JP4738280B2 - Optical compensation film, polarizing plate, and liquid crystal display device - Google Patents
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Description
本発明は、光学補償フィルム、偏光板及び液晶表示装置に関し、特に、視野角特性の優れた垂直配向型液晶表示装置の製造に適した特性を有し、かつ膜厚の小さい光学補償フィルム、および該光学補償フィルムを有する偏光板及び液晶表示装置に関する。 The present invention relates to an optical compensation film, a polarizing plate, and a liquid crystal display device, and in particular, an optical compensation film having characteristics suitable for manufacturing a vertical alignment type liquid crystal display device having excellent viewing angle characteristics and a small film thickness, and The present invention relates to a polarizing plate and a liquid crystal display device having the optical compensation film.
液晶表示装置は、液晶セルおよび偏光板からなる。前記偏光板は保護フィルムおよび偏光膜を有する。そして、偏光板は、例えば、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、その両面に保護フィルムを積層して得られる。透過型液晶表示素子では、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フィルムを配置することもある。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フィルム、偏光板の順に配置する。液晶セルは、液晶性分子、それを封入するための二枚の基板および液晶性分子に電圧を加えるための電極層からなる。液晶セルは、液晶性分子の配向状態の違いで、ON、OFF表示を行い、透過および反射型いずれにも適用できる、TN(Twisted Nematic)、IPS(In-Plane Switching)、OCB(Optically Compensatory Bend)、VA(Vertically Aligned)、ECB(Electrically Controlled Birefringence)のような表示モードが提案されている。 The liquid crystal display device includes a liquid crystal cell and a polarizing plate. The polarizing plate has a protective film and a polarizing film. The polarizing plate is obtained, for example, by dyeing a polarizing film made of a polyvinyl alcohol film with iodine, stretching, and laminating protective films on both surfaces thereof. In the transmissive liquid crystal display element, the polarizing plate is attached to both sides of the liquid crystal cell, and one or more optical compensation films may be disposed. In a reflective liquid crystal display device, a reflector, a liquid crystal cell, one or more optical compensation films, 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. The liquid crystal cell performs ON / OFF display depending on the alignment state of liquid crystal molecules, and can be applied to both transmission and reflection types. TN (Twisted Nematic), IPS (In-Plane Switching), OCB (Optically Compensatory Bend) ), Display modes such as VA (Vertically Aligned) and ECB (Electrically Controlled Birefringence) have been proposed.
この様なLCDの中でも、高い表示品位が必要な用途については、正の誘電率異方性を有するネマチック液晶分子を用い、薄膜トタンジスタにより駆動する90度ねじれネマチック型液晶表示素子(以下、TNモードという)が主に用いられている。しかしながら、TNモードは正面から見た場合には優れた表示特性を有するものの、斜め方向から見た場合にコントラストが低下する、または階調表示で明るさが逆転する階調反転等が起こり表示特性が悪くなるという視野角特性を有しており、この改良が強く要望されている。 Among such LCDs, for applications that require high display quality, 90-degree twisted nematic liquid crystal display elements (hereinafter referred to as TN mode) driven by a thin film transistor using nematic liquid crystal molecules having positive dielectric anisotropy. Is mainly used. However, although the TN mode has excellent display characteristics when viewed from the front, the contrast decreases when viewed from an oblique direction, or gradation inversion that reverses brightness in gradation display occurs. There is a viewing angle characteristic that deteriorates, and there is a strong demand for this improvement.
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実質的に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素子(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を2枚、液晶セルの上下に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 set in a direction substantially perpendicular to the substrate without applying a voltage. A vertical alignment nematic liquid crystal display element (hereinafter referred to as VA mode) in which alignment is performed and 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. In the VA mode, a wider viewing angle characteristic can be obtained by using two negative uniaxial retardation plates having an optical axis in a direction perpendicular to the film surface, above and below the liquid crystal cell. It is also known that a wider viewing angle characteristic can be realized by using a uniaxially oriented retardation plate having a positive refractive index anisotropy with a retardation value of 50 nm (see Non-Patent Document 1). .
しかしながら、位相差板の枚数を増やすと生産コストの上昇を伴い、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。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。また、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がある。 However, increasing the number of retardation plates increases the production cost, and tends to cause a reduction in yield because a large number of films are bonded together. Furthermore, since a plurality of films are used, the thickness increases, which may be disadvantageous for thinning the display device. Moreover, since an adhesive layer is used for lamination | stacking of a stretched film, an adhesive layer shrink | contracts by a temperature / humidity change, and defects, such as peeling and a curvature between films, may generate | occur | produce.
これらを改善する方法として、位相差板の枚数を減らす方法(特許文献2参照)やコレステリック液晶層を用いる方法(特許文献3参照)が開示されている。しかしながら、これらの方法でも、少なくとも複数のフィルムを貼り合わせる必要があり、薄層化、生産コスト低減という点では不十分であった。 As a method for improving these, a method of reducing the number of retardation plates (see Patent Document 2) and a method using a cholesteric liquid crystal layer (see Patent Document 3) are disclosed. However, even in these methods, it is necessary to bond at least a plurality of films, which is insufficient in terms of thinning and production cost reduction.
そこで、上記課題を改善する目的で、ディスコティック液晶を用い長尺の支持体に連続的に光学異方性層を形成する方法が特許文献4に開示されている。しかし、この場合にも必要な光学特性(特に、Rth値)を得るためには塗布膜厚が厚くなるため、塗布ムラ等の問題が発生していた。
Therefore, for the purpose of improving the above problems,
本発明の課題は、ムラがなく、かつ液晶セルが正確に光学的に補償できる光学補償フィルムを提供することであり、該光学補償フィルムを用いた偏光板及び液晶表示装置、特に、VAモードの液晶表示装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an optical compensation film that is free of unevenness and that can be optically compensated accurately by a liquid crystal cell. A polarizing plate and a liquid crystal display device using the optical compensation film, particularly, VA mode A liquid crystal display device is provided.
本発明者らはこの課題を解決すべく、支持体に光学異方性層を設けたフィルムにおいて、従来より小さい膜厚の光学異方性層であっても高いRth値を得ることができる方法につき、鋭意研究した。このような方法を用いれば、高いRth値を得るために膜厚を上げる必要が無いので、塗布ムラを防ぐことができる。その結果、光学異方性層の重合に使用する紫外線光量を低くして液晶分子間の発熱反応を緩和させることで厚み方向の位相差であるRth値を高くすることが可能であることを見出し、この知見を基に本発明を完成した。 In order to solve this problem, the inventors of the present invention can obtain a high Rth value in a film provided with an optically anisotropic layer on a support, even if the optically anisotropic layer has a smaller thickness than the conventional film. I studied hard. If such a method is used, it is not necessary to increase the film thickness in order to obtain a high Rth value, so that coating unevenness can be prevented. As a result, it was found that the Rth value, which is the retardation in the thickness direction, can be increased by reducing the amount of ultraviolet light used for the polymerization of the optically anisotropic layer and relaxing the exothermic reaction between the liquid crystal molecules. Based on this finding, the present invention has been completed.
すなわち、前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
[1]ポリマーフィルム基材上に光学異方性層を有する光学補償フィルムであって、面内レターデーション(Re)が0〜10nmであり、厚さ方向のレターデーション(Rth)が100〜300nmであり、かつ該光学異方性層のRth/d(厚さ方向のレターデーションを膜厚で割った値)が0.065〜0.16である光学補償フィルム。
[2]前記光学異方性層のRth/dが0.085〜0.16である[1]に記載の光学補償フィルム。
That is, the means for solving the above problems are as follows.
[1] An optical compensation film having an optically anisotropic layer on a polymer film substrate, having an in-plane retardation (Re) of 0 to 10 nm and a thickness direction retardation (Rth) of 100 to 300 nm. And Rth / d of the optically anisotropic layer (a value obtained by dividing retardation in the thickness direction by the film thickness) is 0.065 to 0.16.
[2] The optical compensation film according to [1], wherein Rth / d of the optically anisotropic layer is 0.085 to 0.16.
[3]下記式(1)を満たす[1]または[2]に記載の光学補償フィルム。
一般式(1)
1.03≦Rth(450)/Rth(550)≦1.30
[4]前記光学異方性層が下記式(2)を満たす[1]〜[3]のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。
一般式(2)
1.06≦Rth(450)/Rth(550)≦1.30
[3] The optical compensation film according to [1] or [2], which satisfies the following formula (1).
General formula (1)
1.03 ≦ Rth (450) / Rth (550) ≦ 1.30
[4] The optical compensation film according to any one of [1] to [3], wherein the optically anisotropic layer satisfies the following formula (2).
General formula (2)
1.06 ≦ Rth (450) / Rth (550) ≦ 1.30
[5]前記光学異方性層が重合性組成物から形成される[1]〜[4]のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。
[6]前記重合性組成物が光重合開始剤を含有し、該光重合開始剤の感光域が330nm〜450nmの範囲であり、かつ該光重合開始剤がハロゲンラジカルまたは水素原子を除く原子の数が8以下の炭化水素ラジカルを発生する[5]に記載の光学補償フィルム。
[5] The optical compensation film according to any one of [1] to [4], wherein the optically anisotropic layer is formed from a polymerizable composition.
[6] The polymerizable composition contains a photopolymerization initiator, the photosensitivity range of the photopolymerization initiator is in the range of 330 nm to 450 nm, and the photopolymerization initiator contains atoms other than halogen radicals or hydrogen atoms. The optical compensation film according to [5], wherein a hydrocarbon radical having a number of 8 or less is generated.
[7]前記重合性組成物が4つ以上の二重結合を有する多官能モノマーを含有する[5]または[6]に記載の光学補償フィルム。
[8]前記重合性組成物が重合性基を有するディスコティック液晶性化合物を含む組成物であり、かつ前記光学異方性層において、該ディスコティック液晶化合物のディスコティック構造単位がポリマーフィルム基材面に対して水平配向している[5]〜[7]のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。
[9]前記ディスコティック液晶性化合物が下記式(I)で表される化合物である[8]に記載の光学補償フィルム。
[7] The optical compensation film according to [5] or [6], wherein the polymerizable composition contains a polyfunctional monomer having four or more double bonds.
[8] The polymerizable composition is a composition containing a discotic liquid crystalline compound having a polymerizable group, and the discotic structural unit of the discotic liquid crystalline compound is a polymer film substrate in the optically anisotropic layer. The optical compensation film according to any one of [5] to [7], which is horizontally oriented with respect to the surface.
[9] The optical compensation film according to [8], wherein the discotic liquid crystalline compound is a compound represented by the following formula (I).
[式中、A1およびA2は、互いに独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数が1〜12のアルキル基、または炭素原子数が1〜12のアルコキシ基を示し;Yは、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数が1〜12のアルキル基、炭素原子数が1〜12のアルコキシ基、炭素原子数が2〜13のアシル基、炭素原子数が1〜12のアルキルアミノ基、または炭素原子数が2〜13のアシルオキシ基を示し;あるいは、A2 とYとが結合して、五員環または六員環を形成していてもよく;Zは、ハロゲン原子、炭素原子数が1〜12のアルキル基、炭素原子数が1〜12のアルコキシ基、炭素原子数が2〜13のアシル基、炭素原子数が1〜12のアルキルアミノ基または炭素原子数が2〜13のアシルオキシ基を示し;Lは、−O−、−CO−、−S−、−NH−、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基およびこ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り;Qは、重合性基を示し;aは、1〜4の整数を示し;bは、0〜(4−a)の整数を示す] [Wherein, A 1 and A 2 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms; Atoms, halogen atoms, alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 12 carbon atoms, acyl groups having 2 to 13 carbon atoms, alkylamino groups having 1 to 12 carbon atoms, Or an acyloxy group having 2 to 13 carbon atoms; or A 2 and Y may combine to form a 5-membered ring or a 6-membered ring; Z is a halogen atom or the number of carbon atoms Is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an acyl group having 2 to 13 carbon atoms, an alkylamino group having 1 to 12 carbon atoms, or 2 to 13 carbon atoms. Represents an acyloxy group; L represents —O— or —C; -, -S-, -NH-, an alkylene group, an alkenylene group, an alkynylene group, an arylene group and a divalent linking group selected from the group consisting of combinations thereof; Q represents a polymerizable group; , Represents an integer of 1 to 4; b represents an integer of 0 to (4-a)]
[10]前記重合性組成物がカイラルネマチック(コレステリック)液晶性化合物を含む[5]〜[7]のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。
[11]前記光学異方性層が、フルオロ脂肪族含有ポリマーを含む[5]〜[10]のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。
[12]前記光学異方性層が、コーティングした際に負の屈折率異方性を有し、かつ面の法線方向に光軸を有する高分子材料を含む[1]〜[5]の何れか1項に記載の光学補償フィルム。
[13]前記ポリマーフィルム基材の厚さ方向のレターデーションが−25〜25nmである[1]〜[12]のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。
[10] The optical compensation film according to any one of [5] to [7], wherein the polymerizable composition contains a chiral nematic (cholesteric) liquid crystal compound.
[11] The optical compensation film according to any one of [5] to [10], wherein the optically anisotropic layer contains a fluoroaliphatic-containing polymer.
[12] The optically anisotropic layer according to any one of [1] to [5], comprising a polymer material having negative refractive index anisotropy when coated and having an optical axis in the normal direction of the surface. The optical compensation film according to any one of the above.
[13] The optical compensation film according to any one of [1] to [12], wherein a retardation in a thickness direction of the polymer film substrate is −25 to 25 nm.
[14]前記ポリマーフィルムがセルロースアシレートフィルムである[1]〜[13]のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。
[15][1]〜[14]のいずれか一項に記載の光学補償フィルムを有する偏光板。
[16][1]〜[14]のいずれか一項に記載の光学補償フィルムを有する液晶表示装置。
[14] The optical compensation film according to any one of [1] to [13], wherein the polymer film is a cellulose acylate film.
[15] A polarizing plate having the optical compensation film according to any one of [1] to [14].
[16] A liquid crystal display device having the optical compensation film according to any one of [1] to [14].
[17]互いに吸収軸が直行している一対の偏光膜、該偏光膜の間に配置される一対の基板、および該基板間に挟持される液晶性分子からなる液晶層を有し、該液晶性分子は外部電界が印加されていない非駆動状態において前記基板に対し実質的に垂直な方向に配向する[16]に記載の液晶表示装置。
[18]更に第二の光学補償フィルムを有し、前記第二の光学補償フィルムは高分子延伸フィルムからなり、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が下記式(3)および下記式(4)を満たす[16]または[17]に記載の液晶表示装置。
一般式(3)
70≦Re(550)≦180
一般式(4)
30≦Rth(550)≦140
[17] A liquid crystal layer including a pair of polarizing films whose absorption axes are orthogonal to each other, a pair of substrates disposed between the polarizing films, and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, The liquid crystal display device according to [16], wherein the sex molecules are aligned in a direction substantially perpendicular to the substrate in a non-driven state where no external electric field is applied.
[18] A second optical compensation film is further provided, and the second optical compensation film comprises a polymer stretched film, and the front retardation and the retardation in the thickness direction are represented by the following formulas (3) and (4): The liquid crystal display device according to [16] or [17].
General formula (3)
70 ≦ Re (550) ≦ 180
General formula (4)
30 ≦ Rth (550) ≦ 140
[19]第2の光学補償フィルムが下記式(5)を満たす[18]に記載の液晶表示装置。
一般式(5)
0.7≦Re(450)/Re(550)≦1.0
[20]前記第二の光学補償フィルムが、セルロースアシレートフィルム、ノルボルネン系フィルム、ポリカーボネート系フィルム、ポリエステル系フィルムまたはポリサルフォン系フィルムのいずれかである[18]または[19]に記載の液晶表示装置。
[21]前記第二の光学補償フィルムが、光学補償フィルム面内遅相軸と前記偏光膜の吸収軸が直交する配置で、前記一対の偏光膜の一方に直接積層されている[18]〜[20]のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
[19] The liquid crystal display device according to [18], wherein the second optical compensation film satisfies the following formula (5).
General formula (5)
0.7 ≦ Re (450) / Re (550) ≦ 1.0
[20] The liquid crystal display device according to [18] or [19], wherein the second optical compensation film is any of a cellulose acylate film, a norbornene film, a polycarbonate film, a polyester film, or a polysulfone film. .
[21] The second optical compensation film is directly laminated on one of the pair of polarizing films such that an in-plane retardation axis of the optical compensation film and an absorption axis of the polarizing film are orthogonal to each other. [20] The liquid crystal display device according to any one of [20].
