ)の0.01〜1質量%であることが好ましく、0.01〜0.2質量%であることがさらに好ましい。添加量が0.01質量%未満であると、劣化防止剤の効果がほとんど認められない。添加量が1質量%を越えると、フィルム表面への劣化防止剤のブリードアウト(滲み出し)が認められる場合がある。特に好ましい劣化防止剤の例としては、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、トリベンジルアミン(TBA)を挙げることができる。さらに、ライトパイピング防止に、極少量の染料を添加してもよい。透過率の観点からは、波長420nmの光の透過率が50%以上となるように、種類及び量を調整することが好ましい。染料の添加量としては、0.01ppm〜1ppmであることが好ましい。   A degradation inhibitor (eg, antioxidant, peroxide decomposer, radical inhibitor, metal deactivator, acid scavenger, amine) may be added to the cellulose ester film. The deterioration preventing agents are described in JP-A-3-199201, JP-A-51907073, JP-A-5-194789, JP-A-5-271471, and JP-A-6-107854. The addition amount of the deterioration preventing agent is preferably 0.01 to 1% by mass of the solution (dope) to be prepared, and more preferably 0.01 to 0.2% by mass. When the addition amount is less than 0.01% by mass, the effect of the deterioration preventing agent is hardly recognized. When the addition amount exceeds 1% by mass, bleed-out (bleeding) of the deterioration preventing agent to the film surface may be observed. Examples of particularly preferred deterioration inhibitors include butylated hydroxytoluene (BHT) and tribenzylamine (TBA). Furthermore, a very small amount of dye may be added to prevent light piping. From the viewpoint of transmittance, it is preferable to adjust the type and amount so that the transmittance of light having a wavelength of 420 nm is 50% or more. The added amount of the dye is preferably 0.01 ppm to 1 ppm.

セルロースエステルフィルムには、ReやRthを制御するため、レターデーション制御剤を添加することができる。レターデーション制御剤は、セルロースエステル100質量部に対して、0.01〜20質量部の範囲で使用することが好ましく、0.05〜15質量部の範囲で使用することがさらに好ましく、0.1〜10質量部の範囲で使用することが最も好ましい。二種類以上のレターデーション制御剤を併用してもよい。レターデーション制御剤についてはWO01/88574号、WO00/2619号の各パンフレット、特開2000−111914号、同2000−275434号の各公報に記載がある。   A retardation control agent can be added to the cellulose ester film in order to control Re and Rth. The retardation control agent is preferably used in the range of 0.01 to 20 parts by mass, more preferably 0.05 to 15 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the cellulose ester. Most preferably, it is used in the range of 1 to 10 parts by mass. Two or more retardation control agents may be used in combination. The retardation control agent is described in pamphlets of WO01 / 88574 and WO00 / 2619, and JP-A 2000-1111914 and 2000-275434.

セルロースエステルフィルムは、セルロースエステル及び他の成分を含む溶液をドープとして用いて、ソルベントキャスト法により製造することができる。ドープを、ドラム又はバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフィルムを形成することができる。流延前のドープは、固形分量が10〜40質量%となるように濃度を調整することが好ましい。固形分量は18〜35質量%であることがさらに好ましい。ドープを2層以上流延することもできる。ドラム又はバンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。ソルベントキャスト法における流延及び乾燥方法については、米国特許2336310号、同2367603号、同2492078号、同2492977号、同2492978号、同2607704号、同2739069号、同2739070号、英国特許640731号、同736892号の各明細書、特公昭45−4554号、同49−5614号、特開昭60−176834号、同60−203430号、同62−115035号の各公報に記載がある。   The cellulose ester film can be produced by a solvent cast method using a solution containing cellulose ester and other components as a dope. The dope can be cast on a drum or band and the solvent evaporated to form a film. It is preferable to adjust the concentration of the dope before casting so that the solid content is 10 to 40% by mass. The solid content is more preferably 18 to 35% by mass. Two or more dopes can be cast. The surface of the drum or band is preferably finished in a mirror state. Regarding casting and drying methods in the solvent cast method, U.S. Pat. Nos. 2,336,310, 2,367,603, 2,429,078, 2,429,297, 2,429,978, 2,607,704, 2,37,069, 2,273,070, British Patent 6,407,331, No. 736892, JP-B Nos. 45-4554, 49-5614, JP-A-60-176834, No. 60-203430, and No. 62-1115035.

ドープは、表面温度が10℃以下のドラム又はバンド上に流延することが好ましい。流延してから2秒以上風に当てて乾燥することが好ましい。そして、得られたフィルムをドラム又はバンドから剥ぎ取り、さらに100〜160℃で逐次温度を変えた高温風で乾燥して残留溶剤を蒸発させる方法(特公平5−17844号公報記載)を採用できる。この方法によると、流延から剥ぎ取りまでの時間を短縮することが可能である。この方法を実施するためには、流延時のドラム又はバンドの表面温度においてドープがゲル化することが必要である。複数のセルロースエステル溶液を流延する場合、支持体の進行方向に間隔をおいて設けた複数の流延口からセルロースエステルを含む溶液をそれぞれ流延させて、それらを積層させながらフィルムを作製してもよい(特開昭61−158414号、特開平1−122419号、及び同11−198285号の各公報記載)。2つの流延口からセルロースエステル溶液を流延することによりフィルムを作製することもできる(特公昭60−27562号、特開昭61−94724号、同61−947245号、同61−104813号、同61−158413号及び特開平6−134933号の各公報に記載)。高粘度セルロースエステル溶液の流れを低粘度のセルロースエステル溶液で包み込み、高粘度及び低粘度のセルロースエステル溶液を同時に押出すセルロースエステルフィルムの流延方法(特開昭56−162617号公報記載)を採用してもよい。   The dope is preferably cast on a drum or band having a surface temperature of 10 ° C. or less. After casting, it is preferable to dry it by applying air for 2 seconds or more. Then, the method can be employed in which the obtained film is peeled off from the drum or the band and further dried with high-temperature air at different temperatures of 100 to 160 ° C. to evaporate the residual solvent (described in Japanese Patent Publication No. 5-17844). . According to this method, it is possible to shorten the time from casting to stripping. In order to carry out this method, it is necessary for the dope to gel at the surface temperature of the drum or band during casting. When casting a plurality of cellulose ester solutions, a solution is prepared by casting a solution containing cellulose ester from a plurality of casting openings provided at intervals in the traveling direction of the support, and laminating them. (Japanese Unexamined Patent Publication Nos. 61-158414, 1-122419, and 11-198285). A film can also be produced by casting a cellulose ester solution from two casting ports (Japanese Patent Publication Nos. 60-27562, 61-94724, 61-947245, 61-104413, 61-158413 and JP-A-6-134933). Employs a method of casting a cellulose ester film (described in JP-A-56-162617) by wrapping a flow of a high-viscosity cellulose ester solution with a low-viscosity cellulose ester solution and extruding a high-viscosity and low-viscosity cellulose ester solution simultaneously. May be.

