JP4981269B2 - Laminated optical compensation film, composite polarizing plate, and liquid crystal display element - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示装置の画質の改善に用いられる積層光学補償フィルム、複合偏光板、液晶表示素子、及び、液晶配向用フィルムに関する。 The present invention relates to a laminated optical compensation film, a composite polarizing plate, a liquid crystal display element, and a liquid crystal alignment film used for improving the image quality of a liquid crystal display device.

液晶表示装置は、ノートパソコンやパソコン用モニタ等に使用されているが、近年では、大型テレビ用途にも採用され、急激に需要が増加している。
これに伴い液晶表示装置の光学補償を行うため、様々な光学補償フィルムが提案されている。
Liquid crystal display devices are used for notebook personal computers, personal computer monitors, and the like, but in recent years, they have also been used for large-sized televisions, and the demand is rapidly increasing.
Along with this, various optical compensation films have been proposed to perform optical compensation of liquid crystal display devices.

光学補償フィルムは大別すると、高分子フィルムを一軸又は二軸に延伸した延伸光学補償フィルムと、高分子フィルム等の基材の上に液晶層を積層させた液晶層積層フィルムがある。
用いる液晶の種類は配向状態を制御することで様々な補償形態を達成できること、延伸光学補償フィルムに比べ薄膜化できることから液晶層積層フィルムは有用であり、例えば、特許文献1にその製造方法が開示されている。
The optical compensation film is roughly classified into a stretched optical compensation film obtained by stretching a polymer film uniaxially or biaxially, and a liquid crystal layer laminated film in which a liquid crystal layer is laminated on a substrate such as a polymer film.
Since the type of liquid crystal used can achieve various compensation forms by controlling the alignment state and can be made thinner than a stretched optical compensation film, a liquid crystal layer laminated film is useful. For example, Patent Document 1 discloses a method for producing the same. Has been.

液晶積層型の光学補償フィルムのフィルム層の材料としては、透明性や低残留位相差等からトリアセチルセルロースが用いられている。
しかし、このようなトリアセチルセルロースからなるフィルム層を有する光学補償フィルムを用いて製造した液晶表示装置は、使用の際のバックライトの発熱により、光学補償フィルムのフィルム層が加熱され、発生した内部応力により光り抜けと呼ばれる、表示不良が生じるという問題があった。
As a material for the film layer of the liquid crystal laminated type optical compensation film, triacetyl cellulose is used because of its transparency and low residual retardation.
However, the liquid crystal display device manufactured using such an optical compensation film having a film layer made of triacetyl cellulose is heated in the film layer of the optical compensation film due to heat generated by the backlight during use. There has been a problem that display failure, which is called light loss due to stress, occurs.

このような問題に対して、近年、フィルム層の材料としてトリアセチルセルロースに代わり、耐熱性に優れ、光弾性係数の小さいシクロオレフィン系樹脂が用いられるようになりつつある。しかし、シクロオレフィン系樹脂フィルム上に液晶溶液を塗工し、液晶層を形成しようとしてもはじきを生じるため塗工が困難であり、また、シクロオレフィン系樹脂フィルムと液晶層とは密着性が悪いという問題があった。
また、シクロオレフィン系樹脂フィルムは、液晶分子を配向させるためにラビング処理しても充分に配向しないため、シクロオレフィン系樹脂フィルム上に液晶層を積層するためには配向膜が必要となり、製造過程が複雑になるという問題もあった。
特開2004−317651号公報
In response to such problems, in recent years, cycloolefin resins having excellent heat resistance and a small photoelastic coefficient are being used instead of triacetyl cellulose as a material for the film layer. However, it is difficult to apply a liquid crystal solution on a cycloolefin-based resin film to form a liquid crystal layer, which causes repelling, and the cycloolefin resin film and the liquid crystal layer have poor adhesion. There was a problem.
In addition, the cycloolefin resin film does not sufficiently align even if it is rubbed to align liquid crystal molecules, so an alignment film is required to laminate the liquid crystal layer on the cycloolefin resin film, and the manufacturing process There was also a problem that became complicated.
JP 2004-317651 A

本発明は、上記現状に鑑み、液晶表示装置の画質の改善に用いられる積層光学補償フィルム、複合偏光板、液晶表示素子、及び、液晶配向用フィルムを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the laminated optical compensation film used for the improvement of the image quality of a liquid crystal display device, a composite polarizing plate, a liquid crystal display element, and the liquid crystal aligning film in view of the said present condition.

本発明は、シクロオレフィン系樹脂フィルムと、前記シクロオレフィン系樹脂フィルム上に積層された液晶層とからなる積層光学補償フィルムであって、前記シクロオレフィン系樹脂フィルムは、前記液晶層と接する側の表面に、酸素濃度が15体積%以下である不活性ガスによる常圧プラズマ処理と、前記常圧プラズマ処理に続いてラビング処理が施されている積層光学補償フィルムである。
以下に本発明を詳述する。
The present invention is a laminated optical compensation film comprising a cycloolefin resin film and a liquid crystal layer laminated on the cycloolefin resin film, the cycloolefin resin film on the side in contact with the liquid crystal layer The laminated optical compensation film has a surface subjected to a normal pressure plasma treatment with an inert gas having an oxygen concentration of 15% by volume or less and a rubbing treatment subsequent to the normal pressure plasma treatment.
The present invention is described in detail below.

本発明者らは、鋭意検討の結果、シクロオレフィン系樹脂フィルムの表面に特定の条件で常圧プラズマ処理を施すことにより、シクロオレフィン系樹脂フィルムに対する液晶溶液の塗工性、及び、シクロオレフィン系樹脂フィルムと液晶層との密着性が向上し、更に常圧プラズマ処理が施されたシクロオレフィン系樹脂フィルムの上からラビング処理を施すことにより、別に配向膜を用いることなく液晶を配向させることができ、しかも、常圧プラズマ処理による効果を失わないということを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies, the inventors have performed a normal pressure plasma treatment on the surface of the cycloolefin-based resin film under specific conditions, thereby providing a coating property of the liquid crystal solution on the cycloolefin-based resin film, and a cycloolefin-based film. The adhesion between the resin film and the liquid crystal layer is improved, and the liquid crystal can be aligned without using a separate alignment film by applying a rubbing treatment from above the cycloolefin resin film that has been subjected to atmospheric pressure plasma treatment. In addition, the inventors have found that the effects of atmospheric pressure plasma treatment are not lost, and have completed the present invention.

本発明の積層光学補償フィルムは、シクロオレフィン系樹脂フィルムと、前記シクロオレフィン系樹脂フィルム上に積層された液晶層とからなる。 The laminated optical compensation film of the present invention comprises a cycloolefin resin film and a liquid crystal layer laminated on the cycloolefin resin film.

