JP7325333B2 - optically anisotropic film - Google Patents
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Description
表示装置の前面板として用いられる光学異方性フィルム、該光学異方性フィルムを有する偏光板、該偏光板を長尺状にした長尺偏光板、及び該光学異方性フィルム又は該偏光板を備える表示装置に関する。 An optically anisotropic film used as a front plate of a display device, a polarizing plate having the optically anisotropic film, a long polarizing plate made from the polarizing plate, and the optically anisotropic film or the polarizing plate It relates to a display device comprising
従来、表示装置のディスプレイ等の材料としては、ガラスが用いられてきた。しかし、ガラスは割れやすい、重いといった欠点を有すると共に、近年の薄型化、軽量化及びフレキシブル化に関して必ずしも十分な材料特性を有していなかった。そのため、ポリイミド系高分子を含有する樹脂に、耐擦傷性や屈曲性等を付与した積層フィルムが検討されている(例えば特許文献1)。 2. Description of the Related Art Conventionally, glass has been used as a material for displays of display devices. However, glass has drawbacks such as being fragile and heavy, and does not always have sufficient material properties for thinning, lightening and flexibility in recent years. Therefore, a laminated film obtained by imparting scratch resistance, flexibility, etc. to a resin containing a polyimide polymer has been studied (for example, Patent Document 1).
一方、偏光サングラスをかけた状態で表示装置を視認することがあり、このような場合、偏光サングラス越しに画面を見ても視認性に優れることが求められる。視認性を改善する方法としては、表示装置の視認側に配置される偏光板から出射される直線偏光を楕円偏光に変換するために、位相差板を前記偏光板の視認側に所定角度で配置する必要がある。
しかし、本発明者の検討によれば、積層フィルムに前記位相差板を別途積層させるとフレキシブル性が十分でなく、かつ十分な薄膜化が図れない。さらに、偏光サングラスをかけた状態で表示装置を視認すると、表示装置の角度によっては視認性が十分でない場合があることがわかった。On the other hand, the display device may be viewed while wearing polarized sunglasses, and in such a case, excellent visibility is required even when the screen is viewed through the polarized sunglasses. As a method for improving visibility, a retardation plate is arranged at a predetermined angle on the viewing side of the polarizing plate in order to convert the linearly polarized light emitted from the polarizing plate placed on the viewing side of the display device into elliptically polarized light. There is a need to.
However, according to the studies of the present inventors, if the retardation plate is separately laminated on the laminated film, the flexibility is not sufficient and the thickness cannot be sufficiently reduced. Furthermore, it has been found that when the display device is viewed while wearing polarized sunglasses, the visibility may not be sufficient depending on the angle of the display device.
従って、本発明の目的は、厚みが薄く、偏光サングラス越しに表示装置を見ても、優れた視認性を有する光学異方性フィルム、該光学異方性フィルムを有する偏光板、該偏光板を長尺状にした長尺偏光板、及び該光学フィルム又は該偏光板を備える表示装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an optically anisotropic film which is thin and has excellent visibility even when viewed through polarized sunglasses on a display device, a polarizing plate having the optically anisotropic film, and a polarizing plate. An object of the present invention is to provide a long polarizing plate and a display device comprising the optical film or the polarizing plate.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、表示装置の前面板として、ポリイミド系高分子を含む光学異方性フィルムを用いて、その光学異方性フィルムの550nmにおける面内位相差を所定範囲にすれば、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明には、以下のものが含まれる。
[1]表示装置の前面板に用いられる光学異方性フィルムであって、ポリイミド系高分子を含み、下記式(1)
80nm≦Re(550)≦160nm (1)
[式中、Re(550)は波長550nmにおける面内位相差を表す]
を満たす、光学異方性フィルム。
[2][1]に記載の光学異方性フィルム及び偏光フィルムを有する、偏光板。
[3]光学異方性フィルムの遅相軸と偏光フィルムの吸収軸との成す角度θ1は、下記式(2)
30°≦θ1≦60° (2)
を満たす、[2]に記載の偏光板。
[4]偏光フィルムは、二色性色素を含み、重合性液晶化合物の配向重合体からなる、[2]又は[3]に記載の偏光板。
[5]偏光フィルムは、二色性色素を含み、スメクチック相を有する重合性液晶化合物の配向重合体からなる、[2]~[4]のいずれかに記載の偏光板。
[6]光学異方性フィルム、偏光フィルム、及び第2の光学異方性フィルムをこの順に積層してなる、[2]~[5]のいずれかに記載の偏光板。
[7]第2の光学異方性フィルムは、下記式(3)、(4)及び(5)
100nm≦Re(550)≦160nm (3)
Re(450)/Re(550)≦1.0 (4)
1.00≦Re(650)/Re(550) (5)
[式中、Re(450)、Re(550)及びRe(650)はそれぞれ波長450nm、550nm及び650nmにおける面内位相差を表す]
を満たす、[6]に記載の偏光板。
[8]第2の光学異方性フィルムの遅相軸と偏光フィルムの吸収軸との成す角度θ2は、下記式(6)
30°≦θ2≦60° (6)
を満たす、[6]又は[7]に記載の偏光板。
[9][6]~[8]のいずれかに記載の偏光板を長尺状にした長尺偏光板であって、
下記式(7)、(8)及び(9)
0° ≦A≦15°又は75°≦A≦90° (7)
30°≦B≦60° (8)
0° ≦C≦15°又は75°≦C≦90° (9)
[式中、Aは前記光学異方性フィルムの遅相軸と、長尺偏光板の長軸方向との角度、Bは前記偏光フィルムの吸収軸と、長尺偏光板の長軸方向との角度、Cは前記第2の光学異方性フィルムの遅相軸と、長尺偏光板の長軸方向との角度を表す]
を満たす、長尺偏光板。
[10][1]に記載の光学異方性フィルム又は[2]~[9]のいずれかに記載の偏光板を備える、表示装置。As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that, as a front plate of a display device, an optically anisotropic film containing a polyimide-based polymer is used, and the in-plane of the optically anisotropic film at 550 nm The inventors have found that the above problems can be solved by setting the phase difference within a predetermined range, and have completed the present invention. That is, the present invention includes the following.