本発明により、ムラがなく薄膜で液晶セルが正確に光学的に補償できる光学補償フィルムを提供することできる。本発明の光学補償フィルムまたは該フィルムを有する偏光板を、液晶表示装置、特にVAモードの液晶表示装置は視野角特性が優れている。 According to the present invention, it is possible to provide an optical compensation film in which a liquid crystal cell can be accurately optically compensated with a thin film without unevenness. A liquid crystal display device, particularly a VA mode liquid crystal display device, which has the optical compensation film of the present invention or a polarizing plate having the film, has excellent viewing angle characteristics.
以下において、本発明の液晶表示装置の一実施形態及びその構成部材について順次説明する。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, an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention and its constituent members will be described in order. 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.
本明細書において、「平行」、「直交」とは、厳密な角度±10゜未満の範囲内であることを意味する。この範囲は厳密な角度との誤差は、±5゜未満であることが好ましく、±2゜未満であることがより好ましい。「実質的に平行」、「実質的に直交」、「実質的に垂直」も同様の意味を表す。また、「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。さらに屈折率および位相差の測定波長は特別な記述がない限り、可視光域のλ=590nmでの値である。 In the present specification, “parallel” and “orthogonal” mean that the angle is within a range of strictly less than ± 10 °. In this range, an error from a strict angle is preferably less than ± 5 °, and more preferably less than ± 2 °. “Substantially parallel”, “substantially orthogonal”, and “substantially vertical” have the same meaning. Further, the “slow axis” means a direction in which the refractive index is maximized. Further, the measurement wavelength of the refractive index and the phase difference is a value at λ = 590 nm in the visible light region unless otherwise specified.
本明細書において「偏光板」とは、特に断らない限り、長尺の偏光板及び液晶装置に組み込まれる大きさに裁断された(本明細書において、「裁断」には「打ち抜き」及び「切り出し」等も含むものとする)偏光板の両者を含む意味で用いられる。また、本明細書では、「偏光膜」及び「偏光板」を区別して用いるが、「偏光板」は「偏光膜」の少なくとも片面に該偏光膜を保護する透明保護膜を有する積層体を意味するものとする。
また、本明細書において、「(メタ)アクリレート」との記載は、「アクリレート及びメタクリレートの少なくともいずれか」の意味を表す。「(メタ)アクリル酸」等も同様である。
In this specification, “polarizing plate” is cut into a size to be incorporated into a long polarizing plate and a liquid crystal device unless otherwise specified (in this specification, “cutting” includes “punching” and “cutting out”. It is used in the meaning including both of the polarizing plates. In this specification, “polarizing film” and “polarizing plate” are distinguished from each other. “Polarizing plate” means a laminate having a transparent protective film for protecting the polarizing film on at least one side of the “polarizing film”. It shall be.
In the present specification, the description “(meth) acrylate” means “at least one of acrylate and methacrylate”. The same applies to “(meth) acrylic acid” and the like.
本明細書において、Re(λ)、Rth(λ)は各々、波長λにおける面内のレターデーションおよび厚さ方向のレターデーションを表す。測定波長λnmは可視光領域の範囲、具体的には、400〜800nmの範囲であれば、いずれの波長でもよいが、400〜750nmの範囲内であることが好ましく、400nm〜700nmの範囲内であることがさらに好ましい。本明細書においては特に断わらない限り、Re、Rthは、530〜600nmで測定した値(またはこの値をもとに算出される値)を意味するものとする。面内のレターデーション(Re)はKOBRA 21ADHまたはWR(王子計測機器(株)製)において波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定される値である。測定されるフィルムが1軸または2軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりRthは算出される。 In this specification, Re (λ) and Rth (λ) respectively represent in-plane retardation and retardation in the thickness direction at a wavelength λ. The measurement wavelength λ nm may be any wavelength as long as it is in the visible light range, specifically 400 to 800 nm, but is preferably in the range of 400 to 750 nm, preferably in the range of 400 nm to 700 nm. More preferably it is. In this specification, unless otherwise specified, Re and Rth mean values measured at 530 to 600 nm (or values calculated based on these values). In-plane retardation (Re) is a value measured by making light having a wavelength of λ nm incident in the normal direction of the film in KOBRA 21ADH or WR (manufactured by Oji Scientific Instruments). When the film to be measured is represented by a uniaxial or biaxial refractive index ellipsoid, Rth is calculated by the following method.
Rthは前記Reを、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHまたはWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする)のフィルム法線方向に対して法線方向から片側50度まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて全部で6点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHまたはWRが算出する。
上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、KOBRA 21ADHまたはWRが算出する。
尚、遅相軸を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする)、任意の傾斜した2方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値(d)を基に、以下の式(1)及び式(2)よりRthを算出することもできる。
Rth is defined as Re, with the in-plane slow axis (determined by KOBRA 21ADH or WR) as the tilt axis (rotation axis) (in the absence of the slow axis, any direction in the film plane is the rotation axis). )) At a step of 10 degrees from the normal direction to 50 degrees on one side with respect to the film normal direction, light of wavelength λ nm is incident from each inclined direction, and a total of 6 points are measured, and the measured retardation value KOBRA 21ADH or WR is calculated based on the assumed average refractive index and the input film thickness value.
In the above case, in the case of a film having a direction in which the retardation value is zero at a certain tilt angle with the in-plane slow axis from the normal direction as the rotation axis, retardation at a tilt angle larger than the tilt angle. The value is calculated by KOBRA 21ADH or WR after changing its sign to negative.
In addition, the retardation value is measured from the two inclined directions, with the slow axis as the tilt axis (rotation axis) (in the absence of the slow axis, the arbitrary direction in the film plane is the rotation axis), Based on the value, the assumed value of the average refractive index, and the input film thickness value (d), Rth can also be calculated from the following equations (1) and (2).
上記のRe(θ)は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値を表す。
式(1)におけるnxは面内における遅相軸方向の屈折率を表し、nyは面内においてnxに直交する方向の屈折率を表し、nzはnx及びnyに直交する方向の屈折率を表す。
式(2) Rth=((nx+ny)/2−nz)×d
測定されるフィルムが1軸や2軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸(optic axis)がないフィルムの場合には、以下の方法によりRthは算出される。Rthは前記Reを、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHまたはWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して−50度から+50度まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて11点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値をもとにKOBRA 21ADHまたはWRが算出する。この算出されたnx,ny,nzよりNz=(nx-nz)/(nx-ny)が更に算出される。なお、本明細書において、特に断らない限り、測定波長は590nmであり、25℃、60%RHにおける測定値とする。
The above Re (θ) represents a retardation value in a direction inclined by an angle θ from the normal direction.
In formula (1), nx represents the refractive index in the slow axis direction in the plane, ny represents the refractive index in the direction perpendicular to nx in the plane, and nz represents the refractive index in the direction perpendicular to nx and ny. .
Formula (2) Rth = ((nx + ny) / 2−nz) × d
In the case where the film to be measured cannot be expressed by a uniaxial or biaxial refractive index ellipsoid, that is, a film having no so-called optic axis, Rth is calculated by the following method. Rth is the Re in 10 degree steps from −50 degrees to +50 degrees with respect to the normal direction of the film, with the in-plane slow axis (determined by KOBRA 21ADH or WR) as the tilt axis (rotation axis). 11 points of light having a wavelength of λ nm are incident from an inclined direction, and KOBRA 21ADH or WR is calculated based on the measured retardation value, the assumed average refractive index, and the input film thickness value. Nz = (nx-nz) / (nx-ny) is further calculated from the calculated nx, ny, and nz. In this specification, unless otherwise specified, the measurement wavelength is 590 nm, and the measurement value is 25 ° C. and 60% RH.
以下、本発明の光学補償フィルムについて、詳細に説明する。本発明において、光学補償フィルムは、液晶表示装置の画像着色を解消し、および視野角の拡大に寄与する。また、光学補償フィルムの支持体が偏光板の保護膜を兼ねることによって、または光学異方性層が偏光板の保護膜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。 Hereinafter, the optical compensation film of the present invention will be described in detail. In the present invention, the optical compensation film eliminates image coloring of the liquid crystal display device and contributes to an increase in viewing angle. Further, when the support of the optical compensation film also serves as the protective film for the polarizing plate, or the optically anisotropic layer also serves as the protective film for the polarizing plate, the constituent members of the liquid crystal display device can be reduced. In other words, this aspect contributes to the thinning of the liquid crystal display device.
[光学補償フィルム]
本発明の光学補償フィルムは面内のレターデーションは実質的になく、負の屈折率異方性を有し法線方向に光軸を有する。本発明の光学補償フィルムの面内レターデーションは0〜10nmであり、0〜5nmであることが好ましく、0〜3nmであることが特に好ましい。厚さ方向のレターデーションは100〜300nmであり、120〜270nmであることがより好ましく、150から240nmであることが特に好ましい。
加えて、光学補償フィルムの波長分散性Rth(450)/Rth(550)は1.03以上であることが好ましく、1.06以上がより好ましく、1.09以上が更に好ましく、1.12以上が特に好ましい。(ここで、Rth(450)は450nmにおけるRe値を、Re(550)は550nmにおけるRe値を示す。)このような条件を満たすと、可視光全域にわたって液晶表示素子を補償することが可能となる。
[Optical compensation film]
The optical compensation film of the present invention has substantially no in-plane retardation, negative refractive index anisotropy, and an optical axis in the normal direction. The in-plane retardation of the optical compensation film of the present invention is 0 to 10 nm, preferably 0 to 5 nm, and particularly preferably 0 to 3 nm. The retardation in the thickness direction is 100 to 300 nm, more preferably 120 to 270 nm, and particularly preferably 150 to 240 nm.
In addition, the wavelength dispersion Rth (450) / Rth (550) of the optical compensation film is preferably 1.03 or more, more preferably 1.06 or more, still more preferably 1.09 or more, and 1.12 or more. Is particularly preferred. (Here, Rth (450) represents the Re value at 450 nm, and Re (550) represents the Re value at 550 nm.) If these conditions are satisfied, the liquid crystal display element can be compensated over the entire visible light range. Become.
[光学異方性層]
本発明の光学補償フィルムにおける光学異方性層の厚さ方向のレターデーションRthを光学異方性層の膜厚dで割った値、Rth/dは、0.065〜0.160であり、好ましくは、0.075以上であり、より好ましくは0.085以上である。また、好ましくは0.15以下であり、より好ましくは0.14以下である。面内レターデーションReは0〜10nmであり、好ましくは0〜5nmである。このような光学異方性層は長尺の支持体に連続塗布する際に、ムラを発生しにくいという利点を有する。
[Optically anisotropic layer]
The retardation Rth in the thickness direction of the optically anisotropic layer in the optical compensation film of the present invention divided by the film thickness d of the optically anisotropic layer, Rth / d is 0.065 to 0.160, Preferably, it is 0.075 or more, more preferably 0.085 or more. Moreover, Preferably it is 0.15 or less, More preferably, it is 0.14 or less. The in-plane retardation Re is 0 to 10 nm, preferably 0 to 5 nm. Such an optically anisotropic layer has an advantage that unevenness hardly occurs when continuously applied to a long support.
加えて、光学異方性層の波長分散性Rth(450)/Rth(550)は1.06以上であることが好ましく、1.09以上がより好ましく、1.12以上が更に好ましく、1.15以上が特に好ましい。(ここで、Rth(450)は450nmにおけるRe値を、Re(550)は550nmにおけるRe値を示す。)このような条件を満たすと、ポリマーフィルム上に積層した時に光学補償フィルムとして前記の波長分散特性を発現させることができ、可視光全域にわたって液晶表示素子を補償することが可能となる。 In addition, the wavelength dispersibility Rth (450) / Rth (550) of the optically anisotropic layer is preferably 1.06 or more, more preferably 1.09 or more, still more preferably 1.12 or more. 15 or more is particularly preferable. (Here, Rth (450) represents the Re value at 450 nm, and Re (550) represents the Re value at 550 nm.) When these conditions are satisfied, the above wavelength is used as an optical compensation film when laminated on a polymer film. Dispersion characteristics can be exhibited, and the liquid crystal display element can be compensated over the entire visible light range.
[液晶性化合物よりなる光学異方性層]
本発明の光学補償フィルムはポリマーフィルム基材上に光学異方性層を積層することにより形成される。光学異方性層は重合性組成物から形成されることが好ましく、特に光学的に負の屈折率異方性を持ち、かつ重合性基を有する液晶性化合物を含む組成物から形成されることが好ましい。このような光学異方性層としては、カイラルネマチック(コレステリック)液晶性化合物を含む重合性組成物から形成された層、ディスコティック液晶性化合物を含む組成物から形成され、該ディスコティック液晶化合物由来のディスコティック構造単位がポリマーフィルム基材面に対して水平配向している層が挙げられる。
[Optically anisotropic layer made of liquid crystalline compound]
The optical compensation film of the present invention is formed by laminating an optically anisotropic layer on a polymer film substrate. The optically anisotropic layer is preferably formed from a polymerizable composition, and in particular, from an optically negative refractive index anisotropy and a composition containing a liquid crystalline compound having a polymerizable group. Is preferred. As such an optically anisotropic layer, a layer formed from a polymerizable composition containing a chiral nematic (cholesteric) liquid crystalline compound, a composition containing a discotic liquid crystalline compound, and derived from the discotic liquid crystalline compound A layer in which the discotic structural unit is horizontally oriented with respect to the polymer film substrate surface.
カイラルネマチック(コレステリック)液晶性化合物とは該化合物を含む組成物がポリマー基材上に塗布された際にカイラルネマチック(コレステリック)液晶相を形成する化合物を意味し、そのような化合物としては棒状液晶性化合物または高分子液晶性化合物が挙げられる。
棒状液晶性化合物をカイラルネマチック(コレステリック)配向させるためには、光学的に活性な棒状液晶性化合物を用いるか、あるいは棒状液晶性化合物と光学活性化合物の混合物を用いる。棒状液晶性化合物は、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましい。
該化合物を含む組成物をポリマーフィルム基材上に塗布し、後述のディスコティック液晶性化合物よりなる光学異方性層の作成方法と同様に配向状態を維持して固定化することができる。
The chiral nematic (cholesteric) liquid crystal compound means a compound that forms a chiral nematic (cholesteric) liquid crystal phase when a composition containing the compound is applied onto a polymer substrate. Compound or high-molecular liquid crystal compound.
In order to align the rod-like liquid crystalline compound with chiral nematic (cholesteric) orientation, an optically active rod-like liquid crystalline compound is used, or a mixture of the rod-like liquid crystalline compound and the optically active compound is used. The rod-like liquid crystalline compounds are azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano substituted phenyl pyrimidines, alkoxy substituted phenyl pyrimidines, Phenyl dioxanes, tolanes and alkenyl cyclohexyl benzonitriles are preferred.
A composition containing the compound can be applied on a polymer film substrate, and can be immobilized while maintaining the alignment state in the same manner as in the method for producing an optically anisotropic layer comprising a discotic liquid crystalline compound described later.
また、光学異方性層は、コーティングした際に負の屈折率異方性を有し、かつフィルム面の法線方向に光軸を有する高分子材料を用いて形成することもできる。このような高分子材料としては、特開2000−190385号公報に提案されているような、少なくとも1種類以上の芳香族環を持つ成膜材料(ポリアミド、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリエステルあるいはポリエステルアミド等の各種ポリマー、又は、これらのポリマーを与え得る重合可能な低分子化合物等)は、コーティングした際に負の屈折率異方性を有し面の法線方向に光軸を有し、通常正波長分散性のレターデーションを有する。 The optically anisotropic layer can also be formed using a polymer material having negative refractive index anisotropy when coated and having an optical axis in the normal direction of the film surface. As such a polymer material, a film-forming material having at least one kind of aromatic ring (polyamide, polyimide, polyamic acid, polyester, polyesteramide, etc.) as proposed in JP-A-2000-190385 Or a low molecular weight compound capable of giving these polymers) has a negative refractive index anisotropy when coated, an optical axis in the normal direction of the surface, and is usually positive. Has retardation of wavelength dispersion.
[ディスコティック液晶性化合物よりなる光学異方性層]
本発明において、光学異方性層はディスコティック液晶性化合物を含む組成物から形成されることが好ましい。
ディスコティック液晶性化合物は、様々な文献(C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., vol. 71, page 111 (1981) ;日本化学会編、季刊化学総説、No.22、液晶の化学、第5章、第10章第2節(1994);B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., page 1794 (1985);J. Zhang et al., J. Am.Chem. Soc., vol. 116, page 2655 (1994))に記載されているものを広く採用することができる。ディスコティック液晶性化合物の重合については、例えば、特開平8−27284号公報に記載の方法を採用できる。
[Optically anisotropic layer made of discotic liquid crystalline compound]
In the present invention, the optically anisotropic layer is preferably formed from a composition containing a discotic liquid crystalline compound.