セルロースエステルフィルムは、さらに延伸処理によりレターデーションを調整することができる。延伸倍率は、3〜100%の範囲にあることが好ましい。テンター延伸が好ましい。遅相軸を高精度に制御するために、左右のテンタークリップ速度及び離脱タイミングの差をできる限り小さくすることが好ましい。延伸処理についてはWO01/88574号パンフレットの37頁8行〜38頁8行目に記載がある。   The retardation of the cellulose ester film can be further adjusted by a stretching treatment. The draw ratio is preferably in the range of 3 to 100%. Tenter stretching is preferred. In order to control the slow axis with high accuracy, it is preferable to make the difference between the left and right tenter clip speeds and the separation timing as small as possible. The stretching process is described on page 37, line 8 to page 38, line 8 of the pamphlet of WO 01/88574.

セルロースエステルフィルムには、表面処理を施すことができる。表面処理としては、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理及び紫外線照射処理が挙げられる。フィルムの平面性を保持する観点から、表面処理においてセルロースエステルフィルムの温度をTg(ガラス転移温度)以下、具体的には150℃以下とすることが好ましい。   The cellulose ester film can be subjected to a surface treatment. Examples of the surface treatment include corona discharge treatment, glow discharge treatment, flame treatment, acid treatment, alkali treatment, and ultraviolet irradiation treatment. From the viewpoint of maintaining the flatness of the film, the temperature of the cellulose ester film in the surface treatment is preferably Tg (glass transition temperature) or lower, specifically 150 ° C. or lower.

セルロースエステルフィルムの厚さは、製膜により作製する場合は、リップ流量とラインスピード、又は延伸もしくは圧縮により、調整することができる。使用する主素材により透湿性が異なるので、厚み調整により、偏光板の保護フィルムとしての好ましい透湿性の範囲にすることが可能である。また、前記セルロースエステルフィルムの自由体積は、製膜により作製する場合は、乾燥温度と時間により調整することができる。この場合もまた、使用する主素材により透湿性が異なるので、自由体積調整により保護フィルムとして好ましい透湿性の範囲にすることが可能である。セルロースエステルフィルムの親疎水性は、添加剤により調整することができる。自由体積中に親水的添加剤を添加することで透湿性は高くなり、逆に疎水性添加剤を添加することで透湿性を低くすることができる。この様に種々の方法により、セルロースエステルフィルムの透湿性を調整することで、偏光板の保護フィルムとして好ましい透湿性の範囲とすることができ、光学異方性層の支持体を偏光板の保護フィルムと兼ねることができて、光学補償能を有する偏光板を安価に高い生産性で製造することができる。   The thickness of the cellulose ester film can be adjusted by lip flow rate and line speed, or stretching or compression when it is produced by film formation. Since the moisture permeability varies depending on the main material to be used, it is possible to obtain a preferable moisture permeability range as a protective film for the polarizing plate by adjusting the thickness. Moreover, the free volume of the said cellulose-ester film can be adjusted with drying temperature and time, when producing by film forming. Also in this case, since the moisture permeability varies depending on the main material used, it is possible to make the moisture permeability range preferable as a protective film by adjusting the free volume. The hydrophilicity / hydrophobicity of the cellulose ester film can be adjusted by an additive. Moisture permeability is increased by adding a hydrophilic additive in the free volume, and conversely, moisture permeability can be lowered by adding a hydrophobic additive. Thus, by adjusting the moisture permeability of the cellulose ester film by various methods, it is possible to obtain a range of moisture permeability preferable as a protective film for the polarizing plate, and the support for the optically anisotropic layer is protected for the polarizing plate. A polarizing plate that can also serve as a film and has optical compensation ability can be manufactured at low cost with high productivity.

[偏光板]
本発明の偏光板は、前述の本発明の光学補償シートと偏光膜とを有する。偏光板は、偏光膜と該偏光膜を挟持する一対の保護フィルムとからなるものである。偏光膜としては、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜が挙げられる。ヨウ素系偏光膜及び染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造する。保護フィルムの種類は特に限定されず、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースプロピオネート等のセルロースエステル類、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエステル等を用いることができる。透明保護フィルムは、通常、ロール形態で供給され、長尺の偏光膜に対して、長手(MD)方向が一致するようにして連続して貼り合わされることが好ましい。ここで、保護フィルムの配向軸(遅相軸)はいずれの方向であってもよい。また、保護フィルムの遅相軸(配向軸)と偏光膜の吸収軸(延伸軸)の角度も特に限定はなく、偏光板の目的に応じて適宜設定できる。
[Polarizer]
The polarizing plate of the present invention has the above-described optical compensation sheet of the present invention and a polarizing film. The polarizing plate is composed of a polarizing film and a pair of protective films that sandwich the polarizing film. Examples of the polarizing film include an iodine polarizing film, a dye polarizing film using a dichroic dye, and a polyene polarizing film. The iodine polarizing film and the dye polarizing film are generally produced using a polyvinyl alcohol film. The kind of protective film is not particularly limited, and cellulose esters such as cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, and cellulose propionate, polycarbonate, polyolefin, polystyrene, polyester, and the like can be used. The transparent protective film is usually supplied in a roll form, and it is preferable that the transparent protective film is continuously bonded to the long polarizing film so that the longitudinal (MD) direction is coincident. Here, the orientation axis (slow axis) of the protective film may be any direction. Further, the angle between the slow axis (alignment axis) of the protective film and the absorption axis (stretching axis) of the polarizing film is not particularly limited, and can be appropriately set according to the purpose of the polarizing plate.

偏光膜と保護フィルムは水系接着剤で貼り合わせてもよい。水系接着剤中の接着剤溶剤は、保護フィルム中を拡散することで乾燥される。保護フィルムの透湿性が高ければ、高いほど乾燥は早くなり生産性は向上するが、高くなりすぎると、液晶表示装置の使用環境(高湿下)により、水分が偏光膜中に入ることで偏光能が低下する。光学補償シートの透湿性は、ポリマーフィルム(及び重合性液晶化合物)の厚み、自由体積、もしくは親疎水性などにより決定される。偏光板の保護フィルムの透湿性は、100〜1000(g/m2)/24hrsの範囲にあることが好ましく、300〜700(g/m2)/24hrsの範囲にあることが更に好ましい。 The polarizing film and the protective film may be bonded together with an aqueous adhesive. The adhesive solvent in the water-based adhesive is dried by diffusing in the protective film. The higher the moisture permeability of the protective film, the faster the drying and the higher the productivity. However, if the protective film is too high, the moisture will enter the polarizing film due to the usage environment (high humidity) of the liquid crystal display device. The performance drops. The moisture permeability of the optical compensation sheet is determined by the thickness, free volume, hydrophilicity / hydrophobicity, etc. of the polymer film (and polymerizable liquid crystal compound). The moisture permeability of the protective film for the polarizing plate is preferably in the range of 100 to 1000 (g / m 2 ) / 24 hrs, and more preferably in the range of 300 to 700 (g / m 2 ) / 24 hrs.