[1] An optically anisotropic film used for a front panel of a display device, comprising a polyimide polymer, and having the following formula (1)
80 nm≦Re(550)≦160 nm (1)
[Wherein, Re (550) represents an in-plane retardation at a wavelength of 550 nm]
An optically anisotropic film that satisfies
[2] A polarizing plate comprising the optically anisotropic film of [1] and a polarizing film.
[3] The angle θ1 formed by the slow axis of the optically anisotropic film and the absorption axis of the polarizing film is expressed by the following formula (2)
30°≤θ1≤60° (2)
The polarizing plate according to [2], which satisfies:
[4] The polarizing plate according to [2] or [3], wherein the polarizing film contains a dichroic dye and is composed of an oriented polymer of a polymerizable liquid crystal compound.
[5] The polarizing plate according to any one of [2] to [4], wherein the polarizing film contains a dichroic dye and is made of an oriented polymer of a polymerizable liquid crystal compound having a smectic phase.
[6] The polarizing plate of any one of [2] to [5], comprising an optically anisotropic film, a polarizing film and a second optically anisotropic film laminated in this order.
[7] The second optically anisotropic film is represented by the following formulas (3), (4) and (5)
100 nm≦Re(550)≦160 nm (3)
Re(450)/Re(550)≤1.0 (4)
1.00≦Re(650)/Re(550) (5)
[Wherein, Re (450), Re (550) and Re (650) represent in-plane retardation at wavelengths of 450 nm, 550 nm and 650 nm, respectively]
The polarizing plate according to [6], which satisfies:
[8] The angle θ2 formed between the slow axis of the second optically anisotropic film and the absorption axis of the polarizing film is expressed by the following formula (6)
30°≤θ2≤60° (6)
The polarizing plate of [6] or [7], which satisfies:
[9] A long polarizing plate obtained by making the polarizing plate according to any one of [6] to [8] into a long shape,
Formulas (7), (8) and (9) below
0° ≤ A ≤ 15° or 75° ≤ A ≤ 90° (7)
30°≦B≦60° (8)
0° ≤ C ≤ 15° or 75° ≤ C ≤ 90° (9)
[In the formula, A is the angle between the slow axis of the optically anisotropic film and the major axis direction of the long polarizing plate, and B is the angle between the absorption axis of the polarizing film and the major axis direction of the long polarizing plate. The angle C represents the angle between the slow axis of the second optically anisotropic film and the long axis direction of the long polarizing plate.]
A long polarizing plate that satisfies
[10] A display device comprising the optically anisotropic film of [1] or the polarizing plate of any one of [2] to [9].
本発明の光学異方性フィルムは、厚みが薄く、偏光サングラス越しに画面を見ても、優れた視認性を有する。 The optically anisotropic film of the present invention is thin and has excellent visibility even when the screen is viewed through polarized sunglasses.
[光学異方性フィルム]
本発明の光学異方性フィルムは、ポリイミド系高分子を含み、表示装置の前面板に用いられるフィルムであり、3次元屈折率に異方性を有するものである。本明細書において、ポリイミド系高分子とは、ポリイミド、並びに、イミド基を含む構造単位及びアミド基を含む構造単位を主とする重合体(ポリアミドイミドと称する)を意味する。ポリイミド系高分子は、例えば、テトラカルボン酸化合物とジアミン化合物とを主な原料として製造することができ、本発明の一実施態様において、ポリイミド系高分子は、下記式(10)で表される繰り返し構造単位を有する。式(10)において、Gは4価の有機基であり、Aは2価の有機基である。本発明において、ポリイミド系高分子には、G及び/又はAが異なる、2種以上の式(10)で表される構造が含まれていてもよい。[Optical anisotropic film]
The optically anisotropic film of the present invention contains a polyimide polymer, is a film used for the front panel of a display device, and has anisotropy in three-dimensional refractive index. In the present specification, a polyimide-based polymer means a polyimide and a polymer (referred to as polyamideimide) mainly composed of a structural unit containing an imide group and a structural unit containing an amide group. A polyimide-based polymer can be produced, for example, using a tetracarboxylic acid compound and a diamine compound as main raw materials, and in one embodiment of the present invention, the polyimide-based polymer is represented by the following formula (10) It has a repeating structural unit. In formula (10), G is a tetravalent organic group and A is a divalent organic group. In the present invention, the polyimide-based polymer may contain two or more structures represented by formula (10) in which G and/or A are different.
また、ポリイミド系高分子は、得られる透明樹脂フィルムの各種物性を損なわない範囲で、下記式(11)~式(13)で表される構造から選択される1以上の構造を含んでいてもよい。 Further, the polyimide polymer may contain one or more structures selected from the structures represented by the following formulas (11) to (13) within a range that does not impair various physical properties of the resulting transparent resin film. good.
式(10)及び(11)中、G及びG1は、それぞれ独立して、4価の有機基を表し、好ましくは炭素数4~40の4価の有機基を表す。前記有機基は、炭化水素基又はフッ素置換された炭化水素基で置換されていてもよく、その場合、炭化水素基及びフッ素置換された炭化水素基の炭素数は好ましくは1~8である。G及びG1としては、式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)、式(28)又は式(29)で表される基;それらの式で表される基中の水素原子がメチル基、フルオロ基、クロロ基又はトリフルオロメチル基で置換された基;並びに4価の炭素数6以下の鎖式炭化水素基が例示される。In formulas (10) and (11), G and G1 each independently represent a tetravalent organic group, preferably a tetravalent organic group having 4 to 40 carbon atoms. The organic group may be substituted with a hydrocarbon group or a fluorine-substituted hydrocarbon group, in which case the hydrocarbon group and the fluorine-substituted hydrocarbon group preferably have 1 to 8 carbon atoms. As G and G1 , formula (20), formula (21), formula (22), formula (23), formula (24), formula (25), formula (26), formula (27), formula (28 ) or a group represented by the formula (29); a group in which hydrogen atoms in the groups represented by those formulas are substituted with a methyl group, a fluoro group, a chloro group or a trifluoromethyl group; and a tetravalent carbon number Chain hydrocarbon groups of 6 or less are exemplified.