Discotic liquid crystalline compounds are disclosed in various literatures (C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., Vol. 71, page 111 (1981); edited by the Chemical Society of Japan, Quarterly Chemical Review, No. 22, Liquid Crystal Chemistry,
ディスコティック液晶性化合物は、重合により固定可能なように、重合性基を有することが好ましい。例えば、ディスコティック液晶性化合物の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させた構造が考えられる。また、円盤状コアと重合性基との間に連結基を有する構造がより好ましい。連結基を有する構造を採用すると、重合反応において配向状態を保つことがより容易になる。重合性基を有するディスコティック液晶性化合物は、下記一般式(VI)で表わされる化合物が好ましい。
一般式(VI)
D(−L−P)n(一般式(VI)中、Dは円盤状コアであり、Lは二価の連結基であり、Pは重合性基であり、nは4〜12の整数である。)
The discotic liquid crystalline compound preferably has a polymerizable group so that it can be fixed by polymerization. For example, a structure in which a polymerizable group is bonded as a substituent to a discotic core of a discotic liquid crystalline compound can be considered. A structure having a linking group between the discotic core and the polymerizable group is more preferable. When a structure having a linking group is employed, it becomes easier to maintain the alignment state in the polymerization reaction. The discotic liquid crystalline compound having a polymerizable group is preferably a compound represented by the following general formula (VI).
General formula (VI)
D (-LP) n (In the general formula (VI), D is a discotic core, L is a divalent linking group, P is a polymerizable group, and n is an integer of 4 to 12) is there.)
前記式(VI)中の円盤状コア(D)、二価の連結基(L)及び重合性基(P)は、例えば、特開2001−4837号公報に記載の(D1)〜(D15)、(L1)〜(L25)、(P1)〜(P18)をそれぞれ、用いることができる。 The discotic core (D), divalent linking group (L) and polymerizable group (P) in the formula (VI) are, for example, (D1) to (D15) described in JP-A No. 2001-4837. , (L1) to (L25) and (P1) to (P18) can be used.
重合性基を有するディスコティック液晶性化合物の場合も、上述と同様に実質的に水平配向させる。この場合のディスコティック液晶性化合物の具体例としては、国際公開WO01/88574A1号公報の58頁6行〜65頁8行に記載されているものもまた好ましく挙げられる。
In the case of a discotic liquid crystalline compound having a polymerizable group, it is substantially horizontally aligned as described above. Preferable examples of the discotic liquid crystalline compound in this case also include those described in International Publication WO 01 / 88574A1, page 58,
本発明の光学補償フィルムにおける光学異方性層の屈折率異方性は高いことが好ましく、高屈折率異方性を与えるディスコティック液晶性化合物としては、特開2001−166147号公報[0050]〜[0142]に例示されている化合物を好ましく用いることができる。この中でも[0050]の一般式 [化10]で表される化合物が好ましく、後述[実施例]中ディスコティック化合物(II)で表される化合物が特に好ましい。 In the optical compensation film of the present invention, the optically anisotropic layer preferably has a high refractive index anisotropy, and a discotic liquid crystalline compound that imparts a high refractive index anisotropy is disclosed in JP-A No. 2001-166147. To [0142] can be preferably used. Among these, the compound represented by the general formula [Chemical Formula 10] of [0050] is preferable, and the compound represented by the discotic compound (II) in [Examples] described later is particularly preferable.
[水平配向剤]
光学異方性層の形成のための組成物は、ディスコティック液晶性化合物のほかに、「水平配向剤」を少なくとも一種を含有することが好ましい。該組成物に「水平配向剤」を少なくとも一種を含ませることによって、形成された光学異方性層におけるディスコティック構造単位をポリマーフィルム面に対して実質的に水平に配向させることができる。尚、本明細書において「水平配向」とは、液晶層の水平面(例えば液晶層が支持体上に形成されている場合は支持体の表面)に対してディスコティック液晶性化合物の長軸方向(すなわち、コアの円盤面)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、コアの円盤面と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5度以下が好ましく、3度以下がより好ましく、2度以下がさらに好ましく、1度以下が最も好ましい。前記傾斜角は0度であってもよい。
[Horizontal alignment agent]
The composition for forming the optically anisotropic layer preferably contains at least one “horizontal alignment agent” in addition to the discotic liquid crystalline compound. By including at least one “horizontal alignment agent” in the composition, the discotic structural unit in the formed optically anisotropic layer can be aligned substantially horizontally with respect to the polymer film surface. In the present specification, “horizontal alignment” means the horizontal direction of the liquid crystal layer (for example, the surface of the support when the liquid crystal layer is formed on the support) in the major axis direction of the discotic liquid crystalline compound ( That is, it means that the disk surface of the core is parallel, but is not required to be strictly parallel. In this specification, the inclination angle between the disk surface of the core and the horizontal plane is less than 10 degrees. It shall mean orientation. The inclination angle is preferably 5 degrees or less, more preferably 3 degrees or less, further preferably 2 degrees or less, and most preferably 1 degree or less. The inclination angle may be 0 degree.
水平配向剤としては特開2005−128050号公報[0049]〜[0082]に例示されている化合物または、フルオロ脂肪族含有ポリマーを好ましく用いることができるが、本発明ではフルオロ脂肪族含有ポリマーがより好ましく、フルオロ脂肪族含有ポリマーの中でも、フルオロ脂肪族含有モノマーと下記一般式(I)の共重合体が特に好ましい。 As the horizontal alignment agent, compounds exemplified in JP-A-2005-128050 [0049] to [0082] or fluoroaliphatic-containing polymers can be preferably used, but in the present invention, fluoroaliphatic-containing polymers are more preferred. Among the fluoroaliphatic-containing polymers, a fluoroaliphatic-containing monomer and a copolymer of the following general formula (I) are particularly preferable.
[フルオロ脂肪族含有モノマーと一般式(1)の共重合体]
前記光学異方性層の形成のための組成物は、棒状液晶化合物のダイレクタの向きを基板に対し実質的に平行(Reを実質的に0nm)にするため、あるいはディスコティック液晶化合物を水平配向させるすなわち基板に対しダイレクタの向きを実質的に垂直(Reを実質的に0nm)にするために、下記一般式(1)で表される繰り返し単位を含むフルオロ脂肪族含有ポリマー(以下、「ポリマーA」という場合がある)を含有していることが好ましい。
[Copolymer of fluoroaliphatic-containing monomer and general formula (1)]
The composition for forming the optically anisotropic layer is used to make the director direction of the rod-like liquid crystal compound substantially parallel to the substrate (Re is substantially 0 nm) or to horizontally align the discotic liquid crystal compound. In order to make the direction of the director substantially perpendicular to the substrate (Re is substantially 0 nm), a fluoroaliphatic-containing polymer (hereinafter referred to as “polymer”) containing a repeating unit represented by the following general formula (1): A ”in some cases).
一般式(1)において、R1、R2及びR3はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。Qはフェニル基を少なくとも1つ含有したカルボキシル基(−COOH)又はその塩、スルホ基(−SO3H)又はその塩、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}又はその塩、親水性基(−OH)、あるいはアクリルアミド(−NR4−(R4は水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す))を有する。Lは下記の連結基群から選ばれる任意の基、又はそれらの2つ以上を組み合わせて形成される2価の連結基を表す。
(連結基群)
単結合、−O−、−CO−、−S−、−SO2−、−P(=O)(OR5)−(R5はアルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す)、アルキレン基及びアリーレン基。
In the general formula (1), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. Q is a carboxyl group containing at least one phenyl group (—COOH) or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, a phosphonoxy group {—OP (═O) (OH) 2 } or a salt thereof, It has a hydrophilic group (—OH) or acrylamide (—NR 4 — (R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group)). L represents an arbitrary group selected from the following linking group group, or a divalent linking group formed by combining two or more thereof.
(Linked group group)
Single bond, —O—, —CO—, —S—, —SO 2 —, —P (═O) (OR 5 ) — (R 5 represents an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group), an alkylene group And an arylene group.
一般式(1)中、R1、R2及びR3は、それぞれ独立に、水素原子又は特開2004−333852号公報に例示した置換基を表す。 In general formula (1), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a substituent exemplified in JP-A-2004-333852.
Lは、上記連結基群から選ばれる2価の連結基、又はそれらの2つ以上を組み合わせて形成される2価の連結基を表す。上記連結基群中、−NR4−のR4は、水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、好ましくは水素原子又はアルキル基である。また、−PO(OR5)−のR5はアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、好ましくはアルキル基である。R4及びR5がアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す場合の炭素数は「置換基群」で説明したものと同じである。Lとしては、単結合、−O−、−CO−、−NR4−、−S−、−SO2−、アルキレン基又はアリーレン基を含むことが好ましく、単結合、−CO−、−O−、−NR4−、アルキレン基又はアリーレン基を含んでいることが特に好ましく、単結合であることが最も好ましい。Lがアルキレン基を含む場合、アルキレン基の炭素数は、好ましくは1〜10、より好ましくは1〜8、特に好ましくは1〜6である。特に好ましいアルキレン基の具体例として、メチレン、エチレン、トリメチレン、テトラブチレン、ヘキサメチレン基等が挙げられる。Lが、アリーレン基を含む場合、アリーレン基の炭素数は、好ましくは6〜24、より好ましくは6〜18、特に好ましくは6〜12である。特に好ましいアリーレン基の具体例として、フェニレン、ナフタレン基等が挙げられる。Lが、アルキレン基とアリーレン基を組み合わせて得られる2価の連結基(即ちアラルキレン基)を含む場合、アラルキレン基の炭素数は、好ましくは7〜34、より好ましくは7〜26、特に好ましくは7〜16である。特に好ましいアラルキレン基の具体例として、フェニレンメチレン基、フェニレンエチレン基、メチレンフェニレン基等が挙げられる。Lとして挙げられた基は、適当な置換基を有していてもよい。このような置換基としては先にR1〜R3における置換基として挙げた置換基と同様なものを挙げることができる。 L represents a divalent linking group selected from the above linking group group, or a divalent linking group formed by combining two or more thereof. In the linking group group, R 4 in —NR 4 — represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group, preferably a hydrogen atom or an alkyl group. R 5 in —PO (OR 5 ) — represents an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group, and preferably an alkyl group. The carbon number when R 4 and R 5 represent an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group is the same as that described in the “substituent group”. L preferably contains a single bond, —O—, —CO—, —NR 4 —, —S—, —SO 2 —, an alkylene group or an arylene group, and is a single bond, —CO—, —O—. , —NR 4 —, an alkylene group or an arylene group is particularly preferable, and a single bond is most preferable. When L contains an alkylene group, the alkylene group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 6 carbon atoms. Specific examples of particularly preferred alkylene groups include methylene, ethylene, trimethylene, tetrabutylene, hexamethylene groups and the like. When L contains an arylene group, the carbon number of the arylene group is preferably 6 to 24, more preferably 6 to 18, and particularly preferably 6 to 12. Specific examples of particularly preferred arylene groups include phenylene and naphthalene groups. When L contains a divalent linking group (that is, an aralkylene group) obtained by combining an alkylene group and an arylene group, the carbon number of the aralkylene group is preferably 7 to 34, more preferably 7 to 26, and particularly preferably. 7-16. Specific examples of particularly preferred aralkylene groups include a phenylenemethylene group, a phenyleneethylene group, and a methylenephenylene group. The group listed as L may have a suitable substituent. Examples of such a substituent include those similar to the substituents exemplified above as the substituents for R 1 to R 3 .
前記式(1)中、Qはカルボキシル基、カルボキシル基の塩(例えばリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩(例えばアンモニウム、テトラメチルアンモニウム、トリメチル−2−ヒドロキシエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、トリメチルベンジルアンモニウム、ジメチルフェニルアンモニウムなど)、ピリジニウム塩など)、スルホ基、スルホ基の塩(塩を形成するカチオンの例は上記カルボキシル基に記載のものと同じ)、ホスホノキシ基、ホスホノキシ基の塩(塩を形成するカチオンの例は上記カルボキシル基に記載のものと同じ)、親水基(ヒドロキシル基)を表す。より好ましくはカルボキシル基、スルホ基、ホスホ基、親水基であり、特に好ましいのはカルボキシル基又は親水基である。 In the formula (1), Q is a carboxyl group, a salt of a carboxyl group (for example, lithium salt, sodium salt, potassium salt, ammonium salt (for example, ammonium, tetramethylammonium, trimethyl-2-hydroxyethylammonium, tetrabutylammonium, trimethyl). Benzylammonium, dimethylphenylammonium, etc.), pyridinium salts, etc.), sulfo groups, salts of sulfo groups (examples of cations forming salts are the same as those described above for carboxyl groups), phosphonoxy groups, salts of phosphonoxy groups (salts) Examples of the cation that forms are the same as those described above for the carboxyl group) and a hydrophilic group (hydroxyl group). A carboxyl group, a sulfo group, a phospho group, and a hydrophilic group are more preferable, and a carboxyl group or a hydrophilic group is particularly preferable.
前記ポリマーAは、前記一般式(1)で表される繰り返し単位を1種含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。また前記ポリマーAは、前記フルオロ脂肪族基含有モノマーより誘導される繰り返し単位を1種又は2種以上有していてもよい。特開2004−333852号公報の一般式[1]で記載されているフルオロ脂肪族基含有モノマーを含むことが好ましい。さらに、前記ポリマーAはそれら以外の他の繰り返し単位を含んでいてもよい。前記他の繰り返し単位については特に制限されず、通常のラジカル重合反応可能なモノマーから誘導される繰り返し単位が好ましい例として挙げられる。前記ポリマーAは、特開2004−46038号公報[0026]〜[0033]記載のモノマー群から選ばれるモノマーから誘導される繰り返し単位を1種含有していてもよいし、2種以上含有していてもよい。 The polymer A may contain one type of repeating unit represented by the general formula (1), or may contain two or more types. The polymer A may have one or more repeating units derived from the fluoroaliphatic group-containing monomer. It is preferable to contain a fluoroaliphatic group-containing monomer described in the general formula [1] of JP-A No. 2004-333852. Furthermore, the polymer A may contain other repeating units. The other repeating units are not particularly limited, and preferred examples thereof include repeating units derived from ordinary radical polymerizable monomers. The polymer A may contain one or more repeating units derived from monomers selected from the monomer group described in JP-A-2004-46038 [0026] to [0033]. May be.
また、前記ポリマーAは、特開2004−333852号公報に記載されている一般式[2]で表されるモノマーから誘導される繰り返し単位を含んでいてもよい。 Further, the polymer A may contain a repeating unit derived from a monomer represented by the general formula [2] described in JP-A-2004-333852.
本発明に用いる前記ポリマーAの質量平均分子量は1,000,000以下であることが好ましく、500,000以下であることがより好ましく、5,000以上50,000以下であることがさらに好ましい。質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用いて、ポリスチレン(PS)換算の値として測定可能である。 The mass average molecular weight of the polymer A used in the present invention is preferably 1,000,000 or less, more preferably 500,000 or less, and further preferably 5,000 or more and 50,000 or less. The mass average molecular weight can be measured as a value in terms of polystyrene (PS) using gel permeation chromatography (GPC).
前記ポリマーAを製造する際に採用される重合方法については、特に限定されるものではないが、特開2004−46038号公報の[0035]〜[0041]に記載の方法を用いることが好ましい。 The polymerization method employed when producing the polymer A is not particularly limited, but the method described in [0035] to [0041] of JP-A No. 2004-46038 is preferably used.
なお、前記ポリマーAは、液晶化合物の配向状態を固定化するために置換基として重合性基を有するものでもよい。 The polymer A may have a polymerizable group as a substituent in order to fix the alignment state of the liquid crystal compound.
本発明に用いられる前記ポリマーAは、上記した様に、公知慣用の方法で製造することができる。例えば、先にあげたフルオロ脂肪族基を有するモノマー、水素結合性基を有するモノマー等を含む有機溶媒中に、汎用のラジカル重合開始剤を添加し、重合させることにより製造できる。また、場合によりその他の付加重合性不飽和化合物を、さらに添加して上記と同じ方法にて製造することができる。各モノマーの重合性に応じ、反応容器にモノマーと開始剤を滴下しながら重合する滴下重合法なども、均一な組成のポリマーを得るために有効である。 The polymer A used in the present invention can be produced by a known and commonly used method as described above. For example, it can be produced by adding a general-purpose radical polymerization initiator to an organic solvent containing the above-mentioned monomer having a fluoroaliphatic group, a monomer having a hydrogen bonding group, and the like, and polymerizing the mixture. Further, in some cases, other addition-polymerizable unsaturated compounds can be further added and produced by the same method as described above. Depending on the polymerizability of each monomer, a dropping polymerization method in which a monomer and an initiator are added dropwise to a reaction vessel is also effective for obtaining a polymer having a uniform composition.