本発明では、薄型化等を目的に、偏光膜の保護フィルムのうち一方が、光学異方性層の支持体を兼ねていてもよいし、また光学補償シートそのものであってもよい。光学補償シートと偏光膜は、光学軸のズレ防止やゴミなどの異物の侵入防止などの点から、固着処理されていることが好ましい。その固着積層には例えば透明接着層を介した接着方式などの適宜な方式を適用することができる。その接着剤等の種類について特に限定はなく、構成部材の光学特性の変化防止などの点から、接着処理時の硬化や乾燥の際に高温のプロセスを要しないものが好ましく、長時間の硬化処理や乾燥時間を要しないものが望ましい。このような観点から、親水性ポリマー系接着剤や粘着層が好ましく用いられる。   In the present invention, for the purpose of reducing the thickness, one of the protective films of the polarizing film may also serve as the support for the optically anisotropic layer, or may be the optical compensation sheet itself. The optical compensation sheet and the polarizing film are preferably subjected to a fixing treatment from the viewpoint of preventing the optical axis from shifting and preventing foreign matters such as dust from entering. An appropriate method such as an adhesive method through a transparent adhesive layer can be applied to the fixed lamination. There is no particular limitation on the type of the adhesive and the like, and from the viewpoint of preventing changes in the optical properties of the constituent members, those that do not require a high-temperature process during curing or drying are preferable, and a long-time curing And those that do not require drying time. From such a viewpoint, a hydrophilic polymer adhesive or a pressure-sensitive adhesive layer is preferably used.

偏光膜の片面又は両面に、上記の保護フィルムに準じた耐水性等の各種目的の保護フィルム、表面反射の防止等を目的とした反射防止層又は/及び防眩処理層などの適宜な機能層を形成した偏光板を用いてもよい。前記反射防止層は、例えばフッ素系ポリマーのコート層や多層金属蒸着膜等の光干渉性の膜などとして適宜に形成することができる。また防眩処理層も例えば微粒子含有の樹脂塗工層やエンボス加工、サンドブラスト加工やエッチング加工等の適宜な方式で表面に微細凹凸構造を付与するなどにより表面反射光が拡散する適宜な方式で形成することができる。   Appropriate functional layers such as a protective film for various purposes such as water resistance according to the above protective film, an antireflection layer and / or an antiglare treatment layer for the purpose of preventing surface reflection, etc. on one or both sides of the polarizing film You may use the polarizing plate which formed. The antireflection layer can be suitably formed, for example, as a light interference film such as a fluorine polymer coating layer or a multilayer metal vapor deposition film. The antiglare layer is also formed by an appropriate method that diffuses the surface reflected light, for example, by providing a fine uneven structure on the surface by an appropriate method such as a resin coating layer containing fine particles, embossing, sandblasting or etching. can do.

なお前記の微粒子としては、例えば平均粒径が0.5〜20μmのシリカや酸化カルシウム、アルミナやチタニア、ジルコニアや酸化錫、酸化インジウムや酸化カドミウム、酸化アンチモン等の導電性のこともある無機系微粒子や、ポリメチルメタクリレートやポリウレタンの如き適宜なポリマーからなる架橋又は未架橋の有機系微粒子などの適宜なものを一種又は二種以上用い得る。また上記した接着層ないし粘着層は、斯かる微粒子を含有して光拡散性を示すものであってもよい。   In addition, as said microparticles | fine-particles, inorganic type which may have electroconductivity, such as silica, calcium oxide with an average particle diameter of 0.5-20 micrometers, an alumina, a titania, a zirconia, a tin oxide, an indium oxide, a cadmium oxide, an antimony oxide, for example One kind or two or more kinds of fine particles, cross-linked or non-cross-linked organic fine particles made of a suitable polymer such as polymethyl methacrylate and polyurethane can be used. The above-mentioned adhesive layer or pressure-sensitive adhesive layer may contain such fine particles and exhibit light diffusibility.

本発明の偏光板は、市販のスーパーハイコントラスト品(例えば、株式会社サンリッツ社製HLC2−5618等)と同等以上の光学的性質及び耐久性(短期、長期での保存性)を有することが好ましい。具体的には、可視光透過率が42.5%以上で、偏光度√({(Tp−Tc)/(Tp+Tc)} ≧ 0.9995(ただし、Tpは平行透過率、Tcは直交透過率)であり、温度60℃、湿度90%RH雰囲気下に500時間及び80℃、ドライ雰囲気下に500時間放置した場合のその前後における光透過率の変化率が絶対値に基づいて3%以下、更には1%以下、偏光度の変化率は絶対値に基づいて1%以下、更には0.1%以下であることが好ましい。   The polarizing plate of the present invention preferably has optical properties and durability (storability in the short term and long term) equivalent to or better than those of a commercially available super high contrast product (for example, HLC2-5618 manufactured by Sanlitz Co., Ltd.). . Specifically, the visible light transmittance is 42.5% or more, and the degree of polarization √ ({(Tp−Tc) / (Tp + Tc)} ≧ 0.9995 (where Tp is parallel transmittance and Tc is orthogonal transmittance) ), The change rate of the light transmittance before and after being left for 500 hours in a 60 ° C., 90% humidity RH atmosphere and at 80 ° C. for 500 hours in a dry atmosphere is 3% or less based on the absolute value, Further, it is preferably 1% or less, and the rate of change in polarization degree is preferably 1% or less, more preferably 0.1% or less, based on the absolute value.

[液晶表示装置]
本発明の液晶表示装置は、前述の本発明の光学補償シート又は偏光板を有する液晶表示装置である。本発明の液晶表示装置の表示モードは特に限定されないが、VAモードであることが好ましい。なお、本発明の液晶表示装置は、上記表示モードだけでなくSTNモード、TNモード、OCBモードに適用した態様も有効である。
[Liquid Crystal Display]
The liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device having the above-described optical compensation sheet or polarizing plate of the present invention. The display mode of the liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited, but the VA mode is preferable. The liquid crystal display device of the present invention is effective not only in the display mode but also in an aspect applied to the STN mode, TN mode, and OCB mode.