上記式中、*は結合手を表し、
Zは、単結合、-O-、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-Ar-、-SO2-、-CO-、-O-Ar-O-、-Ar-O-Ar-、-Ar-CH2-Ar-、-Ar-C(CH3)2-Ar-又は-Ar-SO2-Ar-を表す。Arはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数6~20のアリーレン基を表し、具体例としてはフェニレン基が挙げられる。得られる光学フィルムの弾性率を向上しやすい観点から、式(3)において、Zは、式(26)、(28)及び(29)で表される基が好ましい。また、光学フィルムの黄色度を低減しやすい観点から、式(3)において、Yは、式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)又は式(27)で表される基;並びにそれら基中の水素原子がメチル基、フルオロ基、クロロ基又はトリフルオロメチル基で置換された基が好ましい。加えて、Zは、光学フィルムの黄色度を抑制しやすい観点から、それぞれ独立して、単結合、-O-、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-又は-C(CF3)2-であることが好ましく、単結合、-O-、-CH2-、-C(CH3)2-又は-C(CF3)2-であることがより好ましく、-C(CH3)2-又は-C(CF3)2-であることがさらに好ましく、-C(CF3)2-であることが特に好ましい。In the above formula, * represents a bond,
Z is a single bond, -O-, -CH 2 -, -CH 2 -CH 2 -, -CH(CH 3 )-, -C(CH 3 ) 2 -, -C(CF 3 ) 2 -, - Ar—, —SO 2 —, —CO—, —O—Ar—O—, —Ar—O—Ar—, —Ar—CH 2 —Ar—, —Ar—C(CH 3 ) 2 —Ar—, or —Ar—SO 2 —Ar—. Ar represents an arylene group having 6 to 20 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, and specific examples include a phenylene group. In the formula (3), Z is preferably a group represented by the formulas (26), (28) and (29) from the viewpoint of easily improving the elastic modulus of the resulting optical film. Further, from the viewpoint of easily reducing the yellowness of the optical film, in formula (3), Y is represented by formula (20), formula (21), formula (22), formula (23), formula (24), formula ( 25), groups represented by formula (26) or formula (27); and groups in which hydrogen atoms in these groups are substituted with methyl, fluoro, chloro or trifluoromethyl groups are preferred. In addition, Z is each independently a single bond, —O—, —CH 2 —, —CH 2 —CH 2 —, —CH(CH 3 )—, from the viewpoint of easily suppressing the yellowness of the optical film. , -C(CH 3 ) 2 - or -C(CF 3 ) 2 -, a single bond, -O-, -CH 2 -, -C(CH 3 ) 2 - or -C(CF 3 ) 2 -, more preferably -C(CH 3 ) 2 - or -C(CF 3 ) 2 -, particularly preferably -C(CF 3 ) 2 -.
式(12)中、G2は3価の有機基を表し、好ましくは有機基中の水素原子が炭化水素基又はフッ素置換された炭化水素基で置換されていてもよい有機基である。G2としては、上記式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)、式(28)又は式(29)で表される基の結合手のいずれか1つが水素原子に置き換わった基、並びに3価の炭素数6以下の鎖式炭化水素基が例示される。In formula (12), G2 represents a trivalent organic group, preferably an organic group in which a hydrogen atom in the organic group may be substituted with a hydrocarbon group or a fluorine-substituted hydrocarbon group. As G2 , the above formula (20), formula (21), formula (22), formula (23), formula (24), formula (25), formula (26), formula (27), formula (28) or a group in which one of the bonds of the group represented by formula (29) is replaced with a hydrogen atom, and a trivalent chain hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms.
式(13)中、G3は2価の有機基を表し、好ましくは有機基中の水素原子が炭化水素基又はフッ素置換された炭化水素基で置換されていてもよい有機基である。G3としては、上記式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)、式(28)又は式(29)で表される基の結合手のうち、隣接しない2つが水素原子に置き換わった基、並びに炭素数6以下の鎖式炭化水素基が例示される。In formula (13), G3 represents a divalent organic group, preferably an organic group in which a hydrogen atom in the organic group may be substituted with a hydrocarbon group or a fluorine-substituted hydrocarbon group. As G3 , the above formula (20), formula (21), formula (22), formula (23), formula (24), formula (25), formula (26), formula (27), formula (28) Alternatively, a group in which two non-adjacent bonds of the group represented by the formula (29) are replaced with hydrogen atoms, and a chain hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms are exemplified.
式(10)~式(13)中、A、A1、A2及びA3は、それぞれ独立して、2価の有機基を表し、好ましくは炭素数4~40の2価の有機基を表す。前記有機基は、有機基中の水素原子が炭化水素基又はフッ素置換された炭化水素基で置換されていてもよく、その場合、炭化水素基及びフッ素置換された炭化水素基の炭素数は好ましくは1~8である。A、A1、A2及びA3としては、下記式(30)、式(31)、式(32)、式(33)、式(34)、式(35)、式(36)、式(37)又は式(38)で表される基;それらの式で表される基中の水素原子がメチル基、フルオロ基、クロロ基又はトリフルオロメチル基で置換された基;並びに炭素数6以下の鎖式炭化水素基が例示される。In formulas (10) to (13), A, A 1 , A 2 and A 3 each independently represent a divalent organic group, preferably a divalent organic group having 4 to 40 carbon atoms. represent. In the organic group, the hydrogen atoms in the organic group may be substituted with a hydrocarbon group or a fluorine-substituted hydrocarbon group, in which case the number of carbon atoms in the hydrocarbon group and the fluorine-substituted hydrocarbon group is preferably is 1-8. As A, A 1 , A 2 and A 3 , the following formula (30), formula (31), formula (32), formula (33), formula (34), formula (35), formula (36), formula (37) or a group represented by the formula (38); a group in which hydrogen atoms in the groups represented by those formulas are substituted with a methyl group, a fluoro group, a chloro group or a trifluoromethyl group; and 6 carbon atoms The following chain hydrocarbon groups are exemplified.
式(30)~式(38)中、*は結合手を表し、
Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立して、単結合、-O-、-CH2-、-CH2-CH2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-SO2-又は-CO-を表す。Z1とZ2との各環に対する結合位置、及び、Z2とZ3との各環に対する結合位置は、それぞれ、各環に対してメタ位又はパラ位であることが好ましい。In formulas (30) to (38), * represents a bond,
Z 1 , Z 2 and Z 3 are each independently a single bond, —O—, —CH 2 —, —CH 2 —CH 2 —, —CH(CH 3 )—, —C(CH 3 ) 2 represents -, -C(CF 3 ) 2 -, -SO 2 - or -CO-. The bonding positions of Z 1 and Z 2 to each ring and the bonding positions of Z 2 and Z 3 to each ring are preferably meta-positions or para-positions with respect to each ring.