本発明において、上記の「水平配向剤」の添加量としては、ディスコティック液晶性化合物の質量の0.01〜20質量%が好ましく、0.05〜10質量%がより好ましく、0.1〜5質量%が特に好ましい。なお、上記の「水平配向剤」は、単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。 In the present invention, the addition amount of the “horizontal alignment agent” is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.05 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 10% by mass of the mass of the discotic liquid crystalline compound. 5% by mass is particularly preferred. In addition, said "horizontal alignment agent" may be used independently and may use 2 or more types together.
[液晶性化合物の配向状態の固定化]
液晶性化合物を含む組成物から光学異方性層を形成する場合は、配向させた液晶性化合物を、配向状態を維持して固定化することが好ましい。固定化は、液晶性化合物に導入した重合性基の重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれるが、光重合反応がより好ましい。
[Fixation of alignment state of liquid crystalline compounds]
When the optically anisotropic layer is formed from a composition containing a liquid crystal compound, it is preferable to fix the aligned liquid crystal compound while maintaining the alignment state. The immobilization is preferably carried out by a polymerization reaction of a polymerizable group introduced into the liquid crystal compound. The polymerization reaction includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator, and a photopolymerization reaction is more preferable.
[光重合開始剤]
光重合開始剤としては、例えば、α−カルボニル化合物(米国特許2367661号、同2367670号の各明細書記載に記載のもの)、アシロインエーテル(米国特許2448828号明細書に記載のもの)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号明細書に記載のもの)、多核キノン化合物(米国特許3046127号、同2951758号の各明細書に記載のもの)、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号明細書に記載のもの)、アクリジン及びフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許4239850号明細書に記載のもの)及びオキサジアゾール化合物(米国特許4212970号明細書に記載のもの)を採用することができる。
[Photopolymerization initiator]
Examples of the photopolymerization initiator include α-carbonyl compounds (described in the specifications of U.S. Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (as described in U.S. Pat. No. 2,448,828), α, A hydrocarbon-substituted aromatic acyloin compound (described in US Pat. No. 2,722,512), a polynuclear quinone compound (described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758), a triarylimidazole dimer and p- Combinations with aminophenyl ketones (described in US Pat. No. 3,549,367), acridine and phenazine compounds (described in JP-A-60-105667, US Pat. No. 4,239,850) and oxadiazole compounds ( (Described in US Pat. No. 4,221,970) Can be adopted.
本発明の光学補償シートは紫外線光量を多少落として作製されることが好ましいが、この場合、光学異方性層の厚み方向で光が届かない部分が生じ、光学異方性層を形成するための重合が均一に行われない可能性がある。そこで、厚み方向の均一重合性を保つために、光吸収が長波域にあり、発生するラジカルの拡散性が高い光重合開始剤が好ましく、より具体的には、感光域が330nm〜450nmの範囲にあり、重合開始ラジカルとして、ハロゲンラジカルまたは水素原子を除く原子の数が8以下の炭化水素ラジカルを発生するものを用いることが好ましい。ハロゲンラジカルとしては、フッ素、塩素、臭素、又はヨウ素のラジカルが挙げられるが、特にクロルラジカルが好ましい。水素原子を除く原子の数8以下の炭化水素ラジカルは、ハロゲン化炭化水素ラジカル等の置換基を有する炭化水素ラジカルであってもよく、例としては、メチルラジカル、エチルラジカル、プロピルラジカル、ブチルラジカル、フェニルラジカル、トリルラジカル、クロロフェニルラジカル、ブロモフェニルラジカル、ベンゾイルラジカル等が挙げられる。感光波長と光源のマッチングは高感度化の必要な要件である。330nm〜450nmに感光域のある光重合開始剤は、メタルハライドランプや高圧水銀灯などのUV光源とのマッチングがよく、低出力のUV光での重合反応の促進を可能とするだけでなく、光学補償シートの着色が少ないという利点を有する。また、上述のように、光重合開始剤のラジカルの嵩が小さいと、光学異方性層と配向膜との密着がよくなる。これは、嵩が小さい光学異方性層の重合性ラジカルが配向膜まで拡散される結果、配向膜の表面で化学結合が生成し、また配向膜表面附近が硬化して、密着が改良しているものと推定される。
さらに、光重合開始剤は、100mJ/cm2のエネルギー量で30%以上分解するものであることが好ましい。光重合開始剤の例を以下に記すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
It is preferable that the optical compensation sheet of the present invention is produced by slightly reducing the amount of ultraviolet light. In this case, a portion where the light does not reach in the thickness direction of the optically anisotropic layer is generated, and the optically anisotropic layer is formed. May not be uniformly polymerized. Therefore, in order to maintain uniform polymerization in the thickness direction, a photopolymerization initiator that absorbs light in the long wave region and has high diffusibility of the generated radicals is preferable. More specifically, the photosensitive region is in the range of 330 nm to 450 nm. Therefore, it is preferable to use a radical that generates a hydrocarbon radical having 8 or less atoms excluding a halogen radical or a hydrogen atom as a polymerization initiating radical. Examples of the halogen radical include fluorine, chlorine, bromine, or iodine radicals, and a chloro radical is particularly preferable. The hydrocarbon radical having 8 or less atoms excluding a hydrogen atom may be a hydrocarbon radical having a substituent such as a halogenated hydrocarbon radical, and examples thereof include a methyl radical, an ethyl radical, a propyl radical, and a butyl radical. , Phenyl radical, tolyl radical, chlorophenyl radical, bromophenyl radical, benzoyl radical and the like. Matching the photosensitive wavelength with the light source is a necessary requirement for high sensitivity. Photopolymerization initiators with a photosensitive range of 330 nm to 450 nm have good matching with UV light sources such as metal halide lamps and high-pressure mercury lamps, and not only enable the polymerization reaction with low-power UV light but also optical compensation. This has the advantage that the sheet is less colored. Further, as described above, when the radical bulk of the photopolymerization initiator is small, the adhesion between the optically anisotropic layer and the alignment film is improved. This is because, as a result of the polymerizable radicals in the optically anisotropic layer having a small volume diffusing up to the alignment film, chemical bonds are formed on the surface of the alignment film, and the vicinity of the surface of the alignment film is cured, improving adhesion. It is estimated that
Furthermore, the photopolymerization initiator is preferably one that decomposes 30% or more with an energy amount of 100 mJ / cm 2 . Although the example of a photoinitiator is described below, this invention is not limited to these.
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。液晶性化合物の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、50mJ/cm2〜800mJ/cm2であることが好ましく、100〜500mJ/cm2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。光学異方性層の厚さは、0.1〜10μmであることが好ましく、0.5〜5μmであることがさらに好ましい。 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. Light irradiation for the polymerization of the liquid crystalline compound is preferably performed using ultraviolet rays. Irradiation energy is preferably 50mJ / cm 2 ~800mJ / cm 2 , further preferably 100 to 500 mJ / cm 2. In order to accelerate the photopolymerization reaction, light irradiation may be performed under heating conditions. The thickness of the optically anisotropic layer is preferably 0.1 to 10 μm, and more preferably 0.5 to 5 μm.
[多官能モノマー]
光学異方性層の形成のための液晶性化合物を含む組成物は後述する配向膜との密着性を良好にする目的で多官能モノマーを含有することが好ましい。紫外線光量を通常より低くして光学異方性層を形成する場合、光学異方性層の下層になる支持体と光学異方性層との密着性の低下が生じるが、光学異方性層に2個以上の官能基を有する多官能モノマーを含有させることにより、悪化し易い密着性を改良することができる。
[Polyfunctional monomer]
The composition containing a liquid crystal compound for forming the optically anisotropic layer preferably contains a polyfunctional monomer for the purpose of improving the adhesion to the alignment film described later. When forming an optically anisotropic layer with a lower UV light intensity than usual, the adhesiveness between the support and the optically anisotropic layer under the optically anisotropic layer is reduced. By incorporating a polyfunctional monomer having two or more functional groups into the adhesive, it is possible to improve the adhesiveness that tends to deteriorate.
2個以上の多官能モノマーとしては、多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル[例えばエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート]、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,2,3−シクロヘキサンテトラメタクリレート、ポリウレタンポリアクリレート、ポリエステルポリアクリレート]、上記のエチレンオキサイド変性体、ビニルベンゼンおよびその誘導体(例えば1,4−ジビニルベンゼン、4−ビニル安息香酸−2−アクリロイルエチルエステル、1,4−ジビニルシクロヘキサノン)、ビニルスルホン(例えばジビニルスルホン)、アクリルアミド(例えばメチレンビスアクリルアミド)およびメタクリルアミドが挙げられる。上記モノマーは2種以上併用してもよい。 Two or more polyfunctional monomers include esters of polyhydric alcohol and (meth) acrylic acid [for example, ethylene glycol di (meth) acrylate, butanediol di (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate, 1, 4-cyclohexanediacrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate], pentaerythritol tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, Dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, pentaerythritol hexa (meth) acrylate, 1,2,3-cyclohexanetetra Tacrylate, polyurethane polyacrylate, polyester polyacrylate], modified ethylene oxide, vinylbenzene and derivatives thereof (for example, 1,4-divinylbenzene, 4-vinylbenzoic acid-2-acryloylethyl ester, 1,4-divinylcyclohexanone) ), Vinyl sulfone (eg divinyl sulfone), acrylamide (eg methylene bisacrylamide) and methacrylamide. Two or more of these monomers may be used in combination.
[4個以上の二重結合を有する多官能モノマー]
多官能モノマーとしては、分子内に4個以上の二重結合を有する多官能モノマーを使用することが特に好ましい。二重結合は、エチレン性(脂肪族性)不飽和二重結合であることが好ましい。分子内の二重結合の数は、4〜20であることが好ましく、5〜15であることがさらに好ましく、6〜10であることが最も好ましい。多官能モノマーは、分子内に4個以上のヒドロキシルを有するポリオールと、不飽和脂肪酸とのエステルであることが好ましい。不飽和脂肪酸の例には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸およびイタコン酸が含まれる。アクリル酸およびメタクリル酸が好ましい。分子内に4個以上のヒドロキシルを有するポリオールは、四価以上のアルコールであるか、あるいは三価以上のアルコールのオリゴマーであることが好ましい。オリゴマーは、エーテル結合、エステル結合またはウレタン結合により多価アルコールを連結した分子構造を有する。多価アルコールをエーテル結合で連結した分子構造を有するオリゴマーが好ましい。
[Polyfunctional monomer having 4 or more double bonds]
As the polyfunctional monomer, it is particularly preferable to use a polyfunctional monomer having 4 or more double bonds in the molecule. The double bond is preferably an ethylenic (aliphatic) unsaturated double bond. The number of double bonds in the molecule is preferably 4-20, more preferably 5-15, and most preferably 6-10. The polyfunctional monomer is preferably an ester of an unsaturated fatty acid with a polyol having 4 or more hydroxyl groups in the molecule. Examples of unsaturated fatty acids include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid and itaconic acid. Acrylic acid and methacrylic acid are preferred. The polyol having 4 or more hydroxyl groups in the molecule is preferably a tetrahydric or higher alcohol or a trihydric or higher alcohol oligomer. The oligomer has a molecular structure in which polyhydric alcohols are linked by an ether bond, an ester bond or a urethane bond. Oligomers having a molecular structure in which polyhydric alcohols are linked by ether bonds are preferred.
ポリオールと(メタ)アクリル酸とのエステルには、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ポリエーテル系ポリオールのポリ(メタ)アクリレート、ポリエステル系ポリオールのポリ(メタ)アクリレートおよびポリウレタン系ポリオールのポリ(メタ)アクリレートが含まれる。多官能モノマーの市販品を用いてもよい。ポリオールとアクリル酸とのエステルからなるモノマーは、三菱レーヨン(株)(商品名:ダイヤビームUK−4154)、東亜合成(株)(商品名:アロニックスM450)や日本化薬(株)(商品名:KYARAD・DPHA、SR355)から市販されている。4個以上の二重結合を有する多官能モノマーを二種類以上併用してもよい。 Esters of polyol and (meth) acrylic acid include pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, polyether polyol poly (meth) acrylate, Poly (meth) acrylates of polyester polyols and poly (meth) acrylates of polyurethane polyols are included. A commercial product of a polyfunctional monomer may be used. Monomers composed of an ester of polyol and acrylic acid are Mitsubishi Rayon Co., Ltd. (trade name: Diabeam UK-4154), Toa Gosei Co., Ltd. (trade name: Aronix M450) and Nippon Kayaku Co., Ltd. (trade name). : KYARAD · DPHA, SR355). Two or more polyfunctional monomers having four or more double bonds may be used in combination.
分子内に4個以上の二重結合を有する多官能モノマーと、分子内に1〜3個の二重結合を有するモノマーとを併用してもよい。モノマーの併用は、粘度と強度との調節に有効である。すなわち、モノマー中の二重結合数の増加に伴って、分子間相互作用が大きくなり、粘度が上昇する。粘度が上昇すると、液晶性化合物の配向に時間がかかる。一方、二重結合の数が多い方が、光学補償シートの強度を強化できる。二種類以上のモノマーを併用することで、適切な粘度と適切な強度とを容易に達成できる。分子内に4個以上の二重結合を有する多官能モノマーは、モノマー全量の20〜80質量%であることが好ましく、30〜70質量%であることがさらに好ましい。多官能モノマーは、液晶性分子と共に光学異方性層に添加する。多官能モノマーの添加量は、液晶性分子に対して、0.1〜50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い。 You may use together the polyfunctional monomer which has a 4 or more double bond in a molecule | numerator, and the monomer which has 1-3 double bonds in a molecule | numerator. The combined use of monomers is effective for adjusting the viscosity and strength. That is, as the number of double bonds in the monomer increases, the intermolecular interaction increases and the viscosity increases. When the viscosity increases, it takes time to align the liquid crystal compound. On the other hand, the greater the number of double bonds, the stronger the strength of the optical compensation sheet. Appropriate viscosity and appropriate strength can be easily achieved by using two or more types of monomers in combination. The polyfunctional monomer having 4 or more double bonds in the molecule is preferably 20 to 80% by mass, more preferably 30 to 70% by mass, based on the total amount of monomers. The polyfunctional monomer is added to the optically anisotropic layer together with the liquid crystalline molecules. The addition amount of the polyfunctional monomer is preferably 0.1 to 50% by mass, and more preferably 1 to 20% by mass with respect to the liquid crystal molecules.
液晶性化合物を含む組成物から光学異方性層を形成する場合は、該組成物を塗布液として、配向膜の上に塗布して形成するのが好ましい。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。有機溶媒としては、例えば、アミド(例えば、N,N−ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例えば、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例えば、ピリジン)、炭化水素(例えば、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例えば、クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル(例えば、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例えば、アセトン、メチルエチルケトン)、エーテル(例えば、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)を採用することができる。この中でも、アルキルハライド及びケトンが好ましい。さらに、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、公知の方法(例えば、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)を広く採用することができる。 When forming an optically anisotropic layer from a composition containing a liquid crystalline compound, it is preferable to form the composition by applying the composition as a coating liquid on an alignment film. As a solvent used for preparing the coating solution, an organic solvent is preferably used. Examples of the organic solvent include amide (for example, N, N-dimethylformamide), sulfoxide (for example, dimethyl sulfoxide), heterocyclic compound (for example, pyridine), hydrocarbon (for example, benzene, hexane), alkyl halide (for example, , Chloroform, dichloromethane), esters (eg, methyl acetate, butyl acetate), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone), ethers (eg, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane) can be employed. Of these, alkyl halides and ketones are preferred. Further, two or more organic solvents may be used in combination. For the application of the coating solution, known methods (for example, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, die coating method) can be widely adopted.
[配向膜]
液晶性化合物を配向させるために、配向膜を用いることが好ましい。さらに電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により配向機能が生じる配向膜も知られている。配向膜に使用するポリマーの種類は、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。具体的なポリマーの種類については液晶セルまたは光学補償シートについての公知の文献に記載されている事項を広く採用することができる。特に、ラビング処理の方向に対して直交する方向に液晶性化合物を配向する場合には、例えば、特開2002−62427号公報に記載の変性ポリビニルアルコール、特開2002−98836号公報に記載のアクリル酸系コポリマー、特開2002−268068号公報に記載のポリイミド、ポリアミック酸を好ましく用いることができる。いずれの配向膜においても、液晶性化合物とポリマーフィルム基材の密着性をより良くする目的で、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、例えば、特開平9−152509号公報に記載されているものが採用できる。
[Alignment film]
In order to align the liquid crystalline compound, it is preferable to use an alignment film. Furthermore, an alignment film in which an alignment function is generated by application of an electric field, application of a magnetic field, or light irradiation is also known. The type of polymer used for the alignment film can be determined according to the alignment (particularly the average tilt angle) of the liquid crystal compound. For example, in order to align the liquid crystalline compound horizontally, a polymer (ordinary alignment polymer) that does not decrease the surface energy of the alignment film is used. Regarding specific types of polymers, matters described in known literatures on liquid crystal cells or optical compensation sheets can be widely adopted. In particular, when the liquid crystalline compound is aligned in a direction orthogonal to the rubbing treatment direction, for example, modified polyvinyl alcohol described in JP-A No. 2002-62427 and acrylic resin described in JP-A No. 2002-98836 are disclosed. An acid copolymer, a polyimide described in JP-A No. 2002-268068, and a polyamic acid can be preferably used. Any of the alignment films preferably has a polymerizable group for the purpose of improving the adhesion between the liquid crystalline compound and the polymer film substrate. 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 the liquid crystal compound at the interface. As such an alignment film, for example, those described in JP-A-9-152509 can be employed.