上記シクロオレフィン系樹脂フィルムは、シクロオレフィン系樹脂を成膜したものである。
上記シクロオレフィン系樹脂としては特に限定されず、例えば、ノルボルネン系樹脂、ジシクロペンタジエン系樹脂等が挙げられる。なかでも、不飽和結合を有さないか、又は、不飽和結合が水素添加されたものが好適に用いられ、例えば、1種又は2種以上のノルボルネン系モノマーの開環(共)重合体の水素添加物、1種又は2種以上のノルボルネン系モノマーの付加(共)重合体、ノルボルネン系モノマーとオレフィン系モノマー(エチレン、α−オレフィン等)との付加共重合体、ノルボルネン系モノマーとシクロオレフィン系モノマー(シクロペンテン、シクロオクテン、5,6−ジヒドロジシクロペンタジエン等)との付加共重合体、及び、これらの変性物等が挙げられ、具体的には、ZEONEX、ZEONOR(日本ゼオン社製)、ARTON(JSR社製)、TOPAS(チコナ社製)、APL(三井化学社製)等が挙げられる。
The cycloolefin-based resin film is formed by forming a cycloolefin-based resin.
The cycloolefin-based resin is not particularly limited, and examples thereof include norbornene-based resins and dicyclopentadiene-based resins. Among these, those having no unsaturated bond or having an unsaturated bond hydrogenated are preferably used. For example, a ring-opening (co) polymer of one or more norbornene monomers is used. Hydrogenated products, addition (co) polymers of one or more norbornene monomers, addition copolymers of norbornene monomers and olefin monomers (ethylene, α-olefin, etc.), norbornene monomers and cycloolefins And addition copolymers with a series monomer (cyclopentene, cyclooctene, 5,6-dihydrodicyclopentadiene, etc.), and modified products thereof, specifically, ZEONEX, ZEONOR (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) , ARTON (manufactured by JSR), TOPAS (manufactured by Chicona), APL (manufactured by Mitsui Chemicals) and the like.

上記成膜の方法としては特に限定されず、従来公知の成膜方法を用いればよく、具体的には、例えば、シクロオレフィン系樹脂を押出機に供給して溶融、混練し、押出機の先端に取り付けた金型からフィルム状に押し出して長尺状のシクロオレフィン系樹脂フィルムを成膜する方法(溶融押出法)、シクロオレフィン系樹脂を有機溶媒中に溶解してなる溶液をドラム又はバンド上に流延した後に有機溶媒を蒸発させて長尺状のシクロオレフィン系樹脂フィルムを成膜する方法(溶液流延法)等が挙げられる。
なお、シクロオレフィン系樹脂フィルムの厚みが80μm以上となる場合には、溶液流延法では有機溶剤を充分に蒸発、除去させることが困難となることがあるので、溶融押出法を用いることが好ましい。
The film forming method is not particularly limited, and a conventionally known film forming method may be used. Specifically, for example, a cycloolefin-based resin is supplied to an extruder and melted and kneaded. A method of forming a long cycloolefin resin film by extrusion from a mold attached to a film (melt extrusion method), a solution obtained by dissolving a cycloolefin resin in an organic solvent on a drum or band And a method of evaporating the organic solvent and then forming a long cycloolefin resin film (solution casting method).
In addition, when the thickness of the cycloolefin-based resin film is 80 μm or more, it may be difficult to sufficiently evaporate and remove the organic solvent by the solution casting method. Therefore, it is preferable to use the melt extrusion method. .

本発明の積層光学補償フィルムにおいては、上記シクロオレフィン系樹脂フィルムは、上記液晶層と接する側の表面に、酸素濃度が15体積%以下である不活性ガスによる常圧プラズマ処理と、前記常圧プラズマ処理に続いてラビング処理が施されている。
シクロオレフィン系樹脂フィルムの表面に、酸素濃度が15体積%以下である不活性ガスによる常圧プラズマ処理が施されてなる液晶配向用フィルム、及び、シクロオレフィン系樹脂フィルムの表面に、酸素濃度が15体積%以下である不活性ガスによる常圧プラズマ処理が施され、続いてラビング処理が施されてなる液晶配向用フィルムもまた、それぞれ本発明の1つである。
In the laminated optical compensation film of the present invention, the cycloolefin-based resin film has a normal pressure plasma treatment with an inert gas having an oxygen concentration of 15% by volume or less on the surface in contact with the liquid crystal layer, and the normal pressure. A rubbing process is performed following the plasma process.
The surface of the cycloolefin resin film is subjected to atmospheric pressure plasma treatment with an inert gas having an oxygen concentration of 15% by volume or less, and the surface of the cycloolefin resin film has an oxygen concentration of A film for aligning liquid crystal, which is subjected to atmospheric pressure plasma treatment with an inert gas of 15% by volume or less and subsequently subjected to rubbing treatment, is also one aspect of the present invention.

上記常圧プラズマ処理とは、電極間に導いた気体に電圧を印加することにより励起させてプラズマ化ガスとし、このプラズマ化ガスにより被処理物の表面を親水化処理するものである。 In the normal pressure plasma treatment, a voltage is applied to a gas introduced between electrodes to excite the gas into a plasma gas, and the surface of the object to be processed is hydrophilized with the plasma gas.

上記常圧プラズマ処理は、一対の対向電極を有し、該電極の対向面の少なくとも一方に固体誘電体が設置されている装置において行われることが好ましい。プラズマが発生する部位は、上記電極の一方に固体誘電体を設置した場合は、固体誘電体と電極との間、上記電極の双方に固体誘電体を設置した場合は、固体誘電体同士の間の空間である。この固体誘電体と電極との間又は固体誘電体同士の間に親水化処理の対象物体である疎水性樹脂フィルムを配置して常圧プラズマ処理を行う。 The atmospheric pressure plasma treatment is preferably performed in an apparatus having a pair of counter electrodes, and a solid dielectric is installed on at least one of the counter surfaces of the electrodes. When the solid dielectric is installed on one of the electrodes, the plasma is generated between the solid dielectric and the electrode. When the solid dielectric is installed on both of the electrodes, the plasma is generated between the solid dielectrics. Space. A normal pressure plasma treatment is performed by disposing a hydrophobic resin film as a target object of the hydrophilization treatment between the solid dielectric and the electrode or between the solid dielectrics.

上記電極としては特に限定されず、例えば、銅、アルミニウム等の金属単体、ステンレス、真鍮等の合金、金属化合物等からなるものが挙げられる。 The electrode is not particularly limited, and examples thereof include those made of simple metals such as copper and aluminum, alloys such as stainless steel and brass, and metal compounds.

上記対向電極は、電界集中によるアーク放電の発生を避けるために、対向電極間の距離が略一定となる構造であることが好ましい。この条件を満たす電極構造としては、平行平板型、円筒対向平板型、球対向平板型、双曲面、対向平板型、同軸円筒型構造等が挙げられる。 The counter electrode preferably has a structure in which the distance between the counter electrodes is substantially constant in order to avoid occurrence of arc discharge due to electric field concentration. Examples of the electrode structure that satisfies this condition include a parallel plate type, a cylindrical opposed flat plate type, a spherical opposed flat plate type, a hyperboloid, an opposed flat plate type, and a coaxial cylindrical type structure.

上記固体誘電体は、上記電極の対向面の一方又は双方に設置されていることが好ましい。この際、固体誘電体と設置される側の電極が密着し、かつ、接する電極の対向面を完全に覆うようにする。固体誘電体によって覆われずに電極同士が直接対向する部位があると、そこからアーク放電が生じるためである。
上記固体誘電体の形状は、シート状でもフィルム状でもよいが、好ましい厚さの下限が0.01mm、好ましい厚さの上限が4mmである。0.01mm未満であると放電プラズマを発生するのに高電圧を要し、4mmを超えると電圧印加時に絶縁破壊が起こりアーク放電が発生する。
The solid dielectric is preferably disposed on one or both of the opposing surfaces of the electrode. At this time, the solid dielectric and the electrode on the side to be installed are in close contact with each other, and the opposing surface of the electrode in contact is completely covered. This is because if there is a portion where the electrodes directly face each other without being covered by the solid dielectric, arc discharge occurs from there.
The solid dielectric may be in the form of a sheet or a film, but the lower limit of the preferred thickness is 0.01 mm, and the upper limit of the preferred thickness is 4 mm. If it is less than 0.01 mm, a high voltage is required to generate discharge plasma, and if it exceeds 4 mm, dielectric breakdown occurs when voltage is applied and arc discharge occurs.