ポリイミド系高分子は、例えば、ジアミンとテトラカルボン酸化合物(テトラカルボン酸二無水物等)との重縮合によって得ることができ、例えば、特開2006-199945号公報又は特開2008-163107号公報に記載されている方法にしたがって合成することができる。ポリイミドの市販品としては、三菱瓦斯化学株式会社製ネオプリム(登録商標)、河村産業株式会社製KPI-MX300F等を挙げることができる。 Polyimide-based polymer, for example, can be obtained by polycondensation of a diamine and a tetracarboxylic acid compound (tetracarboxylic dianhydride, etc.), for example, JP-A-2006-199945 or JP-A-2008-163107 can be synthesized according to the method described in Commercial products of polyimide include Neoprim (registered trademark) manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., KPI-MX300F manufactured by Kawamura Sangyo Co., Ltd., and the like.
ポリイミド系高分子の合成に用いられるテトラカルボン酸化合物としては、芳香族テトラカルボン酸及びその無水物、好ましくはその二無水物等の芳香族テトラカルボン酸化合物;脂肪族テトラカルボン酸及びその無水物、好ましくはその二無水物等の脂肪族テトラカルボン酸化合物等が挙げられる。テトラカルボン酸化合物は、無水物の他、酸クロリド等のテトラカルボン酸化合物の誘導体であってもよく、これらは単独又は2種以上を組み合わせて使用できる。 Tetracarboxylic acid compounds used in the synthesis of polyimide-based polymers include aromatic tetracarboxylic acid compounds such as aromatic tetracarboxylic acids and their anhydrides, preferably their dianhydrides; aliphatic tetracarboxylic acids and their anhydrides. and preferably aliphatic tetracarboxylic acid compounds such as dianhydrides thereof. The tetracarboxylic acid compound may be an anhydride or a derivative of a tetracarboxylic acid compound such as an acid chloride, and these may be used alone or in combination of two or more.
芳香族テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、非縮合多環式の芳香族テトラカルボン酸二無水物、単環式の芳香族テトラカルボン酸二無水物及び縮合多環式の芳香族テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。非縮合多環式の芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、4,4’-オキシジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシフェニル)プロパン二無水物、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸二無水物(6FDAと表記することもある)、1,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、4,4’-(p-フェニレンジオキシ)ジフタル酸二無水物、4,4’-(m-フェニレンジオキシ)ジフタル酸二無水物が挙げられる。また、単環式の芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸二無水物が挙げられ、縮合多環式の芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物が挙げられる。
これらの中でも、好ましくは4,4’-オキシジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシフェニル)プロパン二無水物、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸二無水物、1,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、4,4’-(p-フェニレンジオキシ)ジフタル酸二無水物及び4,4’-(m-フェニレンジオキシ)ジフタル酸二無水物が挙げられ、より好ましくは4,4’-オキシジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸二無水物、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物及び4,4’-(p-フェニレンジオキシ)ジフタル酸二無水物が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。Specific examples of aromatic tetracarboxylic dianhydrides include non-condensed polycyclic aromatic tetracarboxylic dianhydrides, monocyclic aromatic tetracarboxylic dianhydrides and condensed polycyclic aromatic tetracarboxylic dianhydrides. Carboxylic acid dianhydrides are mentioned. Non-fused polycyclic aromatic tetracarboxylic dianhydrides include 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,2' , 3,3′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2′,3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3′,4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)propane dianhydride, 2,2-bis(2,3-dicarboxy Phenyl) propane dianhydride, 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenoxyphenyl) propane dianhydride, 4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic dianhydride (also referred to as 6FDA ), 1,2-bis(2,3-dicarboxyphenyl)ethane dianhydride, 1,1-bis(2,3-dicarboxyphenyl)ethane dianhydride, 1,2-bis(3,4 -dicarboxyphenyl)ethane dianhydride, 1,1-bis(3,4-dicarboxyphenyl)ethane dianhydride, bis(3,4-dicarboxyphenyl)methane dianhydride, bis(2,3- dicarboxyphenyl)methane dianhydride, 4,4′-(p-phenylenedioxy)diphthalic dianhydride, 4,4′-(m-phenylenedioxy)diphthalic dianhydride. Further, the monocyclic aromatic tetracarboxylic dianhydride includes 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic dianhydride, and the condensed polycyclic aromatic tetracarboxylic dianhydride includes 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride.
Among these, preferably 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,2',3,3'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride anhydride, 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2′,3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3′,4,4′-diphenyl Sulfonetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)propane dianhydride, 2,2-bis(2,3-dicarboxyphenyl)propane dianhydride, 2,2- Bis(3,4-dicarboxyphenoxyphenyl)propane dianhydride, 4,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic dianhydride, 1,2-bis(2,3-dicarboxyphenyl)ethane dianhydride substance, 1,1-bis(2,3-dicarboxyphenyl)ethane dianhydride, 1,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)ethane dianhydride, 1,1-bis(3,4- dicarboxyphenyl)ethane dianhydride, bis(3,4-dicarboxyphenyl)methane dianhydride, bis(2,3-dicarboxyphenyl)methane dianhydride, 4,4'-(p-phenylenedioxy ) diphthalic dianhydride and 4,4′-(m-phenylenedioxy)diphthalic dianhydride, more preferably 4,4′-oxydiphthalic dianhydride, 3,3′,4,4 '-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2',3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic dianhydride, bis(3,4 -dicarboxyphenyl)methane dianhydride and 4,4'-(p-phenylenedioxy)diphthalic dianhydride. These can be used individually or in combination of 2 or more types.
脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、環式又は非環式の脂肪族テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。環式脂肪族テトラカルボン酸二無水物とは、脂環式炭化水素構造を有するテトラカルボン酸二無水物であり、その具体例としては、1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物等のシクロアルカンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物、ジシクロヘキシル3,3’-4,4’-テトラカルボン酸二無水物及びこれらの位置異性体が挙げられる。これらは単独又は2種以上を組み合わせて使用できる。非環式脂肪族テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物及び1,2,3,4-ペンタンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられ、これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。また、環式脂肪族テトラカルボン酸二無水物及び非環式脂肪族テトラカルボン酸二無水物を組み合わせて用いてもよい。 Aliphatic tetracarboxylic dianhydrides include cyclic or acyclic aliphatic tetracarboxylic dianhydrides. The cyclic aliphatic tetracarboxylic dianhydride is a tetracarboxylic dianhydride having an alicyclic hydrocarbon structure, and specific examples thereof include 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride. 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, cycloalkanetetracarboxylic dianhydride such as 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, bicyclo[2.2 .2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, dicyclohexyl 3,3′-4,4′-tetracarboxylic dianhydride and positional isomers thereof . These can be used singly or in combination of two or more. Specific examples of the acyclic aliphatic tetracarboxylic dianhydride include 1,2,3,4-butanetetracarboxylic dianhydride and 1,2,3,4-pentanetetracarboxylic dianhydride. and these can be used alone or in combination of two or more. A cyclic aliphatic tetracarboxylic dianhydride and an acyclic aliphatic tetracarboxylic dianhydride may also be used in combination.
テトラカルボン酸化合物の中でも、高透明性及び低着色性の観点から、好ましくは前記脂環式テトラカルボン酸二無水物又は非縮合多環式の芳香族テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。具体例としては、4,4’-オキシジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸二無水物及びこれらの混合物が好ましく、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物及び4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸二無水物及びこれらの混合物がより好ましく、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸二無水物がさらに好ましい。 Among the tetracarboxylic acid compounds, the above alicyclic tetracarboxylic dianhydrides or non-condensed polycyclic aromatic tetracarboxylic dianhydrides are preferred from the viewpoint of high transparency and low colorability. Specific examples include 4,4′-oxydiphthalic dianhydride, 3,3′,4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, and 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride. 2,2′,3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3′,4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis(3,4-di Carboxyphenyl)propane dianhydride, 4,4′-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic dianhydride and mixtures thereof are preferred, 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 4 ,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic dianhydride and mixtures thereof are more preferred, and 4,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic dianhydride is even more preferred.
なお、本発明においてポリイミド系高分子は、得られる透明樹脂フィルムの各種物性を損なわない範囲で、上記のポリイミド合成に用いられるテトラカルボン酸化合物に加えて、トリカルボン酸化合物及びジカルボン酸化合物をさらに組合せて使用してもよい。 In the present invention, the polyimide-based polymer is a combination of a tricarboxylic acid compound and a dicarboxylic acid compound in addition to the tetracarboxylic acid compound used in the polyimide synthesis, as long as the various physical properties of the resulting transparent resin film are not impaired. may be used as
トリカルボン酸化合物としては、芳香族トリカルボン酸、脂肪族トリカルボン酸及びそれらの誘導体(例えば、酸クロリド、酸無水物等)が挙げられ、その具体例としては、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸の無水物;2,3,6-ナフタレントリカルボン酸-2,3-無水物;フタル酸無水物と安息香酸とが単結合、-O-、-CH2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-SO2-もしくはフェニレン基で連結された化合物が挙げられる。これらのトリカルボン酸化合物は単独又は2種以上を組み合わせて使用できる。Examples of tricarboxylic acid compounds include aromatic tricarboxylic acids, aliphatic tricarboxylic acids, and derivatives thereof (e.g., acid chlorides, acid anhydrides, etc.). Specific examples include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid. anhydride; 2,3,6-naphthalenetricarboxylic acid-2,3-anhydride; single bond between phthalic anhydride and benzoic acid, —O—, —CH 2 —, —C(CH 3 ) 2 —, Compounds linked by —C(CF 3 ) 2 —, —SO 2 — or phenylene groups can be mentioned. These tricarboxylic acid compounds can be used alone or in combination of two or more.
ジカルボン酸化合物としては、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸及びそれらの誘導体(例えば、酸クロリド、酸無水物等)等が挙げられ、その具体例としては、テレフタル酸;イソフタル酸;ナフタレンジカルボン酸;4,4’-ビフェニルジカルボン酸;3,3’-ビフェニルジカルボン酸;炭素数8以下である鎖式炭化水素、のジカルボン酸化合物及び2つの安息香酸が単結合、-O-、-CH2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-SO2-もしくはフェニレン基で連結された化合物が挙げられる。これらのトリカルボン酸化合物は単独又は2種以上を組み合わせて使用できる。Examples of dicarboxylic acid compounds include aromatic dicarboxylic acids, aliphatic dicarboxylic acids and derivatives thereof (e.g., acid chlorides, acid anhydrides, etc.). Specific examples include terephthalic acid; isophthalic acid; naphthalenedicarboxylic acid; 4,4'-biphenyldicarboxylic acid; 3,3'-biphenyldicarboxylic acid; a chain hydrocarbon having 8 or less carbon atoms, a dicarboxylic acid compound of and two benzoic acids are single bonds, -O-, -CH 2 -, -C(CH 3 ) 2 -, -C(CF 3 ) 2 -, -SO 2 -, or compounds linked by a phenylene group. These tricarboxylic acid compounds can be used alone or in combination of two or more.
ポリイミドの合成に用いられるジアミン化合物としては、脂肪族ジアミン、芳香族ジアミン又はそれらの混合物でもよい。なお、本明細書において「芳香族ジアミン」とは、アミノ基が芳香環に直接結合しているジアミン化合物を表し、その構造の一部に脂肪族基又はその他の置換基を含んでいてもよい。芳香環は単環でも縮合環でもよく、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環及びフルオレン環等が例示されるが、これらに限定されるわけではない。これらの中でも、好ましくはベンゼン環である。また「脂肪族ジアミン」とは、アミノ基が脂肪族基に直接結合しているジアミン化合物を表し、その構造の一部に芳香環やその他の置換基を含んでいてもよい。 Aliphatic diamines, aromatic diamines, or mixtures thereof may be used as the diamine compound used in synthesizing the polyimide. As used herein, the term "aromatic diamine" refers to a diamine compound in which an amino group is directly bonded to an aromatic ring, and may contain an aliphatic group or other substituents in part of its structure. . The aromatic ring may be a single ring or a condensed ring, and examples include, but are not limited to, benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring and fluorene ring. Among these, a benzene ring is preferred. In addition, "aliphatic diamine" represents a diamine compound in which an amino group is directly bonded to an aliphatic group, and may contain an aromatic ring or other substituents in part of its structure.