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。なお、配向膜を用いて液晶性化合物を配向させてから、その配向状態のまま液晶性化合物を固定して光学異方性層を形成し、光学異方性層のみをポリマーフィルム基材上に転写してもよい。 The thickness of the alignment film is preferably 0.01 to 5 μm, and more preferably 0.05 to 2 μm. In addition, after aligning a liquid crystalline compound using an alignment film, the liquid crystalline compound is fixed in the aligned state to form an optically anisotropic layer, and only the optically anisotropic layer is formed on the polymer film substrate. You may transcribe.
[ポリマーフィルム基材]
本発明の光学補償フィルムにおけるポリマーフィルム基材としては、ノルボルネン系高分子フィルム、ポリカーボネート系高分子フィルム、ポリエステル系高分子フィルム、ポリサルフォン等の芳香族系高分子フィルム、セルロースアシレートフィルム等が挙げられるが、セルロースアシレートフィルムを基材として用いた場合、光学補償フィルムを偏光板保護膜として使用することが容易になり、特に好ましい。このようなポリマーフィルムは、押出し成形方式や流延製膜方式等の適宜な方式で製造することができる。
また、本発明のポリマーフィルム基材として、二軸延伸フィルムなど延伸フィルムを使用することもできる。延伸フィルムは上記のように作製した未延伸のフィルムを、例えばロールによる縦延伸方式、テンターによる横延伸方式や二軸延伸方式などにより、延伸処理することにより形成することができる。延伸温度は、処理対象のフィルムのガラス転移温度(Tg)の近傍、就中、Tg以上〜融点未満が好ましい。
[Polymer film substrate]
Examples of the polymer film substrate in the optical compensation film of the present invention include norbornene polymer films, polycarbonate polymer films, polyester polymer films, aromatic polymer films such as polysulfone, and cellulose acylate films. However, when a cellulose acylate film is used as a substrate, it becomes easy to use the optical compensation film as a polarizing plate protective film, which is particularly preferable. Such a polymer film can be produced by an appropriate method such as an extrusion method or a casting film forming method.
A stretched film such as a biaxially stretched film can also be used as the polymer film substrate of the present invention. A stretched film can be formed by subjecting an unstretched film produced as described above to stretching treatment by, for example, a longitudinal stretching method using a roll, a transverse stretching method using a tenter, a biaxial stretching method, or the like. The stretching temperature is preferably in the vicinity of the glass transition temperature (Tg) of the film to be treated, especially from Tg to less than the melting point.
先に記載したように、良好な表示特性を得るために、本発明の光学補償フィルムの、厚み方向のレターデーションの波長分散性Rth(450)/Rth(550)は高いことが好ましい。一方、一般にポリマーフィルムの波長分散性は液晶性化合物より形成される光学異方性層のそれよりも低く、一定のRthを有する光学補償フィルムにおいて、ポリマーフィルムと光学異方性層を積層した光学補償フィルム全体としての波長分散性はポリマーフィルムのRthが高いほど低下する。従って、ポリマーフィルムのRthは小さいことが好ましい。
本願発明に用いるポリマーフィルム基材のRthは、好ましくは−40〜100nmであり、より好ましくは−30〜50nmであり、−25〜25nmが更に好ましく、−10〜10nmが特に好ましい。
As described above, in order to obtain good display characteristics, it is preferable that the wavelength dispersion Rth (450) / Rth (550) of retardation in the thickness direction of the optical compensation film of the present invention is high. On the other hand, in general, the wavelength dispersion of a polymer film is lower than that of an optically anisotropic layer formed from a liquid crystalline compound. In an optical compensation film having a certain Rth, an optical film in which a polymer film and an optically anisotropic layer are laminated. The wavelength dispersion of the compensation film as a whole decreases as the Rth of the polymer film increases. Accordingly, the Rth of the polymer film is preferably small.
Rth of the polymer film substrate used in the present invention is preferably −40 to 100 nm, more preferably −30 to 50 nm, still more preferably −25 to 25 nm, and particularly preferably −10 to 10 nm.
ポリマーフィルム基材の厚さは、位相差等により適宜に決定しうるが、一般には薄型化の点より10〜200μmが好ましく、20〜150μmがより好ましく、30〜100μmが特に好ましい。 Although the thickness of a polymer film base material can be suitably determined by retardation etc., generally 10-200 micrometers is preferable from the point of thickness reduction, 20-150 micrometers is more preferable, and 30-100 micrometers is especially preferable.
[偏光膜]
次に、本発明の偏光板及び液晶表示装置に用いられる偏光膜について、詳細に説明する。
偏光膜は、特に制限されず、公知のものを広く採用することができる。例えば、ポリビニルアルコールや部分ホルマール化ポリビニルアルコール、エチレン・酢酸ビニル共重合体部分ケン化物等の親水性ポリマーからなるフィルムに、ヨウ素及び/又はアゾ系やアントラキノン系、テトラジン系等の二色性染料などからなる二色性物質を吸着させて、延伸配向処理したもの等を用いることができる。本発明では、特開2002−131548号公報に記載の延伸方法を用いることが好ましく、特に、偏光膜の吸収軸が長手方向に対して実質的に直交する、幅方向一軸延伸型テンター延伸機を用いることが好ましい。
[Polarizing film]
Next, the polarizing film used in the polarizing plate and the liquid crystal display device of the present invention will be described in detail.
A polarizing film in particular is not restrict | limited, A well-known thing can be employ | adopted widely. For example, films made of hydrophilic polymers such as polyvinyl alcohol, partially formalized polyvinyl alcohol, partially saponified ethylene / vinyl acetate copolymer, dichroic dyes such as iodine and / or azo, anthraquinone and tetrazine A material obtained by adsorbing a dichroic material composed of the above material and subjecting it to stretching and orientation can be used. In the present invention, it is preferable to use the stretching method described in JP-A No. 2002-131548, and in particular, a width direction uniaxial stretching type tenter stretching machine in which the absorption axis of the polarizing film is substantially perpendicular to the longitudinal direction. It is preferable to use it.
偏光膜は、通常、少なくとも片面が透明保護膜(保護フィルムともいう)によって保護された偏光板として用いられる。透明保護膜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。透明保護膜は、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、透明保護膜の配向軸(遅相軸)はいずれの方向であってもよいが、操作上の簡便性から、透明保護膜の配向軸は、長手方向に平行であることが好ましい。また、透明保護膜の遅相軸(配向軸)と偏光膜の吸収軸(延伸軸)の角度も特に限定的でなく、偏光板の目的に応じて適宜設定できる。 The polarizing film is usually used as a polarizing plate having at least one surface protected by a transparent protective film (also referred to as a protective film). The kind of transparent 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 directions thereof coincide. Here, the orientation axis (slow axis) of the transparent protective film may be any direction, but the orientation axis of the transparent protective film is preferably parallel to the longitudinal direction for ease of operation. Further, the angle between the slow axis (orientation axis) of the transparent 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.
なお、本発明に好ましく用いられる、前記の幅方向一軸延伸型テンター延伸機を用いて偏光膜を作製した場合には、透明保護膜の遅相軸(配向軸)と偏光膜の吸収軸(延伸軸)は実質的に直交することになる。 In addition, when producing a polarizing film using the width direction uniaxial stretching type tenter stretching machine preferably used in the present invention, the slow axis (alignment axis) of the transparent protective film and the absorption axis (stretching) of the polarizing film are used. Axis) will be substantially orthogonal.
透明保護膜のRe値は、10nm以下が好ましく、5nm以下がさらに好ましい。このような低レターデーションの観点から、透明保護膜として使用するポリマーはセルローストリアセテート、ゼオネックス、ゼオノア(共に日本ゼオン(株)製)、ARTON(JSR(株)製)のようなポリオレフィン類が好ましく用いられる。その他、例えば特開平8−110402号公報又は特開平11−293116号公報に記載されているような非複屈折性光学樹脂材料が挙げられる。なお、透明保護膜にセルロースアセテートを用いる場合には、環境の温湿度によるレターデーション変化を小さくおさえる目的から、Re、Rthは10nm未満であることが好ましく、さらに2nm以下であることが好ましい。 The Re value of the transparent protective film is preferably 10 nm or less, and more preferably 5 nm or less. From the viewpoint of such low retardation, polyolefins such as cellulose triacetate, ZEONEX, ZEONOR (both manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), and ARTON (manufactured by JSR Co., Ltd.) are preferably used as the transparent protective film. It is done. Other examples include non-birefringent optical resin materials as described in JP-A-8-110402 or JP-A-11-293116. When cellulose acetate is used for the transparent protective film, Re and Rth are preferably less than 10 nm, and more preferably 2 nm or less, for the purpose of reducing the change in retardation due to environmental temperature and humidity.
本発明では、薄型化等を目的に、偏光膜の保護膜のうち一方が、上述の光学補償フィルムにおけるポリマーフィルム基材を兼ねていてもよいし、また上述の光学補償フィルムそのものであってもよい。光学補償フィルムと偏光膜は、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 or the like, one of the protective films of the polarizing film may also serve as the polymer film substrate in the above optical compensation film, or the above optical compensation film itself. Good. The optical compensation film 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.
前記粘着層の形成には、例えばアクリル系重合体やシリコーン系ポリマー、ポリエステルやポリウレタン、ポリエーテルや合成ゴムなどの適宜なポリマーを用いてなる透明粘着剤を用いることができる。このうち、光学的透明性や粘着特性、耐候性などの点よりアクリル系粘着剤が好ましい。なお粘着層は、液晶セル等の被着体への接着を目的に偏光板の片面又は両面に必要に応じて設けることもできる。その場合、粘着層が表面に露出するときにはそれを実用に供するまでの間、セパレータ等を仮着して粘着層表面の汚染等を防止することが好ましい。 For the formation of the pressure-sensitive adhesive layer, for example, a transparent pressure-sensitive adhesive using an appropriate polymer such as an acrylic polymer, a silicone-based polymer, polyester, polyurethane, polyether, or synthetic rubber can be used. Among these, acrylic pressure-sensitive adhesives are preferred from the viewpoints of optical transparency, adhesive properties, weather resistance, and the like. In addition, an adhesion layer can also be provided as needed on one side or both sides of a polarizing plate for the purpose of adhesion to an adherend such as a liquid crystal cell. In that case, when the pressure-sensitive adhesive layer is exposed on the surface, it is preferable to temporarily attach a separator or the like to prevent contamination of the pressure-sensitive adhesive layer surface until it is put to practical use.
偏光膜の片面又は両面に、上記の透明保護膜に準じた耐水性等の各種目的の保護膜、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 functions such as a protective film for various purposes such as water resistance in accordance with the above-mentioned transparent 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 A layer may be 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.
なお前記の微粒子には、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1種又は2種以上用いうる。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。 Examples of the fine particles include inorganic materials having an average particle diameter of 0.5 to 20 μm, such as silica, calcium oxide, alumina, titania, zirconia, tin oxide, indium oxide, cadmium oxide, and antimony oxide. One kind or two or more kinds of fine particles, such as crosslinked or uncrosslinked organic fine particles made of a suitable polymer such as polymethyl methacrylate and polyureta can be used. The above-mentioned adhesive layer or pressure-sensitive adhesive layer may contain such fine particles and exhibit light diffusibility.
[偏光板の光学性能]
本発明に関連する透明保護膜、偏光膜および透明支持体からなる偏光板の光学的性質及び耐久性(短期、長期での保存性)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)と同等以上の性能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)}1/2 ≧ 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時間および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。
[Optical performance of polarizing plate]
The optical properties and durability (short-term and long-term storage stability) of a polarizing plate comprising a transparent protective film, a polarizing film and a transparent support related to the present invention are commercially available super high contrast products (for example, Sanritz Corporation). It is preferable to have a performance equivalent to or higher than that of HLC2-5618, manufactured by HLC. Specifically, the visible light transmittance is 42.5% or more, and the degree of polarization ({(Tp−Tc) / (Tp + Tc)} 1/2 ≧ 0.9995 (where Tp is parallel transmittance and Tc is orthogonal) The change rate of the light transmittance before and after leaving for 500 hours in a 60 ° C., 90% humidity RH atmosphere and 500 ° C. in a dry atmosphere for 500 hours is 3% based on the absolute value. In the following, it is further preferable that the change rate of the polarization degree is 1% or less, further 0.1% or less based on the absolute value.
[液晶表示装置]
図1及び2を用いて、本発明の液晶表示素子の一態様について説明する。図1は本発明の液晶表示素子の、図2は本発明で使用可能な偏光板の構成の一例の模式図を示したものである。図1では、電界効果型液晶素子として負の誘電異方性を有するネマチック液晶を用いてアクティブ駆動を行った例である。
図1において、液晶表示素子は、液晶セル(5〜8)、および液晶セルの両側に配置された一対の偏光板1および14を有する。偏光板1と液晶セル5〜8との間には、光学異方性層3が、偏光板14と液晶セル5〜8との間には、光学異方性層10が配置されている。液晶セルは、上側電極基板5と下側電極基板8と、これらに挟持される液晶分子7とからなる。液晶性分子7は、電極基板5および8の対向面に施されたラビング処理の方向6および9によって、外部電界が印加されていない非駆動状態において、前記基板に対して垂直な方向に配向するように制御されている。また、上側偏光板1と下側偏光板14は、その吸収軸2と吸収軸15とが直交するように積層されている。
[Liquid Crystal Display]
An embodiment of the liquid crystal display element of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic view of an example of the configuration of a liquid crystal display element of the present invention, and FIG. FIG. 1 shows an example in which active driving is performed using a nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy as a field effect liquid crystal element.
In FIG. 1, a liquid crystal display element has a liquid crystal cell (5-8) and a pair of
図2に示す様に、偏光板1および14は、保護膜101および105に挟持される偏光膜103からなる。偏光板1および14は、例えば、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104を得、その両面に保護膜101および106を積層して作製することができる。積層の際には、一対の保護膜と偏光膜の合計3枚のフィルムを、ロール・ツー・ロールで貼り合わせると、生産性の点で好ましい。また、ロール・ツー・ロールの積層では、図2に示す様に、保護膜101および105の遅相軸102および106と、偏光膜の吸収軸104とが平行となる様に容易に積層でき、偏光板の寸法変化やカールの発生が起こりにくく、機械的安定性が高い偏光板となるので好ましい。また、3枚のフィルムからなる少なくとも2つの軸、例えば、一方の保護膜の遅相軸と偏光膜吸収軸、あるいは2枚の保護フィルムの遅相軸などが実質的に平行であれば同じ効果が得られる。
As shown in FIG. 2, the
図1において、光学異方性層3は、高分子延伸フィルムからなることが好ましい。また、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が下記式(3)および下記式(4)を満たすことが好ましい:
一般式(3)
70≦Re(550)≦180
一般式(4)
30≦Rth(550)≦140
さらに前記フィルムは下記式(5)
一般式(5)
0.7≦Re(450)/Re(550)≦1.0
を満たすことが好ましい。
In FIG. 1, the optically
General formula (3)
70 ≦ Re (550) ≦ 180
General formula (4)
30 ≦ Rth (550) ≦ 140
Further, the film has the following formula (5)
General formula (5)
0.7 ≦ Re (450) / Re (550) ≦ 1.0
It is preferable to satisfy.