上記固体誘電体の材質としては特に限定されず、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック、ガラス、二酸化珪素、酸化アルミニウム、二酸化ジルコニウム、二酸化チタン等の金属酸化物、チタン酸バリウム等の複酸化物等が挙げられる。
また、上記固体誘電体は、比誘電率が25℃環境下で2以上であることが好ましい。比誘電率が2以上の誘電体の具体例としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ガラス、金属酸化膜等が挙げられる。さらに、高密度の放電プラズマを安定して発生させるためには、比誘電率が10以上の固体誘電体を用いることが好ましい。
比誘電率の上限は特に限定されるものではないが、現実の材料では18500程度のものが知られている。比誘電率が10以上の固体誘電体としては、酸化チタン5〜50重量%、酸化アルミニウム50〜95重量%で混合された金属酸化物被膜、又は、酸化ジルコニウムを含有する金属酸化物被膜からなり、その被膜の厚みが10〜1000μmであるものを用いることが好ましい。
The material of the solid dielectric is not particularly limited, and examples thereof include plastics such as polytetrafluoroethylene and polyethylene terephthalate, glass, metal oxides such as silicon dioxide, aluminum oxide, zirconium dioxide, and titanium dioxide, and barium titanate. Examples include double oxides.
The solid dielectric preferably has a relative dielectric constant of 2 or more in a 25 ° C. environment. Specific examples of the dielectric having a relative dielectric constant of 2 or more include, for example, polytetrafluoroethylene, glass, and metal oxide film. Further, in order to stably generate a high density discharge plasma, it is preferable to use a solid dielectric having a relative dielectric constant of 10 or more.
The upper limit of the relative dielectric constant is not particularly limited, but an actual material of about 18500 is known. The solid dielectric having a relative dielectric constant of 10 or more is composed of a metal oxide film mixed with 5 to 50% by weight of titanium oxide and 50 to 95% by weight of aluminum oxide, or a metal oxide film containing zirconium oxide. It is preferable to use a film having a thickness of 10 to 1000 μm.

上記電極間の距離としては特に限定されず、雰囲気ガスの圧力、酸素濃度、固体誘電体の厚さ、印加電圧の大きさ、プラズマ放電処理されたフィルムを利用する目的等を考慮して決定され、好ましい下限は0.5mm、好ましい上限は50mmである。0.5mm未満であると、電極間における雰囲気ガス濃度の変動が大きく、処理が不均一になり易く、また、電極間に設置する被処理物の厚さが限定されてしまう。50mmを超えると、均一な放電プラズマを発生させることが困難である。
また、印加する電圧はパルス電圧が好ましい。パルス波形はインパルス型、方形波型、変調型の波形のいずれでもよく、さらに印加電圧が正負の繰り返しであっても、正又は負のいずれかの極性側に電圧が印加される片波状の波形であってもよい。
The distance between the electrodes is not particularly limited and is determined in consideration of the pressure of the atmospheric gas, the oxygen concentration, the thickness of the solid dielectric, the magnitude of the applied voltage, the purpose of using the film subjected to plasma discharge treatment, and the like. The preferred lower limit is 0.5 mm, and the preferred upper limit is 50 mm. If the thickness is less than 0.5 mm, the variation in the atmospheric gas concentration between the electrodes is large, the processing is likely to be non-uniform, and the thickness of the workpiece to be installed between the electrodes is limited. If it exceeds 50 mm, it is difficult to generate uniform discharge plasma.
The applied voltage is preferably a pulse voltage. The pulse waveform may be any of an impulse type, a square wave type, and a modulation type waveform. Furthermore, even if the applied voltage is positive and negative, a single-wave shape waveform in which voltage is applied to either the positive or negative polarity side. It may be.

パルス電圧の電圧立ち上がり時間としては特に限定されないが、好ましい下限は40ns、好ましい上限は100μsである。ここで、パルス電圧の電圧立ち上がり時間とは、電圧変化が連続して正である時間を意味する。40ns未満の電圧立ち上がり時間のパルス電圧を実現することは困難であり、100μsを超えると放電状態がアークに移行しやすく不安定なものとなり、パルス電圧による高密度プラズマ状態を期待できなくなる。より好ましい下限は50ns、より好ましい上限は5μsである。
また、パルス電圧の電圧立ち下がり時間も急峻であることが好ましく、パルス電圧の電圧立ち上がり時間と同様の100μs以下のタイムスケールであることが好ましい。パルス電界発生技術によっても異なるが、例えば、本発明の実施例で使用した電源装置では、パルス電圧の電圧立ち上がり時間と電圧立ち下がり時間とを同じ時間に設定することができる。
The voltage rise time of the pulse voltage is not particularly limited, but a preferable lower limit is 40 ns, and a preferable upper limit is 100 μs. Here, the voltage rise time of the pulse voltage means a time during which the voltage change is continuously positive. It is difficult to realize a pulse voltage having a voltage rise time of less than 40 ns. If the pulse voltage exceeds 100 μs, the discharge state tends to shift to an arc and becomes unstable, and a high-density plasma state due to the pulse voltage cannot be expected. A more preferable lower limit is 50 ns, and a more preferable upper limit is 5 μs.
Further, the voltage fall time of the pulse voltage is preferably steep, and the time scale is preferably 100 μs or less, which is the same as the voltage rise time of the pulse voltage. For example, in the power supply device used in the embodiments of the present invention, the voltage rise time and the voltage fall time of the pulse voltage can be set to the same time, although it depends on the pulse electric field generation technique.

パルス電圧の周波数としては特に限定されないが、好ましい下限は0.5kHz、好ましい上限は100kHzである。0.5kHz未満であるとプラズマ密度が低いため処理に時間がかかりすぎ、100kHzを超えるとアーク放電が発生しやすくなる。より好ましい下限は1kHzである。 Although it does not specifically limit as a frequency of a pulse voltage, A preferable minimum is 0.5 kHz and a preferable upper limit is 100 kHz. If it is less than 0.5 kHz, the plasma density is low, so that the process takes too much time. If it exceeds 100 kHz, arc discharge tends to occur. A more preferred lower limit is 1 kHz.

上記パルス電圧におけるパルス継続時間としては特に限定されないが、好ましい下限は1μs、好ましい上限は1000μsである。1μs未満であると放電が不安定なものとなり、1000μsを超えるとアーク放電に移行しやすくなる。より好ましい下限は3μs、より好ましい上限は200μsである。ここで、パルス継続時間とは、ON、OFFの繰り返しからなるパルス電圧における、パルスが連続する時間を意味する。
さらに、放電を安定させるためには、放電時間1ms内に、少なくとも1μs継続するOFF時間を有することが好ましい。また、パルス電圧の印加において、直流を重畳してもよい。
Although it does not specifically limit as pulse duration in the said pulse voltage, A preferable minimum is 1 microsecond and a preferable upper limit is 1000 microseconds. If it is less than 1 μs, the discharge becomes unstable, and if it exceeds 1000 μs, it tends to shift to arc discharge. A more preferable lower limit is 3 μs, and a more preferable upper limit is 200 μs. Here, the pulse duration means a time for which a pulse continues in a pulse voltage consisting of repetition of ON and OFF.
Furthermore, in order to stabilize the discharge, it is preferable to have an OFF time that lasts at least 1 μs within a discharge time of 1 ms. Further, a direct current may be superimposed when applying a pulse voltage.