[VAモード液晶セル]
本発明において、液晶セルはVertically Alignedモード(VAモード)であることが好ましい。VAモードの液晶セルは、対向面がラビング処理された上下基板の間に誘電異方性が負の液晶性分子を封入してなる。例えば、Δn=0.0813、及びΔε=−4.6程度の液晶分子を用い、液晶分子の配向方向を示すダイレクタ、いわゆるチルト角が約89°の液晶セルを作製することができる。この時、液晶層の厚さdは3.5μm程度にすることができる。液晶層の厚さd(nm)と、屈折率異方性Δnとの積Δn・dの大きさにより白表示時の明るさが変化する。最大の明るさを得るためには、液晶層の厚さdは2〜5μm(2000〜5000nm)の範囲であることが好ましく、Δnは、0.060〜0.085の範囲である。
[VA mode liquid crystal cell]
In the present invention, the liquid crystal cell is preferably in a vertically aligned mode (VA mode). The VA mode liquid crystal cell is formed by sealing liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy between upper and lower substrates whose opposite surfaces are rubbed. For example, by using liquid crystal molecules having Δn = 0.0813 and Δε = −4.6, a director indicating the alignment direction of the liquid crystal molecules, that is, a liquid crystal cell having a so-called tilt angle of about 89 ° can be manufactured. At this time, the thickness d of the liquid crystal layer can be about 3.5 μm. The brightness at the time of white display changes depending on the magnitude of the product Δn · d of the thickness d (nm) of the liquid crystal layer and the refractive index anisotropy Δn. In order to obtain the maximum brightness, the thickness d of the liquid crystal layer is preferably in the range of 2 to 5 μm (2000 to 5000 nm), and Δn is in the range of 0.060 to 0.085.

図5に示すように、液晶セル35の上下基板の内側には透明電極が形成されるが、電極に駆動電圧を印加しない非駆動状態では、液晶層中の液晶分子は基板面に対して概略垂直に配向し、その結果液晶パネルを通過する光の偏光状態はほとんど変化しない。液晶セルの上側偏光板37の吸収軸と下側偏光板36の吸収軸とは概略直交しているので、光は偏光板を通過しない。すなわち、VAモードの液晶表示装置では、非駆動状態において理想的な黒表示を実現することができる。これに対し、駆動状態では液晶分子は基板面に平行な方向に傾斜し、液晶パネルを通過する光は傾斜した液晶分子により偏光状態を変化させ、偏光板を通過する。   As shown in FIG. 5, transparent electrodes are formed inside the upper and lower substrates of the liquid crystal cell 35, but in a non-driving state in which no driving voltage is applied to the electrodes, the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer are roughly with respect to the substrate surface. As a result, the polarization state of light passing through the liquid crystal panel is hardly changed. Since the absorption axis of the upper polarizing plate 37 of the liquid crystal cell and the absorption axis of the lower polarizing plate 36 are substantially orthogonal, light does not pass through the polarizing plate. In other words, in the VA mode liquid crystal display device, an ideal black display can be realized in the non-driven state. On the other hand, in the driving state, the liquid crystal molecules are inclined in a direction parallel to the substrate surface, and the light passing through the liquid crystal panel changes the polarization state by the inclined liquid crystal molecules and passes through the polarizing plate.

ここまでは上下基板間に電界が印加されるため、電界方向に垂直に液晶分子が応答するような、誘電率異方性が負の液晶材料を使用した例を示したが、電極を一方の基板に配置し、電界が基板面に平行の横方向に印加される場合は、液晶材料は正の誘電率異方性を有するものを使用することもできる。   Up to this point, since an electric field is applied between the upper and lower substrates, an example using a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy in which liquid crystal molecules respond perpendicularly to the electric field direction has been shown. In the case where the liquid crystal material is disposed on the substrate and an electric field is applied in a lateral direction parallel to the substrate surface, a liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy can be used.

VAモードの特徴は、高速応答であること及びコントラストが高いことである。しかし、コントラストは、正面では高いが斜め方向では低下するという課題がある。黒表示時に液晶性分子は基板面に垂直に配向しているため、正面から観察すると液晶分子の複屈折はほとんどないので透過率が低く、高コントラストが得られる。しかし、斜めから観察した場合は液晶性分子に複屈折が生じる。さらに上下の偏光板吸収軸の交差角は、正面では90°の直交であるが、斜めから見た場合は90°より大きくなる。この2つの要因のために斜め方向では漏れ光が生じやすくなり、コントラストが低下する傾向にある。本発明では、光学異方性層を所定の光学特性を有する透明支持体上に少なくとも一層設けることにより、この課題を解決することができる。   The characteristics of the VA mode are high-speed response and high contrast. However, there is a problem that the contrast is high in the front but decreases in the oblique direction. Since the liquid crystal molecules are aligned perpendicular to the substrate surface during black display, when viewed from the front, there is almost no birefringence of the liquid crystal molecules, so the transmittance is low and high contrast can be obtained. However, when observed obliquely, birefringence occurs in the liquid crystalline molecules. Furthermore, the crossing angle of the upper and lower polarizing plate absorption axes is 90 ° perpendicular to the front, but is greater than 90 ° when viewed from an oblique direction. Due to these two factors, leakage light tends to occur in the oblique direction, and the contrast tends to decrease. In the present invention, this problem can be solved by providing at least one optically anisotropic layer on a transparent support having predetermined optical properties.

VAモードでは、白表示時には液晶性分子が傾斜しているが、傾斜方向とその逆方向では、斜めから観察した時の液晶性分子の複屈折の大きさが異なり、輝度や色調に差が生じる。これを解決するためには、液晶セルをマルチドメインにすることが好ましい。マルチドメインとは、一つの画素中に、配向状態の異なる複数の領域を形成した構造をいう。例えば、マルチドメイン方式のVAモードの液晶セルでは、一つの画素中に、電界印加時の液晶性分子の傾斜角が互いに異なる複数の領域が存在する。マルチドメイン方式のVAモード液晶セルでは、電界印加による液晶性分子の傾斜角を画素ごとに平均化することができ、そのことによって、視角特性を平均化することができる。一画素内で配向を分割するには、電極にスリットを設けたり、突起を設けたり、電界方向を変えたり、電界密度に偏りを持たせたりすることで達成できる。全方向に均等な視野角を得るにはこの分割数を多くすればよいが、白表示時の透過率が減少してしまうため、4分割が好適である。   In the VA mode, liquid crystal molecules are tilted during white display, but the birefringence of the liquid crystal molecules when viewed from an oblique direction is different between the tilt direction and the opposite direction, resulting in differences in luminance and color tone. . In order to solve this, the liquid crystal cell is preferably multi-domain. Multi-domain refers to a structure in which a plurality of regions having different alignment states are formed in one pixel. For example, in a multi-domain VA mode liquid crystal cell, a plurality of regions in which tilt angles of liquid crystal molecules are different from each other when an electric field is applied exist in one pixel. In a multi-domain VA mode liquid crystal cell, the tilt angle of liquid crystal molecules due to application of an electric field can be averaged for each pixel, whereby the viewing angle characteristics can be averaged. Dividing the orientation within one pixel can be achieved by providing a slit in the electrode, providing a protrusion, changing the direction of the electric field, or biasing the electric field density. In order to obtain a uniform viewing angle in all directions, the number of divisions may be increased. However, since the transmittance during white display is reduced, four divisions are preferable.