脂肪族ジアミンとしては、例えば、ヘキサメチレンジアミン等の非環式脂肪族ジアミン及び1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ノルボルナンジアミン、4,4’-ジアミノジシクロヘキシルメタン等の環式脂肪族ジアミン等が挙げられ、これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 Aliphatic diamines include, for example, acyclic aliphatic diamines such as hexamethylenediamine, 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane, 1,4-bis(aminomethyl)cyclohexane, norbornanediamine, 4,4'- Cycloaliphatic diamines such as diaminodicyclohexylmethane and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more.
芳香族ジアミンの具体例としては、p-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、2,4-トルエンジアミン、m-キシリレンジアミン、p-キシリレンジアミン、1,5-ジアミノナフタレン、2,6-ジアミノナフタレン等の、芳香環を1つ有する芳香族ジアミン;4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルプロパン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2’-ジメチルベンジジン、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノジフェニル(TFMBと表記することもある)、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-アミノ-3-メチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-アミノ-3-クロロフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-アミノ-3-フルオロフェニル)フルオレン等の、芳香環を2つ以上有する芳香族ジアミンが挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。 Specific examples of aromatic diamines include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 2,4-toluenediamine, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine, 1,5-diaminonaphthalene, 2,6-diamino Aromatic diamines having one aromatic ring such as naphthalene; 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylpropane, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3 '-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy)benzene, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]sulfone, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]sulfone, 2,2-bis [4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane, 2,2-bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]propane, 2,2'-dimethylbenzidine, 2,2'-bis(trifluoromethyl) -4,4'-diaminodiphenyl (sometimes referred to as TFMB), 4,4'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl, 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene, 9,9-bis (4-amino-3-methylphenyl) fluorene, 9,9-bis(4-amino-3-chlorophenyl) fluorene, 9,9-bis(4-amino-3-fluorophenyl) fluorene, etc., aromatic rings Aromatic diamines having two or more are mentioned. These can be used individually or in combination of 2 or more types.
上記ジアミン化合物の中でも、高透明性及び低着色性の観点からは、ビフェニル構造を有する芳香族ジアミンからなる群から選ばれる1種以上を用いることが好ましい。2,2’-ジメチルベンジジン、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノジフェニル、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル及び4,4’-ジアミノジフェニルエーテルからなる群から選ばれる1種以上を用いることがより好ましく、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノジフェニルを用いることがさらに好ましい。 Among the above diamine compounds, it is preferable to use one or more selected from the group consisting of aromatic diamines having a biphenyl structure from the viewpoint of high transparency and low coloration. from 2,2'-dimethylbenzidine, 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminodiphenyl, 4,4'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl and 4,4'-diaminodiphenyl ether More preferably, one or more selected from the group consisting of 2,2′-bis(trifluoromethyl)-4,4′-diaminodiphenyl is used.
前記ポリイミド系高分子は、ジアミンと、テトラカルボン酸化合物(酸クロライド化合物、テトラカルボン酸二無水物等のテトラカルボン酸化合物誘導体)、並びに、任意にトリカルボン酸化合物(酸クロライド化合物、トリカルボン酸無水物等のトリカルボン酸化合物誘導体)及びジカルボン酸化合物(酸クロライド化合物等のジカルボン酸化合物誘導体)からなる群より選択される少なくとも1つの化合物と、の重縮合生成物である縮合型高分子である。式(11)で表される繰り返し構造単位は、通常、ジアミン及びテトラカルボン酸化合物から誘導される。式(12)で表される繰り返し構造単位は、通常、ジアミン及びトリカルボン酸化合物から誘導される。式(13)で表される繰り返し構造単位は、通常、ジアミン及びジカルボン酸化合物から誘導される。ジアミン、テトラカルボン酸化合物、ジカルボン酸化合物、及びトリカルボン酸化合物の具体例は、上述のとおりである。 The polyimide-based polymer includes a diamine, a tetracarboxylic acid compound (an acid chloride compound, a tetracarboxylic acid compound derivative such as a tetracarboxylic dianhydride), and optionally a tricarboxylic acid compound (an acid chloride compound, a tricarboxylic acid anhydride At least one compound selected from the group consisting of tricarboxylic acid compound derivatives such as (tricarboxylic acid compound derivatives such as acid chloride compounds) and dicarboxylic acid compounds (dicarboxylic acid compound derivatives such as acid chloride compounds). A repeating structural unit represented by formula (11) is usually derived from a diamine and a tetracarboxylic acid compound. A repeating structural unit represented by formula (12) is usually derived from a diamine and a tricarboxylic acid compound. A repeating structural unit represented by formula (13) is usually derived from a diamine and a dicarboxylic acid compound. Specific examples of diamines, tetracarboxylic acid compounds, dicarboxylic acid compounds, and tricarboxylic acid compounds are as described above.
ポリイミド系高分子は、異なる複数の種類の上記の繰り返し構造単位を含む共重合体でもよい。ポリイミド系高分子は、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量が、50,000以上、好ましくは200,000以上、より好ましくは300,000以上、さらに好ましくは350,000以上であり、好ましくは750,000以下、より好ましくは600,000以下、さらに好ましくは500,000以下である。ポリイミド系高分子の重量平均分子量が上記の下限値以上であると、ポリイミド系高分子を含んでなる光学フィルムの耐屈曲性が向上される傾向があり、ポリイミド樹脂の重量平均分子量が上記上限値以下であると、ポリアミドイミドワニスの粘度を低く抑制することができ、また光学フィルムの延伸が容易であるため、加工性が良好となる。なお、本明細書において重量平均分子量は、例えばGPC測定を行い、標準ポリスチレン換算によって求めることができ、具体的には実施例に記載の方法により求めることができる。 The polyimide-based polymer may be a copolymer containing different types of repeating structural units described above. The polyimide polymer has a standard polystyrene equivalent weight average molecular weight of 50,000 or more, preferably 200,000 or more, more preferably 300,000 or more, still more preferably 350,000 or more, preferably 750,000. Below, more preferably 600,000 or less, still more preferably 500,000 or less. When the weight average molecular weight of the polyimide polymer is at least the above lower limit, the flexibility of the optical film containing the polyimide polymer tends to be improved, and the weight average molecular weight of the polyimide resin is at the above upper limit. When it is below, the viscosity of the polyamide-imide varnish can be kept low, and the optical film can be easily stretched, resulting in good workability. In this specification, the weight average molecular weight can be determined by, for example, GPC measurement and standard polystyrene conversion. Specifically, it can be determined by the method described in Examples.