プラズマ放電を発生する雰囲気ガスは、少なくとも酸素ガスを含むガスである。酸素ガス以外の混合ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガスなどが挙げられ、酸素ガスと酸素以外のガスの体積比率は15:85〜1:99の範囲でほぼ任意の比率で混合することができる。混合ガス中の酸素ガス濃度が15体積%を超えると重合性液晶層の密着性が急激に低下する。また、混合ガス中の酸素ガス濃度の下限は特に限定されないが、本発明においては常圧付近で処理を実施するため、完全に無酸素状態になることはなく、実質的にその程度の酸素が存在すればよい。酸素ガス濃度のより好ましい上限は10体積%である。 The atmospheric gas that generates plasma discharge is a gas containing at least oxygen gas. Nitrogen gas, argon gas, etc. are mentioned as mixed gas other than oxygen gas, The volume ratio of gas other than oxygen gas and oxygen can be mixed by substantially arbitrary ratios in the range of 15:85 to 1:99. . When the oxygen gas concentration in the mixed gas exceeds 15% by volume, the adhesiveness of the polymerizable liquid crystal layer is rapidly lowered. In addition, although the lower limit of the oxygen gas concentration in the mixed gas is not particularly limited, in the present invention, since the treatment is performed near normal pressure, it does not become completely oxygen-free, and substantially no oxygen is present. It only has to exist. A more preferable upper limit of the oxygen gas concentration is 10% by volume.

上記常圧プラズマ処理の圧力としては特に限定されないが、好ましい下限は100Torr(約1.33×10Pa)、好ましい上限は800Torr(約10.6×10Pa)であり、より好ましい下限は700Torr(約9.31×10Pa)、より好ましい上限は780Torr(約10.4×10Pa)である。 The pressure of the atmospheric plasma treatment is not particularly limited, but a preferable lower limit is 100 Torr (about 1.33 × 10 4 Pa), a preferable upper limit is 800 Torr (about 10.6 × 10 4 Pa), and a more preferable lower limit is 700 Torr (about 9.31 × 10 4 Pa), and a more preferable upper limit is 780 Torr (about 10.4 × 10 4 Pa).

上記ラビング処理の方法としては特に限定されず、従来公知の手段を用いることができ、例えば、長尺状のフィルムを搬送しつつ、該フィルム上に長さ方向を任意の角度に設定し得るラビングロールを設置し、ラビングロールを回転させつつフィルム表面に接触させ、基材表面をラビング処理する方法等が挙げられる。フィルムの搬送速度、ラビング角度、ラビングロールの回転数及びラビング圧等は、目的とするラビング処理に応じて適宜設定すればよい。
また、使用するラビングロール表面材等のラビング材の材質についても特に限定されないが、上記ラビング処理により得られるフィルムが光学用途に用いられるものであることを考慮すると、ナイロン、綿、ポリエステル等のフェルトのような傷がつきにくいものを選ぶことが好ましい。
本発明の積層光学補償フィルムにおいては、常圧プラズマ処理が施されたシクロオレフィン系樹脂フィルム上がラビング処理されていることにより、液晶層をホモジニアス配向させることができる。
The rubbing treatment method is not particularly limited, and a conventionally known means can be used. For example, rubbing that can set a length direction on the film while conveying a long film. Examples include a method in which a roll is set, the rubbing roll is rotated and brought into contact with the film surface, and the substrate surface is rubbed. What is necessary is just to set suitably the conveyance speed of a film, a rubbing angle, the rotation speed of a rubbing roll, a rubbing pressure, etc. according to the target rubbing process.
Also, the material of the rubbing material such as the rubbing roll surface material to be used is not particularly limited, but considering that the film obtained by the rubbing treatment is used for optical applications, felts such as nylon, cotton, polyester, etc. It is preferable to select a material that is not easily damaged.
In the laminated optical compensation film of the present invention, the liquid crystal layer can be homogeneously aligned by subjecting the cycloolefin resin film that has been subjected to atmospheric pressure plasma treatment to rubbing treatment.

上記液晶層としては、通常、液晶積層型の光学補償フィルムに用いられる液晶層であれば特に限定されないが、フィルムに対するダメージが少ないことから、液晶状態を発現する温度が低いものが好ましく、具体的には重合性液晶組成物からなる液晶層が好適に用いられる。 The liquid crystal layer is not particularly limited as long as it is usually a liquid crystal layer used for a liquid crystal laminated type optical compensation film. However, since there is little damage to the film, a liquid crystal layer having a low temperature is preferable. For this, a liquid crystal layer made of a polymerizable liquid crystal composition is preferably used.

上記重合性液晶組成物としては特に限定されず、例えば、下記式(1)〜(7)からなる群より選択される少なくとも1種の重合性液晶化合物を含有するものが挙げられる。 The polymerizable liquid crystal composition is not particularly limited, and examples thereof include those containing at least one polymerizable liquid crystal compound selected from the group consisting of the following formulas (1) to (7).

Figure 0004981269
Figure 0004981269

なお、上記式(1)は、特開平9−316032号公報に記載の方法で合成できる。上記式(2)は、特開平7−17910号公報に記載の方法で合成できる。上記式(3)は、WO98/00428に記載の方法で合成できる。上記式(4)は、DE19504224に記載の方法で合成できる。上記式(5)は、Makromol.Chem.190,3201−3215(1989)に記載の方法で合成できる。上記式(6)は、特開2003−48903号公報に記載の方法で合成できる。上記式(7)は、WO97/00600に記載の方法で合成できる。 The above formula (1) can be synthesized by the method described in JP-A-9-316032. The above formula (2) can be synthesized by the method described in JP-A-7-17910. The above formula (3) can be synthesized by the method described in WO98 / 00428. The above formula (4) can be synthesized by the method described in DE19504224. The above formula (5) is obtained from Makromol. Chem. 190, 3201-3215 (1989). The above formula (6) can be synthesized by the method described in JP-A-2003-48903. The above formula (7) can be synthesized by the method described in WO97 / 00600.

本発明の積層光学補償フィルムの製造方法としては特に限定されず、例えば、上述したように常圧プラズマ処理されたシクロオレフィン系樹脂フィルム上に、上記液晶層の原料となる上記重合性液晶組成物に溶剤、重合開始剤等を添加して液晶溶液とし、シクロオレフィン系樹脂フィルム上への塗工を行い、乾燥させる方法等が挙げられる。 The method for producing the laminated optical compensation film of the present invention is not particularly limited. For example, the polymerizable liquid crystal composition used as a raw material for the liquid crystal layer on the cycloolefin resin film that has been subjected to atmospheric pressure plasma treatment as described above. Examples thereof include a method in which a solvent, a polymerization initiator, etc. are added to obtain a liquid crystal solution, which is coated on a cycloolefin resin film and dried.

上記溶剤としては特に限定されず、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、n−ブチルベンゼン、ジエチルベンゼン、テトラリン、メトキシベンゼン、1,2−ジメトキシベンゼン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、乳酸エチル、乳酸メチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、テトラクロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、t−ブチルアルコール、ジアセトンアルコール、グリセリン、モノアセチン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ等が挙げられる。上記溶剤は単一化合物であってもよいし、混合物であってもよい。 The solvent is not particularly limited. For example, benzene, toluene, xylene, mesitylene, n-butylbenzene, diethylbenzene, tetralin, methoxybenzene, 1,2-dimethoxybenzene, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, acetone, methyl ethyl ketone, methyl Isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, ethyl acetate, ethyl lactate, methyl lactate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, γ-butyrolactone, 2-pyrrolidone, N-methyl-2 -Pyrrolidone, dimethylformamide, chloroform, dichloromethane, carbon tetrachloride, dichloroethane , Tetrachlorethylene, trichlorethylene, tetrachlorethylene, chlorobenzene, t- butyl alcohol, diacetone alcohol, glycerin, monoacetin, ethylene glycol, triethylene glycol, hexylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, and the like. The solvent may be a single compound or a mixture.