VAモードの液晶表示装置では、Twised Nematicモード(TNモード)の液晶表示装置で一般的に使われているカイラル剤の添加は、動的応答特性の劣化させるため用いることは少ないが、配向不良を低減するために添加されることもある。配向分割の領域境界では、液晶分子が応答しづらい。そのためノーマリーブラック表示では黒表示が維持されるため、輝度低下が問題となる。液晶材料にカイラル剤を添加することは、境界領域を小さくすることに寄与する。   In a VA mode liquid crystal display device, the addition of a chiral agent generally used in a Twisted Nematic mode (TN mode) liquid crystal display device is rarely used to degrade the dynamic response characteristics. Sometimes added to reduce. At the boundary of the alignment division, the liquid crystal molecules are difficult to respond. For this reason, in normally black display, since black display is maintained, a reduction in luminance becomes a problem. Adding a chiral agent to the liquid crystal material contributes to reducing the boundary region.

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

(透明支持体S−1の作製)
市販のセルロースアセテートフィルムであるフジタックTD80UF(富士写真フイルム(株)製、Re=3nm、Rth=50nm)のロールフィルム(幅180mm)を透明支持体S−1として用いた。
(Preparation of transparent support S-1)
A roll film (width 180 mm) of Fujitac TD80UF (Fuji Photo Film Co., Ltd., Re = 3 nm, Rth = 50 nm), which is a commercially available cellulose acetate film, was used as the transparent support S-1.

(配向層用塗布液AL−1の調製)
下記の組成物を調製し、孔径30μmのポリプロピレン製フィルタでろ過して、配向層用塗布液AL−1として用いた。変性ポリビニルアルコールは特開平9−152509号公報記載のものを用いた。
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配向層用塗布液組成 (質量%)
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変性ポリビニルアルコールAL−1−1 4.01
水 72.89
メタノール 22.83
グルタルアルデヒド(架橋剤) 0.20
クエン酸 0.008
クエン酸モノエチルエステル 0.029
クエン酸ジエチルエステル 0.027
クエン酸トリエチルエステル 0.006
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(Preparation of coating liquid AL-1 for alignment layer)
The following composition was prepared, filtered through a polypropylene filter having a pore size of 30 μm, and used as an alignment layer coating liquid AL-1. As the modified polyvinyl alcohol, one described in JP-A-9-152509 was used.
───────────────────────────────────
Coating liquid composition for alignment layer (mass%)
─────────────────────────────────――
Modified polyvinyl alcohol AL-1-1 4.01
Water 72.89
Methanol 22.83
Glutaraldehyde (crosslinking agent) 0.20
Citric acid 0.008
Citric acid monoethyl ester 0.029
Citric acid diethyl ester 0.027
Citric acid triethyl ester 0.006
───────────────────────────────────

Figure 0004683998
Figure 0004683998

(光学異方性層用塗布液LC−1の調製)
下記の組成物を調製後、孔径0.2μmのポリプロピレン製フィルタでろ過して、光学異方性層用塗布液LC−1として用いた。LC−1−1はヨーロッパ公開特許第1388538A1号明細書の21頁に記載の方法により合成した。
──────────────────────────────────―
光学異方性層用塗布液組成 (質量%)
─────────────────────────────────――
棒状液晶(Paliocolor LC242,BASFジャパン)26.66
カイラル剤(Paliocolor LC756,BASFジャパン)3.10
光重合開始剤(LC−1−1) 1.24
メチルエチルケトン 69.00
──────────────────────────────────―
(Preparation of coating liquid LC-1 for optically anisotropic layer)
After the following composition was prepared, it was filtered through a polypropylene filter having a pore size of 0.2 μm and used as a coating liquid LC-1 for an optically anisotropic layer. LC-1-1 was synthesized by the method described on page 21 of EP 1388538 A1.
───────────────────────────────────
Coating liquid composition for optically anisotropic layer (mass%)
─────────────────────────────────――
Bar-shaped liquid crystal (Paliocolor LC242, BASF Japan) 26.66
Chiral agent (Paliocolor LC756, BASF Japan) 3.10
Photopolymerization initiator (LC-1-1) 1.24
Methyl ethyl ketone 69.00
───────────────────────────────────

Figure 0004683998
Figure 0004683998

(偏光UV照射装置POLUV−1)
UV光源として350〜400nmに強い発光スペクトルを有するD−Bulbを搭載したマイクロウェーブ発光方式の紫外線照射装置(Light Hammer 10、240W/cm、Fusion UV Systems社製)を用い、照射面から2.5cm離れた位置に、バンドパスフィルター(ウシオ電機(株)製 340nm以下波長カット仕様 150*200mm(t=3.0))を設置し、照射面から3cm離れた位置に、ワイヤグリッド偏光フィルター(ProFlux PPL02(高透過率タイプ)、Moxtek社製)を3枚設置して偏光UV照射装置を作製した。ワイヤグリッド偏光フィルターは、90mm*90mm(厚さ0.7mm)の単板を、透過軸を光源方向に設置した際に上底30mm下底90mmの台形にスクライバーで切断加工した偏光フィルターを4枚用意した。その4枚を、図2(a)に示す様に、上底と下底が互い違いになるように光源軸方向と平行になるように配置した。この装置の最大照度は400mW/cm2であった。
(Polarized UV irradiation device POLUV-1)
Using a microwave emission type ultraviolet irradiation device (Light Hammer 10, 240 W / cm, manufactured by Fusion UV Systems) equipped with D-Bulb having a strong emission spectrum at 350 to 400 nm as a UV light source, 2.5 cm from the irradiation surface. A bandpass filter (made by USHIO INC., 340 nm or less wavelength cut specification 150 * 200 mm (t = 3.0)) is installed at a remote position, and a wire grid polarizing filter (ProFlux is 3 cm away from the irradiation surface). Three pieces of PPL02 (high transmittance type), manufactured by Motekk) were installed to produce a polarized UV irradiation apparatus. The wire grid polarizing filter consists of four polarizing filters obtained by cutting a 90mm * 90mm (0.7mm thick) single plate with a scriber into a trapezoid with an upper base of 30mm and a lower base of 90mm when the transmission axis is set in the light source direction. Prepared. As shown in FIG. 2A, the four sheets were arranged so as to be parallel to the light source axis direction so that the upper base and the lower base were alternated. The maximum illuminance of this device was 400 mW / cm 2 .