前記の高分子延伸フィルムにおける高分子の種類としては、特に制限はないが、ノルボルネン系高分子、ポリカーボネート系高分子、ポリアリレート系高分子、ポリエステル系高分子またはポリサルフォンまたは、それらポリマーの2種又は3種以上を混合したポリマーなどがあげられる。就中、複屈折特性の制御性や透明性、耐熱性に優れるものが好ましい。また、光学異方性層3は、光学異方性層10の厚みを薄くできるため、二軸性であることが好ましい。
The type of polymer in the polymer stretched film is not particularly limited, but norbornene polymer, polycarbonate polymer, polyarylate polymer, polyester polymer or polysulfone, or two of these polymers or Examples thereof include a polymer in which three or more kinds are mixed. Among them, those excellent in controllability of birefringence characteristics, transparency and heat resistance are preferable. The optically
光学異方性層10は、前述の本発明の光学補償フィルムにおける光学異方性層であることが好ましく、光学的に負の屈折率異方性を持ち、屈折率異方性の絶対値が0.060以上0.085以下であり、Reが0〜10nmである。これらの光学異方性層3及び10は、液晶セルの画像着色を解消し、および視野角の拡大に寄与する。光学異方性層10は、特にディスコティック液晶性化合物を含む組成物から形成されたものであることが好ましい。
The optically
尚、図1の液晶表示素子では、光学異方性層10を1層のみ用いた例を示したが、光学異方性層10は2層以上であってもよい。
In the liquid crystal display element of FIG. 1, an example in which only one optical
図1中、上側を観察者側とすると、図1には、光学異方性層3は、観察者側の偏光板1と観察者側液晶セル用基板5との間に、光学異方性層10は、背面側の偏光板14と背面側液晶セル用基板8との間に配置した構成を示したが、光学異方性層3と光学異方性層10が入れ替わった構成であってもよいし、また、光学異方性層3と10の双方が、観察者側の偏光板1と観察者側液晶セル用基板5との間に配置されていてもよいし、または背面側の偏光板14と背面側液晶セル用基板8との間に配置されていてもよい。かかる態様では、光学異方性層10が、光学異方性層3の支持体を兼ねていてもよい。
In FIG. 1, when the upper side is the observer side, in FIG. 1, the optically
また、光学異方性層3は、偏光板1と一体となっていてもよく、偏光板1と一体化した状態で液晶表示素子内に組み込むことができる。例えば、第1の光学異方性層の支持体を、偏光膜の一方の側の保護膜として機能させてもよく、透明保護膜、偏光膜、透明保護膜(透明支持体を兼用)および光学異方性層の順序で積層した一体型偏光板とすることが好ましい。前記一体型偏光板を液晶表示素子内に組み込む場合は、装置の外側(液晶セルから遠い側)から、透明保護膜、偏光膜、透明保護膜(兼透明支持体)および光学異方性層3の順序になるように組み込むことが好ましい。
The optically
光学異方性層10は、本発明の光学補償フィルムを用いて形成する。本発明の光学補償フィルムを用いた光学異方性層は、上記光学異方性層3と同様に、偏光板14と一体化した一体型偏光板として液晶表示素子内に組み込むことができる。光学異方性層10が液晶性化合物を含む組成物から形成される態様では、偏光板14の一方の保護膜が光学異方性層10の透明支持体を兼ねていてもよい。かかる態様では、透明保護膜、偏光膜、透明保護膜(透明支持体を兼用)および光学異方性層10の順序で積層した一体型偏光板とし、該一体型偏光板を、外側(液晶セルから遠い側)から、透明保護膜、偏光膜、透明保護膜(兼透明支持体)および光学異方性層10の順序になるように液晶表示素子内に組み込むのが好ましい。
The optically
本発明の液晶表示装置は、上記構成に限定されず、他の部材を含んでいてもよい。例えば、液晶セルと偏光膜との間にカラーフィルターを配置してもよい。また、透過型液晶表示装置の態様では、冷あるいは熱陰極蛍光管、発光ダイオード、エレクトロルミネッセント素子を光源とするバックライトを背面に配置することができる。一方、反射型液晶表示装置の態様では、偏光板は観察側に1枚配置したのみでよく、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。 The liquid crystal display device of the present invention is not limited to the above configuration, and may include other members. For example, a color filter may be disposed between the liquid crystal cell and the polarizing film. In the transmissive liquid crystal display device, a backlight using a cold or hot cathode fluorescent tube, a light emitting diode, or an electroluminescent element as a light source can be disposed on the back surface. On the other hand, 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 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.
本発明の液晶表示装置の種類については特に限定されず、画像直視型、画像投影型および光変調型のいずれの液晶表示素子も含まれる。TFTやMIMのような3端子または2端子半導体素子を用いたアクティブマトリクス液晶表示装置が本発明では特に有効である。もちろん時分割駆動と呼ばれるSuper-Twisted Nematic型(STN型)に代表されるパッシブマトリクス液晶表示装置でも有効である。 The type of the liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited, and includes any of liquid crystal display elements of image direct view type, image projection type, and light modulation type. An active matrix liquid crystal display device using a three-terminal or two-terminal semiconductor element such as TFT or MIM is particularly effective in the present invention. Of course, the present invention is also effective in a passive matrix liquid crystal display device represented by a super-twisted nematic type (STN type) called time-division driving.
[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、および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.
ここで、屈折率異方性Δnは、
Δn=Rth/膜厚(nm)
で表される。
Here, the refractive index anisotropy Δn is
Δn = Rth / film thickness (nm)
It is represented by
基板5および基板8の内側には、透明電極(図示せず)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7は、基板面に対して実質的に垂直に配向し、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。上記した様に、液晶セルの上側偏光板1の吸収軸2と下側偏光板14の吸収軸15とは実質的に直交になっているので、光は偏光板を通過しない。すなわち、図1の液晶表示素子では、非駆動状態において理想的な黒表示を実現する。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かかる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。
A transparent electrode (not shown) is formed inside the
図1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。また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ができる。なお、VAモードの液晶表示素子では、Twised Nematicモード(TNモード)の液晶表示素子で一般的に使われているカイラル材の添加は、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。 In FIG. 1, since an electric field is applied between the upper and lower substrates, an example in which a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy in which liquid crystal molecules respond perpendicularly to the electric field direction is shown. In the case where an electrode is disposed on one 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. In a VA mode liquid crystal display element, the addition of a chiral material generally used in a twisted nematic mode (TN mode) liquid crystal display element is rarely used in order to deteriorate the dynamic response characteristics. Sometimes added to reduce defects.
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。正面から観察すると、液晶分子の複屈折はほとんどないため透過率は低く、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が、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、これを解決するために、光学異方性層3及び10を少なくとも一層ずつ配置することができる。
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. During black display, the liquid crystal molecules are aligned perpendicular to the substrate surface. When observed from the front, the liquid crystal molecules have almost no birefringence, so the transmittance is low and a high contrast can be obtained. However, when observed obliquely, birefringence occurs in the liquid crystalline molecules. Further, the crossing angle of the upper and lower polarizing plate absorption axes is 90 ° perpendicular to the front, but is larger 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, in order to solve this, the optically
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のが好ましい。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、電界方向を変えたり電界密度に偏りを持たせる。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。 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. In order to divide the orientation within one pixel, the electrode is provided with slits or protrusions, and the electric field direction is changed or the electric field density is biased. In order to obtain a uniform viewing angle in all directions, the number of divisions may be increased.
また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のに寄与する。 Also, the liquid crystal molecules are difficult to respond at the alignment division region boundary. 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.
[実施例1]
セルロースアシレートフィルムをポリマーフィルム基材とし、その上に重合性ディスコティック液晶性化合物を含む組成物を塗布してディスコティック構造単位を水平配向させた後、重合により固定化して形成した光学異方性層を有する光学補償フィルムを例に本発明を説明する。
[Example 1]
Optical anisotropy formed by using cellulose acylate film as a polymer film substrate, applying a composition containing a polymerizable discotic liquid crystalline compound on it, horizontally aligning the discotic structural units, and then immobilizing by polymerization The present invention will be described by taking an optical compensation film having a conductive layer as an example.
<セルロースアセテートフィルム(T1)の作製>
(セルロースアセテート溶液の調製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液Aを調製した。
セルロースアセテート溶液Aの組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
アセチル置換度2.94のセルロースアセテート 100.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 402.0質量部
メタノール(第2溶媒) 60.0質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――――
<Production of cellulose acetate film (T1)>
(Preparation of cellulose acetate solution)
The following composition was put into a mixing tank and stirred to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution A.
Composition of cellulose acetate solution A ――――――――――――――――――――――――――――――――――――
Cellulose acetate with an acetyl substitution degree of 2.94 100.0 parts by mass Methylene chloride (first solvent) 402.0 parts by mass Methanol (second solvent) 60.0 parts by mass ――――――――――――― ――――――――――――――――――――――
(マット剤溶液の調製)
平均粒径16nmのシリカ粒子(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製)を20質量部、メタノール80質量部を30分間よく攪拌混合してシリカ粒子分散液とした。この分散液を下記の組成物とともに分散機に投入し、さらに30分以上攪拌して各成分を溶解し、マット剤溶液を調製した。
マット剤溶液組成
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平均粒径16nmのシリカ粒子分散液 10.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 76.3質量部
メタノール(第2溶媒) 3.4質量部
セルロースアセテート溶液A 10.3質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(Preparation of matting agent solution)
20 parts by mass of silica particles having an average particle diameter of 16 nm (AEROSIL R972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and 80 parts by mass of methanol were mixed well for 30 minutes to obtain a silica particle dispersion. This dispersion was put into a disperser together with the following composition, and further stirred for 30 minutes or more to dissolve each component to prepare a matting agent solution.
Matting agent solution composition ――――――――――――――――――――――――――――――――――
Silica particle dispersion liquid having an average particle diameter of 16 nm 10.0 parts by mass Methylene chloride (first solvent) 76.3 parts by mass Methanol (second solvent) 3.4 parts by mass Cellulose acetate solution A 10.3 parts by mass ―――――――――――――――――――――――――――――
(添加剤溶液の調製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
添加剤溶液組成
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下記の光学的異方性低下剤 49.3質量部
下記の波長分散調整剤 4.9質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 58.4質量部
メタノール(第2溶媒) 8.7質量部
セルロースアセテート溶液A 12.8質量部
――――――――――――――――――――――――――――――
(Preparation of additive solution)
The following composition was put into a mixing tank and stirred while heating to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution.
Additive solution composition ――――――――――――――――――――――――――――――
The following optical anisotropy reducing agent 49.3 parts by mass The following wavelength dispersion adjusting agent 4.9 parts by mass Methylene chloride (first solvent) 58.4 parts by mass Methanol (second solvent) 8.7 parts by mass Cellulose acetate Solution A 12.8 parts by mass ――――――――――――――――――――――――――――――
(セルロースアセテートフィルムの作製)
上記セルロースアセテート溶液Aを94.6質量部、マット剤溶液を1.3質量部、添加剤溶液4.1質量部それぞれを濾過後に混合し、バンド流延機を用いて流延した。上記組成で光学的異方性を低下する化合物及び波長分散調整剤のセルロースアセテートに対する質量比はそれぞれ12%、1.2%であった。残留溶剤量30%でフィルムをバンドから剥離し、140℃で40分間乾燥させ、厚さ80μmの長尺状のセルロースアセテートフィルムT1を製造した。得られたフィルムの面内レターデーション(Re)は1nm(遅相軸はフィルム長手方向と垂直な方向)、厚み方向のレターデーション(Rth)は−1nmであった。
(Production of cellulose acetate film)
94.6 parts by mass of the cellulose acetate solution A, 1.3 parts by mass of the matting agent solution, and 4.1 parts by mass of the additive solution were mixed after filtration, and cast using a band casting machine. The mass ratio of the compound that reduces optical anisotropy and the wavelength dispersion adjusting agent to cellulose acetate in the above composition was 12% and 1.2%, respectively. The film was peeled from the band with a residual solvent amount of 30% and dried at 140 ° C. for 40 minutes to produce a long cellulose acetate film T1 having a thickness of 80 μm. The in-plane retardation (Re) of the obtained film was 1 nm (the slow axis was a direction perpendicular to the film longitudinal direction), and the thickness direction retardation (Rth) was −1 nm.
作製したフィルムを温度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、下記の組成のアルカリ溶液Aをバーコーターにより、14ml/m2塗布し、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秒間滞留させた後、同じくバーコーターを用いて純水を3ml/m2塗布した。このときのフィルム温度は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回繰り返して後に、70℃の乾燥ゾーンに2秒滞留させて乾燥した。 The produced 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 alkaline solution A having the following composition was applied by a bar coater to 14 ml / m 2 and heated to 110 ° C. After retaining for 10 seconds under a heated steam far infrared heater (manufactured by Noritake Co., Ltd.), 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 film was retained in a drying zone at 70 ° C. for 2 seconds and dried.
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<アルカリ溶液A組成>
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水酸化カリウム 4.7質量部
水 15.7質量部
イソプロパノール 64.8質量部
プロピレングリコール 14.9質量部
C16H33O(CH2CH2O)10H(界面活性剤) 1.0質量部
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<Alkaline solution A composition>
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Potassium hydroxide 4.7 parts by weight Water 15.7 parts by weight Isopropanol 64.8 parts by weight Propylene glycol 14.9 parts by weight C 16 H 33 O (CH 2 CH 2 O) 10 H (surfactant) 1.0 part by weight Department ――――――――――――――――――――――――――――――――――
<光学補償フィルムF11の作製>
(光学異方性層の作製)
上記作製した長尺状のセルロースアシレートフィルム(T1)の鹸化処理を施した面に、下記の組成の配向膜塗布液を#14のワイヤーバーで連続的に塗布した。60℃の温風で60秒、さらに100℃の温風で120秒乾燥し、配向膜を形成した。
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配向膜塗布液の組成
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下記の変性ポリビニルアルコール 10質量部
水 371質量部
メタノール 119質量部
グルタルアルデヒド 0.5質量部
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<Preparation of optical compensation film F11>
(Preparation of optically anisotropic layer)
On the surface of the long cellulose acylate film (T1) produced as described above, an alignment film coating solution having the following composition was continuously applied with a # 14 wire bar. The alignment film was formed by drying with warm air of 60 ° C. for 60 seconds and further with warm air of 100 ° C. for 120 seconds.
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Composition of alignment film coating solution ――――――――――――――――――――――――――
The following modified
下記の組成のディスコティック液晶性化合物を含む塗布液(S1)を、上記作製した配向膜上に#6.0のワイヤーバーで連続的に塗布した。フィルムの搬送速度は20m/minとした。室温から80℃に連続的に加温する工程で溶媒を乾燥させ、その後、120℃の乾燥ゾーンで90秒間加熱し、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。続いて、フィルムの温度を90℃に保持して、高圧水銀灯を用いてUV光を500mJ/cm2照射し、液晶化合物の配向を固定化し、光学異方性層B1を形成し、光学補償フィルムF11−200を作製した。 A coating liquid (S1) containing a discotic liquid crystalline compound having the following composition was continuously applied to the prepared alignment film with a # 6.0 wire bar. The conveyance speed of the film was 20 m / min. The solvent was dried in a step of continuously heating from room temperature to 80 ° C., and then heated in a drying zone at 120 ° C. for 90 seconds to align the discotic liquid crystalline compound. Subsequently, the temperature of the film is maintained at 90 ° C., UV light is irradiated at 500 mJ / cm 2 using a high pressure mercury lamp, the orientation of the liquid crystal compound is fixed, the optically anisotropic layer B1 is formed, and the optical compensation film F11-200 was produced.
作製した光学補償フィルムF11−200および、光学補償フィルムF11−200からディスコティック液晶性化合物を含む光学異方性層のみを剥離したものを自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて光学特性を測定した。波長590nmで測定したReは2nmであり、Rthは200nmであった。光学補償フィルムF1のまた、光学異方性層のみのReは0nmであり、Rthは200nmであった。また、ディスコティック液晶構造単位がフィルム面に対して実質的に水平に配向している光学異方性層が形成されたことが確認できた。
また、光学異方性層の膜厚は、2.65μmであり、屈折率異方性は0.075だった。
An optical birefringence meter (KOBRA-21ADH, Oji Scientific Instruments Co., Ltd.) obtained by removing only the optically anisotropic layer containing a discotic liquid crystalline compound from the produced optical compensation film F11-200 and the optical compensation film F11-200 The optical properties were measured using a). Re measured at a wavelength of 590 nm was 2 nm, and Rth was 200 nm. Re of only the optically anisotropic layer of the optical compensation film F1 was 0 nm, and Rth was 200 nm. It was also confirmed that an optically anisotropic layer in which the discotic liquid crystal structural unit was aligned substantially horizontally with respect to the film surface was confirmed.
The film thickness of the optically anisotropic layer was 2.65 μm, and the refractive index anisotropy was 0.075.
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ディスコティック液晶化合物を含む塗布液(S1)の組成
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下記のディスコティック液晶性化合物(I) 91質量部
エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製) 9質量部
光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製) 3質量部
増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製) 1質量部
下記のフッ素系ポリマー 0.4質量部
メチルエチルケトン 212質量部
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Composition of coating liquid (S1) containing discotic liquid crystal compound ――――――――――――――――――――――――――――――――――――
The following discotic liquid crystalline compound (I) 91 parts by mass Ethylene oxide modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.) 9 parts by mass Photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Geigy) 3 parts by mass Sensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 1 part by mass The following fluoropolymer 0.4 part by mass Methyl ethyl ketone 212 parts by mass ――――――――――――――― ―――――――――――――――――――――
上記で作製した光学補償フィルムF11−200に対し、Rthが180nm、160nm、140nmになるように塗布膜厚を変更し、それぞれF11−180、F11−160、F11−140を作製した。 For the optical compensation film F11-200 produced above, the coating film thickness was changed so that Rth was 180 nm, 160 nm, and 140 nm, and F11-180, F11-160, and F11-140 were produced.