上記溶剤の割合としては特に限定されないが、上記重合性液晶組成物の全量を基準として好ましい下限は60重量%、好ましい上限は95重量%である。60重量%未満であると、上記重合性液晶組成物の溶解性及び塗工する際に最適な粘度が得られず、95重量%を超えると、溶剤コスト及び溶剤を蒸発させる際の時間や熱量といった経済的観点から好ましくない。より好ましい下限は50重量%、より好ましい上限は90重量%であり、更に好ましい下限は70重量%、更に好ましい上限は85重量%である。 The ratio of the solvent is not particularly limited, but a preferable lower limit is 60% by weight and a preferable upper limit is 95% by weight based on the total amount of the polymerizable liquid crystal composition. If it is less than 60% by weight, the solubility of the polymerizable liquid crystal composition and the optimum viscosity cannot be obtained when it is applied. If it exceeds 95% by weight, the solvent cost and the time and amount of heat for evaporating the solvent are reduced. It is not preferable from the economical viewpoint. A more preferred lower limit is 50% by weight, a more preferred upper limit is 90% by weight, a further preferred lower limit is 70% by weight, and a still more preferred upper limit is 85% by weight.

上記重合性液晶組成物の重合速度を最適化するために、公知の光重合開始剤を添加してもよい。上記光重合開始剤の添加量としては特に限定されないが、上記重合性液晶組成物の全量を基準として、好ましい下限は0.01重量%、好ましい上限は10重量%であり、より好ましい下限は0.1重量%、より好ましい上限は7重量%である。
上記光重合開始剤としては特に限定されず、例えば、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、イルガキュアー500、イルガキュアー2959、イルガキュアー907、イルガキュアー369、イルガキュアー1300、イルガキュアー819、イルガキュアー1700、イルガキュアー1800、イルガキュアー1850、ダロキュアー4265、イルガキュアー784、イルガキュアー754、イルガキュアーOXE01、p−メトキシフェニル−2,4−ビス(トリクロロメチル)トリアジン、2−(p−ブトキシスチリル)−5−トリクロロメチル−1,3,4−オキサジアゾール、9−フェニルアクリジン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、及び、2,4−ジエチルキサントンとp−ジメチルアミノ安息香酸メチルとの混合物等が挙げられる。上記ダロキュアー及びイルガキュアーはどちらもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のものである。これらに公知の増感剤(イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントンなど)を添加してもよい。
In order to optimize the polymerization rate of the polymerizable liquid crystal composition, a known photopolymerization initiator may be added. The addition amount of the photopolymerization initiator is not particularly limited, but based on the total amount of the polymerizable liquid crystal composition, a preferred lower limit is 0.01% by weight, a preferred upper limit is 10% by weight, and a more preferred lower limit is 0. 0.1% by weight, and a more preferable upper limit is 7% by weight.
The photopolymerization initiator is not particularly limited, and examples thereof include 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, and 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane. -1-ON, Irgacure 500, Irgacure 2959, Irgacure 907, Irgacure 369, Irgacure 1300, Irgacure 819, Irgacure 1700, Irgacure 1800, Irgacure 1850, Darocur 4265, Irgacure 784, Irgacure 754, Irgacure OXE01, p-methoxyphenyl-2,4-bis (trichloromethyl) triazine, 2- (p-butoxystyryl) -5-trichloromethyl-1,3,4-oxadiazole, 9-pheni Acridine, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, benzyldimethyl ketal, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1- ON, and a mixture of 2,4-diethylxanthone and methyl p-dimethylaminobenzoate. Both Darocur and Irgacure are manufactured by Ciba Specialty Chemicals. Known sensitizers (isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone, etc.) may be added to these.

上記光ラジカル重合開始剤のその他の例としては、p−メトキシフェニル−2,4−ビス(トリクロロメチル)トリアジン、2−(p−ブトキシスチリル)−5−トリクロロメチル−1,3,4−オキサジアゾール、9−フェニルアクリジン、9,10−ベンズフェナジン、ベンゾフェノン/ミヒラーズケトン混合物、ヘキサアリールビイミダゾール/メルカプトベンズイミダゾール混合物、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2,4−ジエチルキサントン/p−ジメチルアミノ安息香酸メチル混合物、ベンゾフェノン/メチルトリエタノールアミン混合物等が挙げられる。 Other examples of the photo radical polymerization initiator include p-methoxyphenyl-2,4-bis (trichloromethyl) triazine, 2- (p-butoxystyryl) -5-trichloromethyl-1,3,4-oxa. Diazole, 9-phenylacridine, 9,10-benzphenazine, benzophenone / Michler's ketone mixture, hexaarylbiimidazole / mercaptobenzimidazole mixture, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropane-1- ON, benzyldimethyl ketal, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2,4-diethylxanthone / methyl p-dimethylaminobenzoate, benzophenone / methyltri Ethanolamine mixture etc. That.

上記塗工の方法としては特に限定されず、例えば、ダイコート法、ロールコート法、グラビアコート法、マイクログラビア法、スピンコート法、バーコート法等が挙げられる。 The coating method is not particularly limited, and examples thereof include a die coating method, a roll coating method, a gravure coating method, a micro gravure method, a spin coating method, and a bar coating method.

上記液晶溶液を塗工する際には、塗工後に溶剤を除去して、上記シクロオレフィン系樹脂フィルム上に膜厚の均一な液晶溶液の層、すなわち、液晶層を形成させる。溶剤除去の条件は特に限定されず、溶剤がおおむね除去され、塗膜の流動性がなくなるまで乾燥すればよく、室温での風乾、ホットプレートでの乾燥、乾燥炉での乾燥、温風や熱風の吹き付けなどを利用して溶剤を除去することができる。上記重合性液晶化合物の種類と組成比によっては、塗膜を乾燥する過程で、塗膜中の上記重合性液晶組成物のネマチック配向が完了していることがある。従って、乾燥工程を経た塗膜は、後述する熱処理工程を経由することなく、重合工程に供することができる。しかしながら、塗膜中の液晶分子の配向をより均一化させるためには、乾燥工程を経た塗膜を熱処理し、その後に光重合処理することが好ましい。 When the liquid crystal solution is applied, the solvent is removed after the application to form a liquid crystal solution layer having a uniform film thickness, that is, a liquid crystal layer, on the cycloolefin-based resin film. The conditions for removing the solvent are not particularly limited, and it may be dried until the solvent is almost removed and the fluidity of the coating film is lost. Air drying at room temperature, drying on a hot plate, drying in a drying oven, hot air or hot air The solvent can be removed by using spraying or the like. Depending on the kind and composition ratio of the polymerizable liquid crystal compound, nematic alignment of the polymerizable liquid crystal composition in the coating film may be completed in the course of drying the coating film. Therefore, the coating film that has undergone the drying process can be subjected to the polymerization process without going through a heat treatment process to be described later. However, in order to make the alignment of the liquid crystal molecules in the coating film more uniform, it is preferable to heat-treat the coating film that has undergone the drying step and then to perform photopolymerization.