(偏光UV照射装置POLUV−2)
UV光源として350〜400nmに強い発光スペクトルを有するD−Bulbを搭載したマイクロウェーブ発光方式の紫外線照射装置(Light Hammer 10、240W/cm、Fusion UV Systems社製)を用い、照射面から2.5cm離れた位置に、バンドパスフィルター(ウシオ電機(株)製 340nm以下波長カット仕様 150*200mm(t=3.0))を設置し、照射面から3cm離れた位置に、ワイヤグリッド偏光フィルター(ProFlux PPL02(高透過率タイプ)、Moxtek社製)を3枚設置して偏光UV照射装置を作製した。ワイヤグリッド偏光フィルターは90mm*90mm(厚さ0.7mm)の単板をそのまま光源軸方向に透過軸が平行になるように、図2(d)に示す様に3枚配置した。この装置の最大照度は400mW/cm2であった。
(Polarized UV irradiation device POLUV-2)
Using a microwave emission type ultraviolet irradiation device (Light Hammer 10, 240 W / cm, manufactured by Fusion UV Systems) equipped with D-Bulb having a strong emission spectrum at 350 to 400 nm as a UV light source, 2.5 cm from the irradiation surface. A bandpass filter (made by USHIO INC., 340 nm or less wavelength cut specification 150 * 200 mm (t = 3.0)) is installed at a remote position, and a wire grid polarizing filter (ProFlux is 3 cm away from the irradiation surface). Three pieces of PPL02 (high transmittance type), manufactured by Motekk) were installed to produce a polarized UV irradiation apparatus. As shown in FIG. 2D, three wire grid polarizing filters were arranged as shown in FIG. 2D so that the transmission plate was parallel to the light source axis direction as it was as a single plate of 90 mm * 90 mm (thickness 0.7 mm). The maximum illuminance of this device was 400 mW / cm 2 .

(偏光UV照射装置POLUV−3)
UV光源として350〜400nmに強い発光スペクトルを有するD−Bulbを搭載したマイクロウェーブ発光方式の紫外線照射装置(Light Hammer 10、240W/cm、Fusion UV Systems社製)を用い、照射面から3cm離れた位置に、ワイヤグリッド偏光フィルター(ProFlux PPL02(高透過率タイプ)、Moxtek社製)を3枚設置して偏光UV照射装置を作製した。ワイヤグリッド偏光フィルターは、90mm*90mm(厚さ0.7mm)の単板を、透過軸を光源方向に設置した際に上底30mm下底90mmの台形にスクライバーで切断加工した偏光フィルターを4枚用意した。それを、図2(a)に示す様に、上底と下底が互い違いになるように光源軸方向と平行になるように配置した。この装置の最大照度は400mW/cm2であった。バンドパスフィルターは用いなかった。
(Polarized UV irradiation device POLUV-3)
A microwave emission type ultraviolet irradiation device (Light Hammer 10, 240 W / cm, manufactured by Fusion UV Systems) equipped with D-Bulb having a strong emission spectrum at 350 to 400 nm as a UV light source was separated from the irradiation surface by 3 cm. At the position, three wire grid polarizing filters (ProFlux PPL02 (high transmittance type), manufactured by Moxtek) were installed to produce a polarized UV irradiation device. The wire grid polarizing filter consists of four polarizing filters obtained by cutting a 90mm * 90mm (0.7mm thick) single plate with a scriber into a trapezoid with an upper base of 30mm and a lower base of 90mm when the transmission axis is set in the light source direction. Prepared. As shown in FIG. 2 (a), it was arranged so that the upper base and the lower base were alternated so as to be parallel to the light source axis direction. The maximum illuminance of this device was 400 mW / cm 2 . A bandpass filter was not used.

(セルロースエステルフィルムの片面けん化処理)
セルロースエステルフィルムを温度60℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を40℃に昇温した後に、下記に示す組成のアルカリ溶液を、バーコーターを用いて14ml/m2で塗布した。そして、110℃に加熱したスチーム式遠赤外線ヒーター((株)ノリタケカンパニー製)の下に10秒滞留させた後に、同じバーコーターを用いて純水を3ml/m2塗布した。この時のフィルム温度は40℃であった。次いで、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを3回繰り返した後、70℃の乾燥ゾーンに2秒滞留させて乾燥した。
────────────────────────────―
アルカリ溶液組成 質量%
────────────────────────────―
水酸化カリウム 4.7
水 14.7
イソプロパノール 64.8
プロピレングリコール 14.8
界面活性剤(SF−1) 1.0
────────────────────────────―
(One-side saponification treatment of cellulose ester film)
The cellulose ester film was passed through a dielectric heating roll having a temperature of 60 ° C. and the film surface temperature was raised to 40 ° C., and then an alkali solution having the composition shown below was applied at 14 ml / m 2 using a bar coater. Then, after retaining for 10 seconds under a steam far infrared heater (manufactured by Noritake Co., Ltd.) heated to 110 ° C., 3 ml / m 2 of pure water was applied using the same bar coater. The film temperature at this time was 40 degreeC. Next, washing with a fountain coater and draining with an air knife were repeated three times, and then the sample was retained in a drying zone at 70 ° C. for 2 seconds and dried.
─────────────────────────────
Alkaline solution composition
─────────────────────────────
Potassium hydroxide 4.7
Water 14.7
Isopropanol 64.8
Propylene glycol 14.8
Surfactant (SF-1) 1.0
─────────────────────────────

Figure 0004683998
Figure 0004683998

[実施例1、実施例2、比較例1、比較例2]
透明支持体S−1の片面を前述の片面けん化処理法を使ってけん化処理した後、その上に配向層用塗布液AL−1を#14のワイヤーバーコーターで塗布し、60℃の温風で60秒、さらに90℃の温風で150秒乾燥して厚さ1.0μmの配向層を形成した。続いて、形成した配向層を透明支持体の搬送方向(MD方向)に対してラビング処理した後、その上に光学異方性層用塗布液LC−1を#8のワイヤーバーコーターで塗布し、膜面温度が95℃2分間加熱乾燥熟成して均一な液晶相を有する光学異方性層を形成した。さらに熟成後直ちに連続搬送にて、光学異方性層に対して、酸素濃度0.3%以下の窒素雰囲気下において、表1に示す照射条件を用いて表2に示すパターンで紫外線照射することで光学異方性層を固定化(硬化)し、実施例1、2及び比較例1、2の光学補償シートを作製した。光学異方性層は固定化後、昇温しても液晶相を示さなかった。光学異方性層の厚みは3.4μmであった。
[Example 1, Example 2, Comparative Example 1, Comparative Example 2]
After saponifying one side of the transparent support S-1 using the above-described one-side saponification method, the coating liquid AL-1 for alignment layer is applied thereon with a # 14 wire bar coater, and warm air at 60 ° C. For 60 seconds and then with warm air at 90 ° C. for 150 seconds to form an alignment layer having a thickness of 1.0 μm. Subsequently, after rubbing the formed alignment layer in the transport direction (MD direction) of the transparent support, the coating liquid LC-1 for optically anisotropic layer was applied thereon with a # 8 wire bar coater. Then, the film surface temperature was 95 ° C. for 2 minutes by heat drying to form an optically anisotropic layer having a uniform liquid crystal phase. Further, immediately after aging, the optically anisotropic layer is irradiated with ultraviolet rays in the pattern shown in Table 2 using the irradiation conditions shown in Table 1 in a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 0.3% or less by continuous conveyance. The optically anisotropic layer was fixed (cured) to prepare optical compensation sheets of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. The optically anisotropic layer did not show a liquid crystal phase even when heated after fixing. The thickness of the optically anisotropic layer was 3.4 μm.