ポリイミド系高分子は、上述のフッ素系置換基等によって導入できるフッ素原子等のハロゲン原子を含んでいてもよい。ポリイミド系高分子がハロゲン原子を含むことにより、光学異方性フィルムの弾性率を向上させ且つ黄色度を低減させることができる。これにより、光学異方性フィルムに発生するキズ及びシワ等が抑制され、且つ、光学異方性フィルムの透明性を向上させることができる。ハロゲン原子は好ましくは、フッ素原子である。
ポリイミド系高分子におけるハロゲン原子の含有量は、ポリイミド系高分子の質量を基準として、1~40質量%であることが好ましく、5~35質量%であることがより好ましい。The polyimide-based polymer may contain halogen atoms such as fluorine atoms that can be introduced by the fluorine-based substituents described above. By including a halogen atom in the polyimide polymer, the elastic modulus of the optically anisotropic film can be improved and the yellowness can be reduced. As a result, scratches, wrinkles, and the like occurring in the optically anisotropic film can be suppressed, and the transparency of the optically anisotropic film can be improved. A halogen atom is preferably a fluorine atom.
The content of halogen atoms in the polyimide polymer is preferably 1 to 40% by mass, more preferably 5 to 35% by mass, based on the mass of the polyimide polymer.
本発明において、光学異方性フィルムに含まれるポリイミド系高分子の含有量は、光学フィルムの質量に対して、好ましくは40質量%以上、より好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上であり、100質量%であってもよい。ポリイミド系高分子の含有量が上記下限値以上であると、光学異方性フィルムの屈曲性が良好である。 In the present invention, the content of the polyimide polymer contained in the optically anisotropic film is preferably 40% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and still more preferably 80% by mass, relative to the mass of the optical film. or more, and may be 100% by mass. When the content of the polyimide polymer is at least the above lower limit, the optically anisotropic film has good flexibility.
本発明の光学異方性フィルムは、下記式(1)
80nm≦Re(550)≦160nm (1)
[式中、Re(550)は波長550nmにおける面内位相差を表す]
を満たす。本発明の光学異方性フィルムは、このような面内位相差を有するため、偏光サングラス越しに該光学異方性フィルムを含む表示装置を見ても、優れた視認性を有する。例えば偏光サングラスをかけた状態で、表示装置の角度を変えても、表示の色相の乱れが抑制又は防止され、優れた視認性を発現できる。しかも、本発明では、表示装置の前面板に用いられる光学異方性フィルムに所定の位相差が付与されているため、別途位相差フィルムを設けることなく、より薄膜化することもできる。さらに、上記ポリイミド系高分子を含んでいるため、屈曲性(又はフレキシブル性)が良好であり、かつ屈曲時における着色等も抑制される。なお、本明細書において、視認性とは、表示装置の表示を目で見たときの見やすさの度合を示し、視認性が向上するとは、表示装置の表示がより見やすくなることを意味する。なお、Re(550)は、位相差測定装置を用いて測定でき、例えば実施例に記載の方法により測定できる。The optically anisotropic film of the present invention has the following formula (1)
80 nm≦Re(550)≦160 nm (1)
[Wherein, Re (550) represents an in-plane retardation at a wavelength of 550 nm]
meet. Since the optically anisotropic film of the present invention has such an in-plane retardation, it has excellent visibility even when a display device including the optically anisotropic film is viewed through polarized sunglasses. For example, even when the angle of the display device is changed while wearing polarized sunglasses, disturbance of display hue is suppressed or prevented, and excellent visibility can be exhibited. Moreover, in the present invention, since the optically anisotropic film used for the front panel of the display device is provided with a predetermined retardation, the film can be made thinner without providing a separate retardation film. Furthermore, since the polyimide polymer is included, the bendability (or flexibility) is good, and coloration or the like during bending is suppressed. In this specification, visibility refers to the degree of ease of viewing display on a display device, and improved visibility means that display on a display device is easier to see. Note that Re(550) can be measured using a phase difference measuring device, for example, by the method described in Examples.
前記式(1)は、好ましくは100nm≦Re(550)≦160nm、さらに好ましくは130nm≦Re(550)≦150nmである。前記式(1)の範囲を超えると、特に表示装置の正面の色相が、黒くなったり、赤又は青くなったりする問題が生じうる。 The formula (1) preferably satisfies 100 nm≦Re(550)≦160 nm, more preferably 130 nm≦Re(550)≦150 nm. If the range of the formula (1) is exceeded, a problem may occur that the hue of the front of the display device becomes black, red, or blue.
本発明の光学異方性フィルムは、紫外線吸収剤を含むことができる。紫外線吸収剤は、慣用の紫外線吸収剤から適宜選択することができる。紫外線吸収剤は、400nm以下の波長の光を吸収する化合物を含んでいてもよい。ポリイミド系高分子と適切に組み合わせることのできる紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系化合物、サリシレート系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物及びトリアジン系化合物からなる群から選択される少なくとも1種の化合物が挙げられる。本明細書において、「系化合物」とは、当該「系化合物」が付される化合物の誘導体を指す。例えば、「ベンゾフェノン系化合物」とは、母体骨格としてのベンゾフェノンと、ベンゾフェノンに結合している置換基とを有する化合物を指す。 The optically anisotropic film of the invention can contain an ultraviolet absorber. The ultraviolet absorber can be appropriately selected from commonly used ultraviolet absorbers. The ultraviolet absorber may contain a compound that absorbs light with a wavelength of 400 nm or shorter. Examples of UV absorbers that can be appropriately combined with polyimide-based polymers include at least one compound selected from the group consisting of benzophenone-based compounds, salicylate-based compounds, benzotriazole-based compounds, and triazine-based compounds. . As used herein, a "based compound" refers to a derivative of the compound to which the "based compound" is attached. For example, a "benzophenone-based compound" refers to a compound having benzophenone as a parent skeleton and a substituent attached to the benzophenone.
紫外線吸収剤の含有量は、視認性、透明性、及び屈曲性等を損なわない量であれば、特に限定されず、光学異方性フィルムの総質量に対して、通常1質量%以上であり、2質量%以上であることが好ましく、3質量%以上であることがより好ましく、通常10質量%以下であり、8質量%以下であることが好ましく、6質量%以下であることがより好ましい。 The content of the ultraviolet absorber is not particularly limited as long as it is an amount that does not impair visibility, transparency, flexibility, etc., and is usually 1% by mass or more relative to the total mass of the optically anisotropic film. , preferably 2% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, usually 10% by mass or less, preferably 8% by mass or less, and more preferably 6% by mass or less .