塗膜を熱処理する際の温度及び時間、光照射に用いられる光の波長、光源から照射する光の量等は、上記重合性液晶化合物の種類と組成比、光重合開始剤の添加の有無やその添加量等によって好ましい範囲が異なる。従って、以下に説明する塗膜の熱処理の温度及び時間、光照射に用いられる光の波長、光源から照射する光の量についての条件は、あくまでもおよその範囲を示すものである。 The temperature and time when heat-treating the coating film, the wavelength of light used for light irradiation, the amount of light irradiated from the light source, etc. are the type and composition ratio of the polymerizable liquid crystal compound, the presence or absence of addition of a photopolymerization initiator, The preferred range varies depending on the amount added. Accordingly, the conditions regarding the temperature and time of the heat treatment of the coating film described below, the wavelength of the light used for light irradiation, and the amount of light irradiated from the light source are merely an approximate range.

塗膜の熱処理は、溶剤が除去され重合性液晶の均一配向性が得られる条件で行うことが好ましく、重合性液晶組成物の液晶相転移点以上で行ってもよい。熱処理方法としては、例えば、上記重合性液晶組成物がネマチック液晶相を示す温度まで塗膜を加温して、塗膜中の重合性液晶組成物にネマチック配向を形成させる方法等が挙げられる。上記重合性液晶組成物がネマチック液晶相を示す温度範囲内で、塗膜の温度を変化させることによってネマチック配向を形成させてもよい。この方法は、上記温度範囲の高温域まで塗膜を加温することによって塗膜中にネマチック配向を概ね完成させ、次いで温度を下げることによってさらに秩序だった配向にする方法である。上記のどちらの熱処理方法を採用する場合でも、熱処理温度の好ましい下限は室温、好ましい上限は120℃であり、より好ましい上限は90℃であり、更に好ましい上限は70℃である。
また、上記熱処理時間の好ましい下限は5秒、好ましい上限は2時間であり、より好ましい下限は10秒、より好ましい上限は40分であり、更に好ましい下限は20秒、更に好ましい上限は20分である。重合性液晶組成物からなる層の温度を所定の温度まで上昇させるためには、熱処理時間を5秒以上にすることが好ましい。生産性を低下させないためには、熱処理時間を2時間以内にすることが好ましい。このようにして本発明の重合性液晶層が得られる。
The heat treatment of the coating film is preferably performed under the condition that the solvent is removed and the uniform orientation of the polymerizable liquid crystal is obtained, and may be performed at a temperature higher than the liquid crystal phase transition point of the polymerizable liquid crystal composition. Examples of the heat treatment method include a method of heating the coating film to a temperature at which the polymerizable liquid crystal composition exhibits a nematic liquid crystal phase to form a nematic alignment in the polymerizable liquid crystal composition in the coating film. Nematic alignment may be formed by changing the temperature of the coating film within a temperature range in which the polymerizable liquid crystal composition exhibits a nematic liquid crystal phase. This method is a method in which a nematic orientation is substantially completed in a coating film by heating the coating film to a high temperature range of the above temperature range, and then the order is further ordered by lowering the temperature. In any of the above heat treatment methods, the preferred lower limit of the heat treatment temperature is room temperature, the preferred upper limit is 120 ° C., the more preferred upper limit is 90 ° C., and the still more preferred upper limit is 70 ° C.
The preferable lower limit of the heat treatment time is 5 seconds, the preferable upper limit is 2 hours, the more preferable lower limit is 10 seconds, the more preferable upper limit is 40 minutes, the still more preferable lower limit is 20 seconds, and the further preferable upper limit is 20 minutes. is there. In order to raise the temperature of the layer made of the polymerizable liquid crystal composition to a predetermined temperature, the heat treatment time is preferably 5 seconds or more. In order not to lower the productivity, it is preferable to set the heat treatment time within 2 hours. In this way, the polymerizable liquid crystal layer of the present invention is obtained.

上記光照射に用いられる光の波長は特に限定されないが、好ましい下限は150nm、好ましい上限は500nmであり、より好ましい下限は250nm、より好ましい上限は450nmであり、更に好ましい下限は300nm、更に好ましい上限は400nmである。上記光としては、例えば、電子線、紫外線、可視光線、赤外線(熱線)等を利用することができ、通常は、紫外線又は可視光線を用いればよい。光源の具体的例としては、例えば、低圧水銀ランプ(殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、ブラックライト)、高圧放電ランプ(高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ)、ショートアーク放電ランプ(超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ)等が挙げられる。なかでも、メタルハライドランプ、キセノンランプ、及び、高圧水銀ランプが好適に用いられる。光源と重合性液晶層との間にフィルター等を設置して特定の波長領域のみを通すことにより、照射光源の波長領域を選択してもよい。光源から照射する光量としては特に限定されないが、好ましい下限は2mJ/cm、好ましい上限は5000mJ/cmであり、より好ましい下限は10mJ/cm、より好ましい上限は3000mJ/cmであり、更に好ましい下限は100mJ/cm、更に好ましい上限は2000mJ/cmである。光照射時の温度条件は、上記の熱処理温度と同様に設定されることが好ましい。 The wavelength of the light used for the light irradiation is not particularly limited, but the preferred lower limit is 150 nm, the preferred upper limit is 500 nm, the more preferred lower limit is 250 nm, the more preferred upper limit is 450 nm, the still more preferred lower limit is 300 nm, and the still more preferred upper limit. Is 400 nm. As said light, an electron beam, an ultraviolet-ray, visible light, infrared rays (heat ray) etc. can be utilized, for example, Usually, an ultraviolet-ray or visible light should just be used. Specific examples of the light source include, for example, a low-pressure mercury lamp (sterilization lamp, fluorescent chemical lamp, black light), a high-pressure discharge lamp (high-pressure mercury lamp, metal halide lamp), a short arc discharge lamp (ultra-high-pressure mercury lamp, xenon lamp, Mercury xenon lamp) and the like. Of these, metal halide lamps, xenon lamps, and high-pressure mercury lamps are preferably used. The wavelength region of the irradiation light source may be selected by installing a filter or the like between the light source and the polymerizable liquid crystal layer and passing only a specific wavelength region. No particular limitation is imposed on the amount of light emitted from the light source, the preferred lower limit is 2 mJ / cm 2, a preferred upper limit is 5000 mJ / cm 2, and more preferable lower limit is 10 mJ / cm 2, and more preferred upper limit is 3000 mJ / cm 2, A more preferred lower limit is 100 mJ / cm 2 , and a more preferred upper limit is 2000 mJ / cm 2 . It is preferable that the temperature condition at the time of light irradiation is set similarly to the above heat treatment temperature.

本発明の積層光学補償フィルムにおいては、上記液晶層は、正面位相差が20nm以上であることが好ましい。20nm未満であると、充分な光学補償効果が得られないことがある。 In the laminated optical compensation film of the present invention, the liquid crystal layer preferably has a front retardation of 20 nm or more. If it is less than 20 nm, a sufficient optical compensation effect may not be obtained.

本発明の積層光学補償フィルムを従来公知の偏光板に積層することにより複合偏光板を製造することができる。
本発明の積層光学補償フィルムが偏光板に積層されてなる複合偏光板もまた、本発明の1つである。
A composite polarizing plate can be produced by laminating the laminated optical compensation film of the present invention on a conventionally known polarizing plate.
A composite polarizing plate in which the laminated optical compensation film of the present invention is laminated on a polarizing plate is also one aspect of the present invention.

本発明の複合偏光板を用いてなる液晶表示素子もまた、本発明の1つである。 A liquid crystal display element using the composite polarizing plate of the present invention is also one aspect of the present invention.