Figure 0004683998
Figure 0004683998

なお、表1で偏光無しの場合は、POLUV−1のワイヤグリッド偏光フィルターをはずし非偏光UV光源として使用した。   In Table 1, when there was no polarization, the POLUV-1 wire grid polarization filter was removed and used as an unpolarized UV light source.

Figure 0004683998
Figure 0004683998

(ドライ密着)
クロスカット法により、剥がれの有無を目視で観察し、下記の3段階評価を行った。
〇:剥がれが殆ど認められなかったもの
△:10%以上剥がれが認められたもの
×:50%剥がれが認められたもの
(Dry adhesion)
The presence or absence of peeling was visually observed by a cross-cut method, and the following three-stage evaluation was performed.
◯: No peeling was observed
Δ: 10% or more peeling was observed
X: 50% peeled off

(ウェット密着)
24×36mmのサンプルを60℃のお湯に5分間浸漬し、剥がれの有無を目視で観察し、下記の3段階評価を行った。
〇:剥がれが殆ど認められなかったもの
△:10%以上剥がれが認められたもの
×:50%剥がれが認められたもの
(Wet adhesion)
A 24 × 36 mm sample was immersed in hot water of 60 ° C. for 5 minutes, and the presence or absence of peeling was visually observed, and the following three-stage evaluation was performed.
◯: No peeling was observed
Δ: 10% or more peeling was observed
X: 50% peeled off

(位相差測定)
KOBRA 21ADH(王子計測機器(株)製)により、589nmにおける正面レターデーションReおよび遅相軸を回転軸として±40度サンプルを傾斜させたときのレターデーションRe(40)、Re(−40)を測定した。光学異方層の位相差は、各角度における光学補償シート全体の位相差から各角度における支持体の位相差を差し引くことにより求めた。
(Phase difference measurement)
Retardation Re (40) and Re (−40) when a sample is tilted ± 40 degrees with KOBRA 21ADH (manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.) and front retardation Re at 589 nm and the slow axis as the rotation axis. It was measured. The retardation of the optically anisotropic layer was determined by subtracting the retardation of the support at each angle from the retardation of the entire optical compensation sheet at each angle.

実施例1〜2及び比較例1の密着評価結果、位相差測定結果を表3に示す。なお、比較例2は透明支持体の変色と思われる黄変色が観察され、視野角補償フィルムとしては不適当なものであった。   Table 3 shows adhesion evaluation results and phase difference measurement results of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1. In Comparative Example 2, yellow discoloration, which was considered to be discoloration of the transparent support, was observed, which was inappropriate as a viewing angle compensation film.

Figure 0004683998
Figure 0004683998

(光学補償シート付偏光板の作製)
本発明の実施例1および比較例1の光学補償シートのそれぞれと、市販のフジタックTD80UF(富士写真フイルム(株)製、Re=3nm、Rth=50nm)とを、1.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液に、55℃で2分間浸漬した。続いて室温の水洗浴槽中で洗浄し、30℃で0.05mol/Lの硫酸を用いて中和した。これを再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、さらに100℃の温風で乾燥した。この後、水洗、中和処理を行い、この二枚のケン化済フィルムを、偏光板の保護膜として偏光膜の両面にポリビニルアルコール系接着剤を用いてロール・トゥ・ロールで貼り付け、実施例1の光学補償シート付き偏光板、および比較例1の光学補償シート付き偏光板をそれぞれ作製した。
(Preparation of polarizing plate with optical compensation sheet)
Each of the optical compensation sheets of Example 1 and Comparative Example 1 of the present invention and commercially available Fujitac TD80UF (Fuji Photo Film Co., Ltd., Re = 3 nm, Rth = 50 nm) were hydroxylated at 1.5 mol / L. It was immersed in an aqueous sodium solution at 55 ° C. for 2 minutes. Subsequently, it was washed in a water bath at room temperature and neutralized at 30 ° C. with 0.05 mol / L sulfuric acid. This was washed again in a room temperature water bath and further dried with hot air at 100 ° C. After this, washing with water and neutralization treatment were performed, and the two saponified films were attached to both sides of the polarizing film with a roll-to-roll using a polyvinyl alcohol adhesive as a protective film for the polarizing plate. The polarizing plate with an optical compensation sheet of Example 1 and the polarizing plate with an optical compensation sheet of Comparative Example 1 were produced.

[実施例3および比較例3]
(VA−LCD液晶表示装置の作製)
市販のVA−LCD(SyncMaster 173P、サムスン電子社製)の上下側偏光板を剥がし、上側には通常の偏光板を、下側には上記で作製した実施例1の光学補償シート付偏光板を、光学異方性層が液晶セル基板ガラス面になるように粘着剤で貼合して本発明の液晶表示装置を作製し実施例3とした。同様に、上記で作製した比較例1の光学補償シート付き偏光板を、光学異方性層が液晶セル基板ガラス面になるように粘着剤で貼合して液晶表示装置を作製し比較例3とした。作製した液晶表示装置の断面概略図を、各層の光学的軸の角度関係とともに図6に示す。図6中、41は偏光層、42は透明支持体、43は配向層、44は光学異方性層(41〜44で光学補償シートが構成される)、45は偏光板保護フィルム、46は液晶セル用ガラス基板、47は液晶セル及び48は粘着剤層である。また、偏光層41中の矢印は吸収軸の向きを、光学異方性層44やその支持体44及び保護フィルム45中の矢印は遅相軸の向きを示し、丸印は矢印が紙面に対する法線方向であることを示す。
[Example 3 and Comparative Example 3]
(Production of VA-LCD liquid crystal display device)
The upper and lower polarizing plates of a commercially available VA-LCD (SyncMaster 173P, manufactured by Samsung Electronics Co., Ltd.) are removed, the upper polarizing plate is the upper polarizing plate, and the lower polarizing plate with the optical compensation sheet of Example 1 prepared above is used. The liquid crystal display device of the present invention was prepared as Example 3 by pasting with an adhesive such that the optically anisotropic layer was on the liquid crystal cell substrate glass surface. Similarly, the polarizing plate with an optical compensation sheet of Comparative Example 1 prepared above was bonded with an adhesive so that the optically anisotropic layer became the glass surface of the liquid crystal cell substrate, to produce a liquid crystal display device, and Comparative Example 3 It was. FIG. 6 shows a schematic cross-sectional view of the manufactured liquid crystal display device together with the angular relationship of the optical axes of the respective layers. In FIG. 6, 41 is a polarizing layer, 42 is a transparent support, 43 is an orientation layer, 44 is an optically anisotropic layer (41 to 44 constitute an optical compensation sheet), 45 is a polarizing plate protective film, 46 is A glass substrate for a liquid crystal cell, 47 is a liquid crystal cell, and 48 is an adhesive layer. Further, the arrow in the polarizing layer 41 indicates the direction of the absorption axis, the arrow in the optically anisotropic layer 44 or its support 44 and the protective film 45 indicates the direction of the slow axis, and the circle indicates the direction of the arrow relative to the paper surface. Indicates the line direction.