<光学補償フィルムF12の作製>
上記で作製したF11−200に対し、セルロースアシレートフィルム(T1)を市販のセルロースアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士写真フイルム(株)製、Re:3nm、Rth:45nm)に代え、Rthが200nmになるように光学異方性層の膜厚を調整し、F12−200を作製した。
<Preparation of optical compensation film F12>
For the F11-200 produced above, the cellulose acylate film (T1) is replaced with a commercially available cellulose acetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd., Re: 3 nm, Rth: 45 nm), and Rth is 200 nm. The film thickness of the optically anisotropic layer was adjusted so that F12-200 was produced.
更に上記で作製した光学補償フィルムF12−200に対し、Rthが180nm、160nm、140nmになるように塗布膜厚を変更し、それぞれF12−180、F12−160、F12−140を作製した。 Furthermore, with respect to the optical compensation film F12-200 produced above, the coating film thickness was changed so that Rth was 180 nm, 160 nm, and 140 nm, and F12-180, F12-160, and F12-140 were produced.
<光学補償フィルムF21の作製>
光学補償フィルムF11−200と同様にセルロースアシレートフィルム(T1)上に配向膜を形成し、配向膜上に、下記の組成のディスコティック液晶性化合物を含む塗布液(S2)を、上記作製した配向膜上に#6.0のワイヤーバーで連続的に塗布した。フィルムの搬送速度は20m/minとした。室温から90℃に連続的に加温する工程で溶媒を乾燥させ、その後、120℃の乾燥ゾーンで90秒間加熱し、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。続いて、フィルムの温度を90℃に保持して、高圧水銀灯を用いてUV光を500mJ/cm2照射し、液晶化合物の配向を固定化し、光学異方性層B2を形成し、光学補償フィルムF21−200を作製した。
<Preparation of optical compensation film F21>
The alignment film was formed on the cellulose acylate film (T1) in the same manner as the optical compensation film F11-200, and the coating liquid (S2) containing the discotic liquid crystalline compound having the following composition was prepared on the alignment film. The alignment film was continuously applied with a # 6.0 wire bar. The conveyance speed of the film was 20 m / min. The solvent was dried in a process of continuously heating from room temperature to 90 ° C., and then heated in a drying zone at 120 ° C. for 90 seconds to align the discotic liquid crystalline compound. Subsequently, the temperature of the film is maintained at 90 ° C., UV light is irradiated at 500 mJ / cm 2 using a high-pressure mercury lamp, the orientation of the liquid crystal compound is fixed, the optically anisotropic layer B2 is formed, and the optical compensation film F21-200 was produced.
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ディスコティック液晶化合物を含む塗布液(S2)の組成
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下記のディスコティック液晶性化合物(II) 91質量部
ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物[KAYARAD DPHA:日本化薬(株)製]
9質量部
下記光重合開始剤A 2質量部
上記のフッ素系ポリマーA 0.4質量部
メチルエチルケトン 254質量部
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Composition of coating liquid (S2) containing discotic liquid crystal compound ――――――――――――――――――――――――――――――――――――
91 parts by mass of the following discotic liquid crystalline compound (II): Mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate [KAYARAD DPHA: manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.]
9 parts by mass The following
作製した光学補償フィルムF21−200および、光学補償フィルムF21−200からディスコティック液晶性化合物を含む光学異方性層のみを剥離したものを自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて光学特性を測定した。波長590nmで測定したReは2nmであり、Rthは200nmであった。光学補償フィルムF1のまた、光学異方性層のみのReは0nmであり、Rthは200nmであった。また、ディスコティック液晶分子がフィルム面に対して実質的に水平に配向している光学異方性層が形成されたことが確認できた。
また、光学異方性層の膜厚は、2.2μmであり、屈折率異方性は0.091だった。
An optical birefringence meter (KOBRA-21ADH, Oji Scientific Instruments Co., Ltd.) obtained by removing only the optically anisotropic layer containing a discotic liquid crystalline compound from the produced optical compensation film F21-200 and optical compensation film F21-200. The optical properties were measured using a). Re measured at a wavelength of 590 nm was 2 nm, and Rth was 200 nm. Re of only the optically anisotropic layer of the optical compensation film F1 was 0 nm, and Rth was 200 nm. It was also confirmed that an optically anisotropic layer was formed in which the discotic liquid crystal molecules were aligned substantially horizontally with respect to the film surface.
The film thickness of the optically anisotropic layer was 2.2 μm and the refractive index anisotropy was 0.091.
上記で作製した光学補償フィルムF21−200に対し、Rthが180nm、160nm、140nmになるように塗布膜厚を変更し、それぞれF21−180、F21−160、F21−140を作製した。 For the optical compensation film F21-200 produced above, the coating film thickness was changed so that Rth was 180 nm, 160 nm, and 140 nm, and F21-180, F21-160, and F21-140 were produced.
<光学補償フィルムF22の作製>
上記で作製したF21−200に対し、セルロースアシレートフィルム(T1)を市販のセルロースアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士写真フイルム(株)製、Re:3nm、Rth:45nm)に代え、Rthが200nmになるように光学異方性層の膜厚を調整し、F21−200を作製した。
<Preparation of optical compensation film F22>
For the F21-200 produced above, the cellulose acylate film (T1) was replaced with a commercially available cellulose acetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd., Re: 3 nm, Rth: 45 nm), and Rth was changed to 200 nm. The film thickness of the optically anisotropic layer was adjusted so that F21-200 was produced.
更に上記で作製した光学補償フィルムF22−200に対し、Rthが180nm、160nm、140nmになるように塗布膜厚を変更し、それぞれF22−180、F22−160、F22−140を作製した。 Furthermore, with respect to the optical compensation film F22-200 produced above, the coating film thickness was changed so that Rth was 180 nm, 160 nm, and 140 nm, and F22-180, F22-160, and F22-140 were produced.
<光学補償フィルムF31の作製>
光学補償フィルムF11−200と同様にセルロースアシレートフィルム(T1)上に配向膜を形成し、配向膜上に、下記の組成のディスコティック液晶性化合物を含む塗布液(S3)を、上記作製した配向膜上にワイヤーバーで連続的に塗布した。フィルムの搬送速度は20m/minとした。室温から90℃に連続的に加温する工程で溶媒を乾燥させ、その後、120℃の乾燥ゾーンで90秒間加熱し、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。続いて、フィルムの温度を90℃に保持して、高圧水銀灯を用いてUV光を500mJ/cm2照射し、液晶性化合物の配向を固定化し、光学異方性層B3を形成し、光学補償フィルムF31−200を作製した。
<Preparation of optical compensation film F31>
The alignment film was formed on the cellulose acylate film (T1) in the same manner as the optical compensation film F11-200, and the coating liquid (S3) containing the discotic liquid crystalline compound having the following composition was prepared on the alignment film. It apply | coated continuously with the wire bar on the alignment film. The conveyance speed of the film was 20 m / min. The solvent was dried in a process of continuously heating from room temperature to 90 ° C., and then heated in a drying zone at 120 ° C. for 90 seconds to align the discotic liquid crystalline compound. Subsequently, the temperature of the film is maintained at 90 ° C., UV light is irradiated at 500 mJ / cm 2 using a high-pressure mercury lamp, the orientation of the liquid crystal compound is fixed, the optically anisotropic layer B3 is formed, and optical compensation is performed. Film F31-200 was produced.
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ディスコティック液晶性化合物を含む塗布液(S3)の組成
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ディスコティック液晶性化合物(I) 82質量部
エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製) 18質量部
光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製) 3質量部
増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製) 1質量部
下記のフッ素系ポリマー 0.4質量部
メチルエチルケトン 212質量部
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Composition of coating liquid (S3) containing discotic liquid crystalline compound ――――――――――――――――――――――――――――――――――――
Discotic liquid crystalline compound (I) 82 parts by mass Ethylene oxide modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.) 18 parts by mass Photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Geigy) 3 parts by mass Part Sensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 1 part by weight The following fluoropolymer 0.4 part by weight Methyl ethyl ketone 212 parts by weight ――――――――――――――――― ―――――――――――――――――――
上記で作製した光学補償フィルムF31−200に対し、Rthが180nm、160nm、140nmになるように塗布膜厚を変更し、それぞれF31−180、F31−160、F31−140を作製した。 For the optical compensation film F31-200 produced above, the coating film thickness was changed so that Rth was 180 nm, 160 nm, and 140 nm, and F31-180, F31-160, and F31-140 were produced.
<光学補償フィルムF32の作製>
上記で作製したF31−200に対し、セルロースアシレートフィルム(T1)を市販のセルロースアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士写真フイルム(株)製、Re:3nm、Rth:45nm)に代え、Rthが200nmになるように光学異方性層の膜厚を調整し、F31−200を作製した。
<Preparation of optical compensation film F32>
For the F31-200 produced above, the cellulose acylate film (T1) was replaced with a commercially available cellulose acetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd., Re: 3 nm, Rth: 45 nm), and Rth was 200 nm. The film thickness of the optically anisotropic layer was adjusted so that F31-200 was produced.
更に上記で作製した光学補償フィルムF32−200に対し、Rthが180nm、160nm、140nmになるように塗布膜厚を変更し、それぞれF32−180、F32−160、F32−140を作製した。 Furthermore, with respect to the optical compensation film F32-200 produced above, the coating film thickness was changed so that Rth was 180 nm, 160 nm, and 140 nm to produce F32-180, F32-160, and F32-140, respectively.
上記で作製した光学補償フィルムの結果を表1に示す。 The results of the optical compensation film prepared above are shown in Table 1.
上記の結果から一般式(1)で表されるディスコティック化合物を用いることによってRth/dを大幅に上昇させることができることがわかる。
[実施例2]
From the above results, it can be seen that Rth / d can be significantly increased by using the discotic compound represented by the general formula (1).
[Example 2]
<下側偏光板の作製>
上記の光学補償フィルム(F11−200)及びフジタックTD80UFを鹸化処理し、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ツーロールで貼り付け、一体型偏光板(P11−200)を作製した。このとき、光学補償フィルムの光学補償層は偏光板の外側に向いていた。
<Preparation of lower polarizing plate>
The above optical compensation film (F11-200) and Fujitac TD80UF were saponified and attached to both surfaces of the polarizing film with a roll-to-roll using a polyvinyl alcohol adhesive to produce an integrated polarizing plate (P11-200). . At this time, the optical compensation layer of the optical compensation film faced the outside of the polarizing plate.
表1に示した他の光学補償フィルムに関してもP11−200と同様にして偏光板を作成した。 Regarding the other optical compensation films shown in Table 1, polarizing plates were prepared in the same manner as in P11-200.
[実施例3]
<液晶表示装置の作製>
(垂直配向液晶セルの作製)
ポリビニルアルコール3重量%水溶液に、オクタデシルジメチルアンモニウムクロライド(カップリング剤)を1重量%添加した。これを、ITO電極付きのガラス基板上にスピンコートし、160℃で熱処理した後、ラビング処理を施して、垂直配向膜を形成した。ラビング処理は、2枚のガラス基板において反対方向となるように実施した。セルギャップ(d)が約5.0μmとなるように2枚のガラス基板を向かい合わせた。セルギャップに、エステル系とエタン系を主成分とする液晶性化合物(Δn:0.06)を注入し、垂直配向液晶セルAを作製した。Δnとdとの積は300nmであった。
[Example 3]
<Production of liquid crystal display device>
(Preparation of vertical alignment liquid crystal cell)
1% by weight of octadecyldimethylammonium chloride (coupling agent) was added to a 3% by weight aqueous solution of polyvinyl alcohol. This was spin-coated on a glass substrate with an ITO electrode, heat-treated at 160 ° C., and then rubbed to form a vertical alignment film. The rubbing treatment was performed so that the two glass substrates were in opposite directions. Two glass substrates were faced to each other so that the cell gap (d) was about 5.0 μm. A vertical alignment liquid crystal cell A was produced by injecting a liquid crystal compound (Δn: 0.06) mainly composed of ester and ethane into the cell gap. The product of Δn and d was 300 nm.
(上側偏光板の作製)
帝人化成(株)のポリカーボネートフィルム『ピュアエースWR』をTg付近で熱緩和することでReが120nm、Rthが78nmである第二の光学補償フィルムAを得た。
(Preparation of upper polarizing plate)
A polycarbonate film “Pure Ace WR” manufactured by Teijin Chemicals Limited was thermally relaxed near Tg to obtain a second optical compensation film A having Re of 120 nm and Rth of 78 nm.
ヨウ素水溶液中で連続して染色した厚さ80μmのロール状ポリビニルアルコールフィルムを搬送方向に5倍延伸し、乾燥して長尺の偏光膜を得た。この偏光膜の一方の面にポリビニルアルコール系接着剤を用いて上記第二光学補償フィルムAを偏光膜の透過軸と第二の光学補償フィルムAの遅相軸が平行になるように貼り合せ、他方の面に鹸化処理した市販のセルロースアセテートフィルム(フジタックTD80UL、富士写真フイルム(株)製)を、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて連続して貼り合わせ、偏光板(P1)を作製した。 A roll-shaped polyvinyl alcohol film having a thickness of 80 μm continuously dyed in an aqueous iodine solution was stretched 5 times in the transport direction and dried to obtain a long polarizing film. Using a polyvinyl alcohol-based adhesive on one surface of the polarizing film, the second optical compensation film A is bonded so that the transmission axis of the polarizing film and the slow axis of the second optical compensation film A are parallel. A commercially available cellulose acetate film (Fujitac TD80UL, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) saponified on the other surface was continuously bonded using a polyvinyl alcohol adhesive to produce a polarizing plate (P1).
(偏光板の組み込み)
各フィルムの積層角度は表示装置を上から見た時の左右の方向を基準(0°)にすると、図2に示すように、偏光膜吸収軸104(図1では15)の軸角度は90°、保護膜遅相軸102及び106の角度は90°に設定した。上記で作製した下側偏光板を、光学異方性層(図1では10)が上側液晶セル基板(図1では8)に接するように、液晶表示装置に組み込んだ。
また、上側偏光板(図1では1)と上側液晶セル基板(図1では5)との間に、第二の光学フィルムが来るように上側偏光板を配置した。このとき、第二の光学補償フィルムの遅相軸が上側偏光板の透過軸と一致するように構成した。
(Incorporation of polarizing plate)
As shown in FIG. 2, the lamination angle of each film is 90 degrees when the horizontal direction when the display device is viewed from above is a reference (0 °), as shown in FIG. The angle of the protective film
In addition, the upper polarizing plate was disposed between the upper polarizing plate (1 in FIG. 1) and the upper liquid crystal cell substrate (5 in FIG. 1) so that the second optical film would come. At this time, the slow axis of the second optical compensation film was configured to coincide with the transmission axis of the upper polarizing plate.
表2に示すように上記で作製した本発明の光学補償フィルムを組み込んだ液晶表示装置を作製した。 As shown in Table 2, a liquid crystal display device incorporating the optical compensation film of the present invention produced above was produced.
上記で作製した液晶表示装置に対し正面及び斜め漏れ光、正面及び斜めから見たときの色味、ムラを下記の方法で評価し、表2にまとめた。 The liquid crystal display device produced above was evaluated for front and oblique light leakage, color and unevenness when viewed from the front and oblique directions, and summarized in Table 2.
(1)漏れ光(正面)
暗室内に設定されたシャーカステン上に、偏光板を貼り合わせない状態で液晶セルを置き、法線方向かに1m離れたところに設置された輝度計(分光放射輝度計CS−1000:ミノルタ(株)製)で輝度1を測定した。
次いで、上記と同じシャーカステン上に偏光板を貼り合わせた各液晶表示装置を置き、上記と同様に輝度2を測定し、これを輝度1に対する比率で表したものを斜め漏れ光とした。
(1) Light leakage (front)
A liquid crystal cell is placed on a Schaukasten set in a dark room without attaching a polarizing plate, and a luminance meter (spectral radiance meter CS-1000: Minolta Co., Ltd.) placed 1 m away in the normal direction. The
Subsequently, each liquid crystal display device having a polarizing plate bonded on the same Schaukasten as described above was placed, and the
(2)漏れ光(斜め)
暗室内に設定されたシャーカステン上に、偏光板を貼り合わせない状態で液晶セルを置き、液晶セルのラビング方向を基準として左方向に45度の方位で、且つ液晶セルの法線方向から60度の方向に1m離れたところに設置された輝度計(分光放射輝度計CS−1000:ミノルタ(株)製)で輝度1を測定した。
次いで、上記と同じシャーカステン上に偏光板を貼り合わせた各液晶表示装置を置き、上記と同様に輝度2を測定し、これを輝度1に対する100分率で表したものを斜め漏れ光とした。
(2) Leakage light (oblique)
A liquid crystal cell is placed on a Schaukasten set in a dark room with no polarizing plate attached, and is oriented 45 degrees to the left with respect to the rubbing direction of the liquid crystal cell and 60 degrees from the normal direction of the liquid crystal cell. The
Then, each liquid crystal display device having a polarizing plate bonded on the same Schaukasten as described above was placed, and the
(3)黒表示時のカラーシフト(正面)
暗室内に設定されたシャーカステン上に、偏光板を貼り合わせた状態で液晶セルを置き、法線方向かに1m離れたところに設置されたところから液晶セルを観察し色味とその強度を下記のように評価した。カラーシフトの強度は下記の基準に従った。
○ :特定の色味が見えない
○△:特定の色味が僅かに見える。
△ :特定の色味が少し見える。
× :特定の色味がはっきり見える。
(3) Color shift during black display (front)
Place the liquid crystal cell with the polarizing plate pasted on the Schaukasten set in the dark room, and observe the liquid crystal cell from the place 1m away in the normal direction. It was evaluated as follows. The intensity of the color shift was in accordance with the following criteria.