本発明によれば、シクロオレフィン系樹脂フィルムの問題点であった液晶溶液の塗工性を著しく改善することができ、液晶層との密着性に優れた積層光学補償フィルムを提供することができる。
本発明の積層光学補償フィルムは、透明性、耐熱性に優れ、光弾性係数の小さなシクロオレフィン系樹脂フィルムを用いることから、バックライトの発熱により加熱された場合であっても、光り抜け等の表示不良が発生することもない。
本発明によれば、液晶表示装置の画質の改善に用いられる積層光学補償フィルム、複合偏光板、液晶表示素子、及び、液晶配向用フィルムを提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the applicability | paintability of the liquid crystal solution which was the problem of the cycloolefin type-resin film can be improved remarkably, and the lamination | stacking optical compensation film excellent in adhesiveness with a liquid crystal layer can be provided. .
Since the laminated optical compensation film of the present invention uses a cycloolefin resin film having excellent transparency and heat resistance and a small photoelastic coefficient, even when heated by the heat generated from the backlight, Display defects do not occur.
According to the present invention, it is possible to provide a laminated optical compensation film, a composite polarizing plate, a liquid crystal display element, and a liquid crystal alignment film used for improving the image quality of a liquid crystal display device.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
(シクロオレフィンフィルムの作製)
シクロオレフィン系樹脂として熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂(日本ゼオン社製 商品名「ゼオノア#1420」)を用い、これを一軸押出機に供給して溶融、混練し、一軸押出機の先端に取り付けたTダイから溶融押出を行って、幅650mmで、かつ、平均厚みが65μmの長尺状のフィルムを得た。
Example 1
(Production of cycloolefin film)
A thermoplastic saturated norbornene resin (trade name “ZEONOR # 1420” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) was used as the cycloolefin resin, and this was supplied to a single screw extruder, melted and kneaded, and attached to the tip of the single screw extruder. Melt extrusion was performed from the die to obtain a long film having a width of 650 mm and an average thickness of 65 μm.

(常圧プラズマ処理)
図1はプラズマ放電処理装置を示す。金属製チャンバー1内に、上部電極2(ステンレス(SUS304)製、大きさ:150mm×100mm)と、下部電極3(ステンレス(SUS304)製、大きさ:150mm×100mm)が金属チャンバー1と絶縁された状態で配置されている。電極間距離は2mmである。上部電極2及び下部電極3の電極対向面は、1.5mm厚のAlの溶射膜4によって被覆されている。
上記シクロオレフィン系樹脂フィルム7を上部電極2と下部電極3の中間に配置した後、装置内が1Torr(約133Pa)になるまで油回転ポンプで排気を行った。排気後、窒素と酸素とを体積比90:10で混合した混合ガスを、ガス導入管5から装置内が760Torr(約1.01×10Pa)になるまで導入した。
パルス電源6より電極間に立ち上がり時間5μs、パルス幅100μs、周波数7kHz、電圧±5kVの交流パルス電圧を前記電極間に印加してプラズマ放電を行い、シクロオレフィン系樹脂フィルム7の片面にプラズマ放電処理を行った。なお、シクロオレフィン系樹脂フィルム7は、上部電極2と下部電極3との間を4m/分の速度で移動させながらプラズマ放電処理を行った。
(Normal pressure plasma treatment)
FIG. 1 shows a plasma discharge treatment apparatus. In the metal chamber 1, the upper electrode 2 (made of stainless steel (SUS304), size: 150 mm × 100 mm) and the lower electrode 3 (made of stainless steel (SUS304), size: 150 mm × 100 mm) are insulated from the metal chamber 1. It is arranged in the state. The distance between the electrodes is 2 mm. The electrode facing surfaces of the upper electrode 2 and the lower electrode 3 are covered with a sprayed film 4 of Al 2 O 3 having a thickness of 1.5 mm.
After the cycloolefin-based resin film 7 was disposed between the upper electrode 2 and the lower electrode 3, exhaust was performed with an oil rotary pump until the inside of the apparatus became 1 Torr (about 133 Pa). After evacuation, a mixed gas in which nitrogen and oxygen were mixed at a volume ratio of 90:10 was introduced from the gas introduction pipe 5 until the inside of the apparatus reached 760 Torr (about 1.01 × 10 5 Pa).
Plasma discharge is performed by applying an AC pulse voltage between the electrodes from the pulse power source 6 with a rise time of 5 μs, a pulse width of 100 μs, a frequency of 7 kHz, and a voltage of ± 5 kV, and plasma discharge treatment is performed on one side of the cycloolefin resin film 7 Went. The cycloolefin-based resin film 7 was subjected to plasma discharge treatment while moving between the upper electrode 2 and the lower electrode 3 at a speed of 4 m / min.

(ラビング処理)
常圧プラズマ処理されたシクロオレフィン系樹脂フィルムの表面をナイロン製フェルトを用いてラビング処理を行った。
(Rubbing process)
The surface of the cycloolefin-based resin film treated with atmospheric pressure plasma was rubbed with a nylon felt.

(重合性液晶化合物(5)の合成)
2−ブタノン300mLに対して4−ヒドロキシベンゾエート16.6g、水酸化ナトリウム4gを加え、更に、ヨウ化ナトリウム15g、6−クロロヘキサノール15gを添加し60℃に加熱した。10時間後、溶媒を除去し、残渣を水酸化ナトリウム水溶液で洗浄し、0.5M水酸化カリウム水溶液中に加え、5時間還流した。その後、中和、再結晶を行い、1,4−ジオキサン230mL、N,N−ジメチルアニリン13.9g、塩化アクリロイル10.4gを加え、60℃に加熱した。再結晶して得られた物質11.7gを、1,2−ジメトキシエタン100mL、トリエチルアミン8.1g、塩化スルホニルメタン4.6g中に添加し−30℃に冷却した。1時間後、2−メチル−1,4−ジヒドロキシベンゼン2.5g、4−(ジメチルアミノ)ピリジン0.5gを加え、3時間5℃に保つことにより下記式(5)で示される重合性液晶化合物を得た。
(Synthesis of polymerizable liquid crystal compound (5))
4-Hydroxybenzoate (16.6 g) and sodium hydroxide (4 g) were added to 2-butanone (300 mL), and sodium iodide (15 g) and 6-chlorohexanol (15 g) were further added and heated to 60 ° C. After 10 hours, the solvent was removed, and the residue was washed with aqueous sodium hydroxide solution, added to 0.5 M aqueous potassium hydroxide solution, and refluxed for 5 hours. Then, neutralization and recrystallization were performed, 230 mL of 1,4-dioxane, 13.9 g of N, N-dimethylaniline and 10.4 g of acryloyl chloride were added, and the mixture was heated to 60 ° C. 11.7 g of the material obtained by recrystallization was added to 100 mL of 1,2-dimethoxyethane, 8.1 g of triethylamine, and 4.6 g of sulfonyl chloride, and cooled to -30 ° C. After 1 hour, 2.5 g of 2-methyl-1,4-dihydroxybenzene and 0.5 g of 4- (dimethylamino) pyridine were added and kept at 5 ° C. for 3 hours, whereby a polymerizable liquid crystal represented by the following formula (5) was obtained. A compound was obtained.

Figure 0004981269
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(重合性液晶組成物の調製)
重合性液晶化合物(5)に対して重量比0.03の重合開始剤2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オンを添加した。この組成物にトルエンを加えて、溶剤が75重量%である重合性液晶組成物溶液(液晶溶液)を作製した。
(Preparation of polymerizable liquid crystal composition)
The polymerization initiator 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one having a weight ratio of 0.03 was added to the polymerizable liquid crystal compound (5). Toluene was added to this composition to prepare a polymerizable liquid crystal composition solution (liquid crystal solution) having a solvent content of 75% by weight.