(VA−LCD液晶表示装置の評価)
作製した液晶表示装置の視野角特性を視野角測定装置(EZ Contrast 160D、ELDIM社製)で測定した。さらに特に斜め45度方向について目視でも評価した。実施例6のEZ Contrastによるコントラスト特性を図7に、目視評価結果を下記表に示す。
(Evaluation of VA-LCD liquid crystal display device)
The viewing angle characteristics of the manufactured liquid crystal display device were measured with a viewing angle measuring device (EZ Contrast 160D, manufactured by ELDIM). Furthermore, it evaluated also visually about 45 degree | times diagonally especially. The contrast characteristics by EZ Contrast of Example 6 are shown in FIG. 7, and the visual evaluation results are shown in the following table.

Figure 0004683998
Figure 0004683998

本発明によれば、優れた視野角特性を有するVAモードの液晶表示装置、及び液晶表示装置の視野角特性の改善に寄与する光学補償シート及び偏光板を提供することができる。また、本発明によれば、光学補償シート等の種々の光学フィルの紫外線硬化プロセスに用いられる紫外線照射装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical compensation sheet and polarizing plate which contribute to the improvement of the viewing angle characteristic of a VA mode liquid crystal display device which has the outstanding viewing angle characteristic, and a liquid crystal display device can be provided. Moreover, according to this invention, the ultraviolet irradiation device used for the ultraviolet curing process of various optical fills, such as an optical compensation sheet, can be provided.

本発明の紫外線照射装置の一例の概略図である。It is the schematic of an example of the ultraviolet irradiation device of this invention. 光学フィルターの配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of an optical filter. 本発明の光学補償シートの一例の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of an example of the optical compensation sheet | seat of this invention. 本発明の偏光板の一例の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of an example of the polarizing plate of this invention. 本発明の液晶表示装置の一例の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of an example of the liquid crystal display device of this invention. 実施例3で作製した液晶表示装置の層構成を層中の光学軸の方向とともに示した概略断面図である。It is the schematic sectional drawing which showed the layer structure of the liquid crystal display device produced in Example 3 with the direction of the optical axis in a layer. 実施例3で作製した液晶表示装置のコントラスト特性を示す図である。6 is a diagram showing contrast characteristics of a liquid crystal display device manufactured in Example 3. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 紫外線ランプ
2 反射板
3 光学フィルター
4 基板
5 光学フィルターの配列境界幅
6 調整ギャップ
a 搬送方向
b 幅方向(照射窓幅方向)
11 透明支持体
12 液晶性化合物からなる光学異方性層
13 配向層
21 偏光層
22、23 保護フィルム
24 λ/4板、反射防止膜等の機能性層
31 冷陰極管
32 反射シート
33 導光板
34 輝度向上フィルム、拡散フィルム等の調光フィルム
35 液晶セル
36 下側偏光板
37 上側偏光板
41 偏光層
42 透明支持体
43 配向層
44 光学異方性層
45 偏光板保護フィルム
46 液晶セル用ガラス基板
47 液晶セル
48 粘着剤
51 一軸延伸光学補償シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultraviolet lamp 2 Reflector 3 Optical filter 4 Substrate 5 Optical filter arrangement boundary width 6 Adjustment gap a Transport direction b Width direction (irradiation window width direction)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Transparent support 12 Optically anisotropic layer 13 which consists of liquid crystalline compound Orientation layer 21 Polarizing layers 22, 23 Protective film 24 Functional layer 31, such as (lambda) / 4 board, anti-reflective film, Cold cathode tube 32 Reflective sheet 33 Light guide plate 34 Light control film 35 such as brightness enhancement film, diffusion film, etc. Liquid crystal cell 36 Lower polarizing plate 37 Upper polarizing plate 41 Polarizing layer 42 Transparent support 43 Orientation layer 44 Optical anisotropic layer 45 Polarizing plate protective film 46 Glass for liquid crystal cell Substrate 47 Liquid crystal cell 48 Adhesive 51 Uniaxially stretched optical compensation sheet

Claims (7)

連続搬送される紫外線硬化性層に紫外線を照射するために用いられる紫外線照射装置であって、光源と、該光源からの光の照射方向前方に同一平面上に配置された複数の台形の光学フィルターとを有し、前記複数の台形の光学フィルターが、その境界を搬送方向と交差させて配置され、
前記台形の光学フィルターを、上底と下底が互い違いに、かつ平行になるように、幅方向に複数配列し、搬送方向に、隣接する台形の光学フィルターが、所定の幅で上下にずらして配置されていること特徴とする紫外線照射装置。
An ultraviolet irradiation device used for irradiating ultraviolet rays to a continuously conveyed ultraviolet curable layer, comprising a light source and a plurality of trapezoidal optical filters arranged on the same plane in front of the light irradiation direction from the light source And the plurality of trapezoidal optical filters are arranged with their boundaries intersecting the transport direction,
A plurality of the trapezoidal optical filters are arranged in the width direction so that the upper and lower bases are staggered and parallel, and adjacent trapezoidal optical filters are shifted up and down by a predetermined width in the transport direction. An ultraviolet irradiation device characterized by being arranged.
搬送方向の有効照射距離の長さが、照射窓幅方向において実質的に均一になるように前記複数の光学フィルターが配置された請求項1に記載の紫外線照射装置。 The ultraviolet irradiation device according to claim 1, wherein the plurality of optical filters are arranged so that the length of the effective irradiation distance in the transport direction is substantially uniform in the irradiation window width direction. 前記紫外線硬化性層が重合開始剤及び重合性液晶を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の紫外線照射装置。 The ultraviolet irradiation device according to claim 1, wherein the ultraviolet curable layer contains a polymerization initiator and a polymerizable liquid crystal. 前記光源が、少なくとも波長200nm〜400nmの発光光線を照射可能な光源である請求項1〜3のいずれか1項に記載の紫外線照射装置。 The ultraviolet light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the light source is a light source capable of irradiating at least a light emitting beam having a wavelength of 200 nm to 400 nm. 前記光源からの照射光線が、バンドパスフィルターにより分光特性を制御されている請求項1〜4のいずれか1項に記載の紫外線照射装置。 The ultraviolet irradiation device according to any one of claims 1 to 4, wherein the spectral characteristics of the irradiation light from the light source are controlled by a band-pass filter. 前記光学フィルターが偏光子である請求項1〜5のいずれか1項に記載の紫外線照射装置。 The ultraviolet irradiation device according to claim 1, wherein the optical filter is a polarizer. 前記偏光子が、ワイヤグリッド偏光子である請求項6に記載の紫外線照射装置。 The ultraviolet irradiation device according to claim 6, wherein the polarizer is a wire grid polarizer.
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