○: Specific color is not visible ○ △: Specific color is slightly visible
Δ: A specific color can be seen a little.
X: A specific color can be clearly seen.
(4)黒表示時のカラーシフト(斜め)
暗室内に設定されたシャーカステン上に、偏光板を貼り合わせた状態で液晶セルを置き、液晶セルのラビング方向を基準として左方向に45度の方位で、且つ液晶セルの法線方向から60度の方向に1m離れたところから黒表示時のカラーシフトを上記(3)と同様の基準で評価した。
(4) Color shift during black display (diagonal)
A liquid crystal cell is placed on a Schaukasten set in a dark room with a polarizing plate attached, and is oriented 45 degrees leftward with respect to the rubbing direction of the liquid crystal cell and 60 degrees from the normal direction of the liquid crystal cell. The color shift at the time of black display was evaluated based on the same criteria as the above (3) from a distance of 1 m in the direction of.
(5)ムラ
暗室内に設定されたシャーカステン上に、偏光板を貼り合わせない状態で液晶セル1を電極を配設した基板がシャーカステン側になるように置き、液晶セルのラビング方向を基準として左方向に45度の方位で、且つ液晶セルの法線方向から60度の方向に1m離れたところから観て以下の基準に従ってムラを評価した。
○ :ムラの発生は認められない。
○△:僅かにムラが発生している。
△ :一部にムラが見える。
× :全面にムラが見える。
(5) Unevenness Place the
○: Unevenness is not observed.
○ △: Slightly uneven.
Δ: Unevenness is visible in part.
X: Unevenness is visible on the entire surface.
表2の結果から以下のことが明らかである。
液晶セルAを用いた液晶表示装置では各種光学補償フィルムにおいて、厚さ方向のレターデーションRthが180nmにおいて、正面および斜めの漏れ光が最も少なく、正面及び斜め方向から見た時の色味も少なく、最良な光学特性を示す。
各種光学補償フィルムにおいてポリマーフィルム基材のRthが45nmのTD80UFを使用したものに対し、Rthが0nmのT1を使用したものの光学特性が良好である。
一般に光学異方性層のRthが高いほど膜厚が厚く、ムラが起き易い。Rth/膜厚を高くすることで、同じRthで膜厚を薄くすることができ、ムラを改善できる。光学異方性層のRth/膜厚を0.065以上にすることで、光学異方性層のRthが150nm以上でもムラのない良好な面状を得ることができる。
From the results in Table 2, the following is clear.
In the liquid crystal display device using the liquid crystal cell A, in various optical compensation films, when the retardation Rth in the thickness direction is 180 nm, the leakage light in the front and oblique directions is the least, and the color when viewed from the front and oblique directions is also small. Show the best optical properties.
The optical properties of various optical compensation films using T1 with Rth of 0 nm are better than those using TD80UF with Rth of 45 nm of the polymer film substrate.
In general, the higher the Rth of the optically anisotropic layer, the thicker the film and the more easily unevenness occurs. By increasing the Rth / film thickness, the film thickness can be reduced with the same Rth, and unevenness can be improved. By setting the Rth / film thickness of the optically anisotropic layer to 0.065 or more, even when the Rth of the optically anisotropic layer is 150 nm or more, a good surface shape without unevenness can be obtained.
[実施例4]
ここではUV照射量を下げることによって、Rth/dを上昇させる方法について説明する。
F11−200に用いた配向膜状に上記のディスコティック液晶化合物を含む塗布液(S1)を、上記作製した配向膜上に#6.0のワイヤーバーで連続的に塗布した。フィルムの搬送速度は20m/minとした。室温から80℃に連続的に加温する工程で溶媒を乾燥させ、その後、120℃の乾燥ゾーンで90秒間加熱し、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。続いて、フィルムの温度を80℃に保持して、高圧水銀灯を用いてUV光を500mJ/cm2照射し、液晶化合物の配向を固定化し、光学異方性層を形成し、光学補償フィルムF51を作製した。
[Example 4]
Here, a method for increasing Rth / d by decreasing the UV irradiation amount will be described.
The coating liquid (S1) containing the discotic liquid crystal compound in the form of an alignment film used for F11-200 was continuously applied onto the prepared alignment film with a # 6.0 wire bar. The conveyance speed of the film was 20 m / min. The solvent was dried in a step of continuously heating from room temperature to 80 ° C., and then heated in a drying zone at 120 ° C. for 90 seconds to align the discotic liquid crystalline compound. Subsequently, the temperature of the film is maintained at 80 ° C., UV light is irradiated at 500 mJ / cm 2 using a high-pressure mercury lamp, the orientation of the liquid crystal compound is fixed, an optically anisotropic layer is formed, and the optical compensation film F51 Was made.
上記で作製した光学補償フィルムF51に対しUV光の照射量を表3のように変更しF52〜F54を作製した。 F52 to F54 were produced by changing the irradiation amount of UV light as shown in Table 3 to the optical compensation film F51 produced above.
F11−200に用いた配向膜状に上記のディスコティック液晶性化合物を含む塗布液(S4)を、上記作製した配向膜上に#6.0のワイヤーバーで連続的に塗布した。フィルムの搬送速度は20m/minとした。室温から80℃に連続的に加温する工程で溶媒を乾燥させ、その後、120℃の乾燥ゾーンで90秒間加熱し、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。続いて、フィルムの温度を80℃に保持して、高圧水銀灯を用いてUV光を500mJ/cm2照射して液晶化合物の配向を固定化することによって光学異方性層を形成し、光学補償フィルムF61を作製した。 The coating liquid (S4) containing the discotic liquid crystalline compound in the form of the alignment film used in F11-200 was continuously applied onto the prepared alignment film with a # 6.0 wire bar. The conveyance speed of the film was 20 m / min. The solvent was dried in a step of continuously heating from room temperature to 80 ° C., and then heated in a drying zone at 120 ° C. for 90 seconds to align the discotic liquid crystalline compound. Subsequently, while maintaining the temperature of the film at 80 ° C., an optical anisotropic layer is formed by fixing the orientation of the liquid crystal compound by irradiating UV light with 500 mJ / cm 2 using a high-pressure mercury lamp, and optical compensation Film F61 was produced.
上記で作製した光学補償フィルムF61に対しUV光の照射量を表3のように変更しF62〜F64を作製した。 With respect to the optical compensation film F61 produced above, the irradiation amount of UV light was changed as shown in Table 3 to produce F62 to F64.
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
ディスコティック液晶性化合物を含む塗布液(S4)の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
下記のディスコティック液晶性化合物(I) 91質量部
エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製) 9質量部
光重合開始剤A 2質量部
下記のフッ素系ポリマー 0.4質量部
メチルエチルケトン 214質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
Composition of coating liquid (S4) containing discotic liquid crystalline compound ――――――――――――――――――――――――――――――――――――
The following discotic liquid crystalline compound (I) 91 parts by mass Ethylene oxide modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.) 9 parts by mass
更に上記光学補償フィルムF51〜F54に用いた塗布液をディスコティック液晶性化合物(S1)から(S2)に変更しフィルムF71〜F74を作製した。 Furthermore, the coating liquid used for the optical compensation films F51 to F54 was changed from the discotic liquid crystalline compound (S1) to (S2) to produce films F71 to F74.
また、更に上記光学補償フィルムF51〜F54に用いた塗布液をディスコティック液晶性化合物(S1)から(S5)に変更しフィルムF81〜F84を作製した。 Furthermore, the coating liquid used for the optical compensation films F51 to F54 was changed from the discotic liquid crystalline compound (S1) to (S5) to produce films F81 to F84.
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
ディスコティック液晶性化合物を含む塗布液(S5)の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
ディスコティック液晶性化合物(II) 91質量部
エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製) 9質量部
下記光重合開始剤A 2質量部
上記のフッ素系ポリマーA 0.4質量部
メチルエチルケトン 254質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
Composition of coating liquid (S5) containing discotic liquid crystalline compound ――――――――――――――――――――――――――――――――――――
Discotic liquid crystalline compound (II) 91 parts by mass Ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.) 9 parts by mass The following
上記で作製した。光学補償フィルムF51〜F54、F61〜F64、F71〜F74およびF81〜F84を表1と同様の方法で評価し表3に結果を示した。 Produced above. Optical compensation films F51 to F54, F61 to F64, F71 to F74, and F81 to F84 were evaluated in the same manner as in Table 1, and the results are shown in Table 3.
尚、密着性試験は以下の方法で行った。
(6)密着性評価
各反射防止フィルム試料の低屈折率層を有する側の表面に、カッターナイフで碁盤目状に縦11本、横11本の切り込みを入れて、合計100個の正方形の升目を刻み、日東電工(株)製のポリエステル粘着テープ" No.31B" を圧着して、密着試験を行った。剥がれの有無を目視で観察し、下記の4段階評価を行った。
◎:100個の升目中に剥がれが全く認められなかったもの
○:100個の升目中に剥がれが認められたものが2升以内のもの
△:100個の升目中に剥がれが認められたものが3〜10升のもの
×:100個の升目中に剥がれが認められたものが10升を超えたもの
The adhesion test was conducted by the following method.
(6) Adhesion evaluation The surface on the side having the low refractive index layer of each antireflection film sample was cut into 11 vertical and 11 horizontal cuts with a cutter knife in a total of 100 square squares. The polyester adhesive tape “No. 31B” manufactured by Nitto Denko Co., Ltd. was pressed and subjected to an adhesion test. The presence or absence of peeling was visually observed, and the following four-stage evaluation was performed.
◎: No peeling was observed in 100 squares ○: No peeling was observed in 100 squares within 2 squares △: peeling was observed in 100
表3の結果から以下のことが明らかである。
UV照射量を下げて行くとRth/dを上げることができる。このとき、UV照射量の低下と共に密着性が悪化する傾向にあるが、感光域が330nm〜450nmであり、ハロゲンラジカルを発生する重合開始剤Aを用いると密着性悪化が起き難い。従って、Rth/dを上げるために感光域が330nm〜450nmであり、ハロゲンラジカルを発生する重合開始剤Aを用いることは好ましい態様である。
From the results in Table 3, the following is clear.
Rth / d can be increased by decreasing the UV irradiation amount. At this time, the adhesiveness tends to deteriorate with a decrease in the UV irradiation amount, but the photosensitive area is 330 nm to 450 nm, and when the polymerization initiator A that generates a halogen radical is used, the adhesiveness is hardly deteriorated. Therefore, in order to increase Rth / d, it is a preferable embodiment to use a polymerization initiator A having a photosensitive region of 330 nm to 450 nm and generating a halogen radical.
また、F71〜F74とF81〜F84の比較から、UV照射量を下げて行くとRth/dを上げることができる。このとき、UV照射量の低下と共に密着性が悪化する傾向にあるが、多官能モノマーとして4官能以上の重合性基を有する多官能モノマーを使用したものは(F71〜F74)は、3官能の多官能モノマーを使用した(F81〜F74)に対し、密着性悪化が起き難い。従って、Rth/dを上げるために4官能以上の重合性基を有する多官能モノマーを使用することは好ましい態様である。 Further, from the comparison between F71 to F74 and F81 to F84, Rth / d can be increased by decreasing the UV irradiation amount. At this time, the adhesiveness tends to deteriorate as the UV irradiation amount decreases, but those using a polyfunctional monomer having a tetrafunctional or higher functional group as the polyfunctional monomer (F71 to F74) are trifunctional. Compared with (F81-F74) using a polyfunctional monomer, adhesion deterioration hardly occurs. Therefore, it is a preferable embodiment to use a polyfunctional monomer having a tetrafunctional or higher functional group in order to increase Rth / d.
次に、光学補償フィルムF71に対しディスコティック液晶性化合物を含む塗布液(S2)のディスコティック液晶性化合物(II)および多官能モノマーDPHAの量を、表4のように変更し、F75〜F77を作製した。
また、光学補償フィルムF81に対しディスコティック液晶性化合物を含む塗布液(S5)のディスコティック液晶性化合物(II)および多官能モノマーV#360の量を、表4のように変更し、F85〜F87を作製した。
これらの評価結果を表4に示す。
Next, the amounts of the discotic liquid crystalline compound (II) and the polyfunctional monomer DPHA in the coating liquid (S2) containing the discotic liquid crystalline compound with respect to the optical compensation film F71 are changed as shown in Table 4, and F75 to F77 are changed. Was made.
Further, the amount of the discotic liquid crystalline compound (II) and the polyfunctional monomer V # 360 in the coating liquid (S5) containing the discotic liquid crystalline compound with respect to the optical compensation film F81 is changed as shown in Table 4, and F85 to F87 was produced.
These evaluation results are shown in Table 4.
表4の結果から以下のことが明らかである。
含有する多官能モノマーの量を下げて行くとRth/dを上げることができる。このとき、モノマーの量を下げると密着性が悪化する傾向にあるが、多官能モノマーとして4官能以上の重合性基を有する多官能モノマーを使用したものは(F71とF75〜F77)は、3官能の多官能モノマーを使用した(F81とF85〜F87)に対し、密着性悪化が起き難い。従って、Rth/dを上げるために4官能以上の重合性基を有する多官能モノマーを使用することは好ましい態様である。
From the results of Table 4, the following is clear.
Rth / d can be increased by decreasing the amount of polyfunctional monomer contained. At this time, when the amount of the monomer is decreased, the adhesion tends to be deteriorated. However, a polyfunctional monomer having a tetrafunctional or higher functional group as the polyfunctional monomer (F71 and F75 to F77) is 3 In contrast to the use of functional polyfunctional monomers (F81 and F85 to F87), adhesion deterioration is unlikely to occur. Therefore, it is a preferable embodiment to use a polyfunctional monomer having a tetrafunctional or higher functional group in order to increase Rth / d.
1 上側偏光板
2 上側偏光板吸収軸
3 光学異方性層
4 光学異方性層遅相軸の方向
5 液晶セル上電極基板
6 上基板配向制御方向
7 液晶性分子
8 液晶セル下電極基板
9 下基板配向制御方向
10 光学異方性層
14 下側偏光板
15 下側偏光板吸収軸の方向
101 偏光板保護膜
102 偏光板保護膜遅相軸の方向
103 偏光板偏光膜
104 偏光膜吸収軸方向
105 偏光板保護膜
106 偏光板保護膜遅相軸の方向
DESCRIPTION OF
Claims (19)
一般式(1)
1.03≦Rth(450)/Rth(550)≦1.30 The optical compensation film as described in any one of Claims 1-3 which satisfy | fills following formula (1).
General formula (1)
1.03 ≦ Rth (450) / Rth (550) ≦ 1.30
一般式(2)
1.06≦Rth(450)/Rth(550)≦1.30 The optical compensation film according to any one of claims 1 to 4, wherein the optically anisotropic layer satisfies the following formula (2).
General formula (2)
1.06 ≦ Rth (450) / Rth (550) ≦ 1.30
一般式(3)
70≦Re(550)≦180
一般式(4)
30≦Rth(550)≦140 Furthermore, it has a 2nd optical compensation film, Said 2nd optical compensation film consists of a polymer stretched film, and front retardation and retardation of thickness direction satisfy | fill following formula (3) and following formula (4). The liquid crystal display device according to claim 14 or 15 .
General formula (3)
70 ≦ Re (550) ≦ 180
General formula (4)
30 ≦ Rth (550) ≦ 140
一般式(5)
0.7≦Re(450)/Re(550)≦1.0 The liquid crystal display device according to claim 16 , wherein the second optical compensation film satisfies the following formula (5).
General formula (5)
0.7 ≦ Re (450) / Re (550) ≦ 1.0
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