(積層光学補償フィルムの作製)
重合性液晶組成物溶液(液晶溶液)を10cm×10cmのガラス基板に保持されたシクロオレフィン系樹脂フィルムの表面処理面に、スピンコートにて塗工した。塗工後、100℃に保ったホットプレート上で溶媒を乾燥した。更にこれをハロゲンランプにてUV照射を行い硬化させることにより、ほぼ1/2波長板となる積層光学補償フィルムを作製した。なお、積算照射量は400mJ、雰囲気の酸素濃度は5%で行った。
(Preparation of laminated optical compensation film)
The polymerizable liquid crystal composition solution (liquid crystal solution) was applied by spin coating on the surface-treated surface of the cycloolefin resin film held on a 10 cm × 10 cm glass substrate. After coating, the solvent was dried on a hot plate maintained at 100 ° C. Further, this was cured by irradiating UV with a halogen lamp to produce a laminated optical compensation film having an almost ½ wavelength plate. The integrated irradiation amount was 400 mJ, and the oxygen concentration in the atmosphere was 5%.

(実施例2)
液晶溶液をほぼ1/4波長板となるように塗工を行ったこと以外は、実施例1と同様にして積層光学補償フィルムを作製した。
(Example 2)
A laminated optical compensation film was produced in the same manner as in Example 1 except that the liquid crystal solution was applied so as to be a quarter wavelength plate.

(比較例1)
常圧プラズマ処理を施していないシクロオレフィン系樹脂フィルムを用いた以外は、実施例1と同様にして積層光学補償フィルムを作製した。
(Comparative Example 1)
A laminated optical compensation film was produced in the same manner as in Example 1 except that a cycloolefin-based resin film not subjected to atmospheric pressure plasma treatment was used.

(比較例2)
ラビング処理を施さなかったこと以外は実施例1と同様にして積層光学補償フィルムを作製した。
(Comparative Example 2)
A laminated optical compensation film was produced in the same manner as in Example 1 except that the rubbing treatment was not performed.

(比較例3)
常圧プラズマ処理の代わりに春日電機社製のコロナ放電処理装置(高周波電源装置AGI−020)を使用し、処理強度0.2kW、速度4.0m/分でシクロオレフィン系樹脂フィルムの片面にコロナ放電処理を行った以外は実施例1と同様にして積層光学補償フィルムを作製した。
(Comparative Example 3)
A corona discharge treatment device (high frequency power supply device AGI-020) manufactured by Kasuga Denki Co., Ltd. was used instead of the atmospheric pressure plasma treatment, and the corona was applied to one side of the cycloolefin resin film at a treatment strength of 0.2 kW and a speed of 4.0 m / min. A laminated optical compensation film was produced in the same manner as in Example 1 except that the discharge treatment was performed.

<評価>
実施例1〜2、及び、比較例1〜3で得られた積層光学補償フィルムについて以下の評価を行った。結果を表1に示した。
<Evaluation>
The following evaluation was performed about the laminated optical compensation film obtained in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-3. The results are shown in Table 1.

(接触角の測定)
シクロオレフィン系樹脂フィルム上に液晶溶液を塗工した際のシクロオレフィン系樹脂フィルムと液晶溶液との接触角をKRUSS社製 G2により測定した。
(Measurement of contact angle)
The contact angle between the cycloolefin resin film and the liquid crystal solution when the liquid crystal solution was applied onto the cycloolefin resin film was measured by G2 manufactured by KRUSS.

(はじき評価)
シクロオレフィン系樹脂フィルム上に液晶溶液を塗工した際のシクロオレフィン系樹脂フィルムに対する液晶溶液のはじき具合を目視により観察し、下記基準によりはじき評価を行った。
○ はじくことなく均一に塗工できた。
△ 若干はじきのためムラが生じたが塗工できた。
× はじきのため塗工することが困難であった。
(Repel evaluation)
The repellency of the liquid crystal solution with respect to the cycloolefin resin film when the liquid crystal solution was applied onto the cycloolefin resin film was visually observed and evaluated according to the following criteria.
○ Uniform coating was possible without repelling.
Δ: Unevenness occurred due to slight repelling, but coating was possible.
X It was difficult to coat due to repelling.

(密着性評価)
得られた積層光学補償フィルムに対して、液晶層のシクロオレフィン系樹脂フィルムに対する密着性をJIS K 5600−5−6のクロスカット法(1mm幅100マス)に準ずる方法により測定し、評価した。
(Adhesion evaluation)
For the obtained laminated optical compensation film, the adhesion of the liquid crystal layer to the cycloolefin resin film was measured and evaluated by a method according to JIS K 5600-5-6 cross-cut method (1 mm width 100 mass).

(位相差測定)
得られた積層光学補償フィルムに対して位相差測定装置KOBRA−21ADH(王子計測機器株式会社製)を用いて測定を行った。遅相軸角度はラビング方向を0度として表した。
(Phase difference measurement)
The obtained laminated optical compensation film was measured using a phase difference measuring device KOBRA-21ADH (manufactured by Oji Scientific Instruments). The slow axis angle was expressed with the rubbing direction as 0 degree.

(外観)
得られた積層光学補償フィルムをクロスニコルに配設した偏光板間に挟み、目視にて評価した。
(appearance)
The obtained laminated optical compensation film was sandwiched between polarizing plates arranged in crossed Nicols and evaluated visually.

Figure 0004981269
Figure 0004981269

本発明によれば、液晶表示装置の画質の改善に用いられる積層光学補償フィルム、複合偏光板、液晶表示素子、及び、液晶配向用フィルムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a laminated optical compensation film, a composite polarizing plate, a liquid crystal display element, and a liquid crystal alignment film used for improving the image quality of a liquid crystal display device.

プラズマ放電処理装置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a plasma discharge processing apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 金属製チャンバー
2 上部電極
3 下部電極
4 溶射膜
5 ガス導入管
6 パルス電源
7 シクロオレフィン系樹脂フィルム

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal chamber 2 Upper electrode 3 Lower electrode 4 Thermal spray film 5 Gas introduction pipe 6 Pulse power supply 7 Cycloolefin resin film

Claims (4)

シクロオレフィン系樹脂フィルムと、前記シクロオレフィン系樹脂フィルム上に積層された液晶層とからなる積層光学補償フィルムであって、
前記シクロオレフィン系樹脂フィルムは、前記液晶層と接する側の表面に、酸素濃度が15体積%以下である不活性ガスによる常圧プラズマ処理と、前記常圧プラズマ処理に続いてラビング処理が施されている
ことを特徴とする積層光学補償フィルム。
A laminated optical compensation film comprising a cycloolefin resin film and a liquid crystal layer laminated on the cycloolefin resin film,
The cycloolefin-based resin film is subjected to a normal pressure plasma treatment with an inert gas having an oxygen concentration of 15% by volume or less on the surface in contact with the liquid crystal layer, and a rubbing treatment subsequent to the normal pressure plasma treatment. A laminated optical compensation film characterized by comprising:
液晶層は、正面位相差が20nm以上であることを特徴とする請求項1記載の積層光学補償フィルム。 The laminated optical compensation film according to claim 1, wherein the liquid crystal layer has a front retardation of 20 nm or more. 請求項1又は2記載の積層光学補償フィルムが偏光板に積層されてなることを特徴とする複合偏光板。 A composite polarizing plate comprising the laminated optical compensation film according to claim 1 or 2 laminated on a polarizing plate. 請求項3記載の複合偏光板を用いてなることを特徴とする液晶表示素子。 A liquid crystal display element comprising the composite polarizing plate according to claim 3.
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