本発明の光学異方性フィルムは、無機材料を含むことができる。無機材料は、ケイ素原子を含むケイ素材料が好ましい。光学異方性フィルムは、ケイ素材料等の無機材料を含有することで、屈曲性の点で特に優れた効果が得られる。ケイ素原子を含むケイ素材料としては、シリカ粒子、オルトケイ酸テトラエチル(TEOS)等の4級アルコキシシラン、シルセスキオキサン誘導体等のケイ素化合物等が挙げられる。これらのケイ素材料の中でも、光学異方性フィルムの透明性及び屈曲性の観点から、シリカ粒子が好ましい。 The optically anisotropic film of the invention can contain an inorganic material. The inorganic material is preferably a silicon material containing silicon atoms. When the optically anisotropic film contains an inorganic material such as a silicon material, a particularly excellent effect in terms of flexibility can be obtained. Silicon materials containing silicon atoms include silica particles, quaternary alkoxysilanes such as tetraethyl orthosilicate (TEOS), silicon compounds such as silsesquioxane derivatives, and the like. Among these silicon materials, silica particles are preferred from the viewpoint of transparency and flexibility of the optically anisotropic film.
本発明の光学異方性フィルムが無機材料を含む場合、ポリイミド系高分子と無機材料との配合比は、両者の合計を10として、質量比で、1:9~10:0であることが好ましく、3:7~10:0であることがより好ましく、3:7~8:2であることがさらに好ましく、3:7~7:3であること特に好ましい。ポリイミド系高分子及び無機材料の合計質量に対する無機材料の割合は、通常20質量%以上であり、30質量%以上であることが好ましく、通常90質量%以下であり、70質量%以下であることが好ましい。ポリイミド系高分子と無機材料の配合比が上記の範囲内であると、光学異方性フィルムの透明性及び機械的強度が向上する傾向がある。 When the optically anisotropic film of the present invention contains an inorganic material, the compounding ratio of the polyimide-based polymer and the inorganic material is 1:9 to 10:0 in mass ratio, where the total of both is 10. It is preferably from 3:7 to 10:0, even more preferably from 3:7 to 8:2, and particularly preferably from 3:7 to 7:3. The ratio of the inorganic material to the total mass of the polyimide polymer and the inorganic material is usually 20% by mass or more, preferably 30% by mass or more, usually 90% by mass or less, and 70% by mass or less. is preferred. When the compounding ratio of the polyimide-based polymer and the inorganic material is within the above range, the transparency and mechanical strength of the optically anisotropic film tend to be improved.
光学異方性フィルムは、透明性及び屈曲性を著しく損なわない範囲で、他の添加剤をさらに含有していてよい。他の添加剤としては、例えば、酸化防止剤、離型剤、安定剤、ブルーイング剤等の着色剤、難燃剤、滑剤及びレベリング剤が挙げられる。光学異方性フィルムが他の添加剤を含有する場合、他の添加剤の含有量は、光学異方性フィルムの質量に対して、0%を超えて20質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0%を超えて10質量%以下である。 The optically anisotropic film may further contain other additives as long as they do not significantly impair the transparency and flexibility. Other additives include, for example, antioxidants, release agents, stabilizers, colorants such as bluing agents, flame retardants, lubricants and leveling agents. When the optically anisotropic film contains other additives, the content of the other additives is preferably more than 0% and 20% by mass or less with respect to the mass of the optically anisotropic film. More preferably, it exceeds 0% and is 10% by mass or less.
光学異方性フィルムの厚みは、適用される表示装置に応じて適宜選択できるが、薄膜化及び屈曲性の観点から、10~500μmであることが好ましく、15~200μmであることがより好ましく、20~100μmであることがさらに好ましい。 The thickness of the optically anisotropic film can be appropriately selected according to the display device to which it is applied. More preferably, it is 20 to 100 μm.
光学異方性フィルムの少なくとも一方の面に、UVオゾン処理、プラズマ処理、又はコロナ放電処理等の表面処理が施されていてもよい。 At least one surface of the optically anisotropic film may be subjected to surface treatment such as UV ozone treatment, plasma treatment, or corona discharge treatment.
本発明の一実施態様において、本発明の光学異方性フィルムは、例えば、前記ポリイミド系高分子を含むポリマーを溶剤に溶解させたポリマーワニスを基材(支持体ということがある)に塗布して塗膜を形成後、塗膜を乾燥して支持体付きポリマーフィルムを得る工程(1)、得られた支持体付きポリマーフィルムから支持体を剥離してポリマーフィルムを得る工程(2)、及び得られたポリマーフィルムを延伸する工程(3)を含む方法により、製造することができる。 In one embodiment of the present invention, the optically anisotropic film of the present invention is prepared by coating a substrate (sometimes referred to as a support) with a polymer varnish obtained by dissolving a polymer containing the polyimide polymer in a solvent. After forming a coating film with the above method, the coating film is dried to obtain a polymer film with a support (1), the support is peeled from the obtained polymer film with a support to obtain a polymer film (2), and It can be produced by a method including the step (3) of stretching the obtained polymer film.
工程(1)において、ポリマーを溶解させる溶剤としては、ポリマーが溶解可能な溶剤であればよく、例えばジメチルホルムアセトアミド(DMAC)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、γ-ブチロラクトン(GBL)、及びそれらの混合溶剤が挙げられる。また、支持体としては、特に限定されず、ポリエチレンテレフタレート(PET)支持体、ステンレス鋼(SUS)ベルト又はガラス基材等を好ましく用いることができる。 In step (1), the solvent for dissolving the polymer may be any solvent capable of dissolving the polymer, such as dimethylformacetamide (DMAC), dimethylformamide (DMF), dimethylsulfoxide (DMSO), γ-butyrolactone (GBL ), and mixed solvents thereof. Moreover, the support is not particularly limited, and a polyethylene terephthalate (PET) support, a stainless steel (SUS) belt, a glass substrate, or the like can be preferably used.
塗布方法としては、公知の塗布方法、例えばワイヤーバーコーティング法、リバースコーティング、グラビアコーティング等のロールコーティング法、ダイコート法、カンマコート法、リップコート法、スピンコーティング法、スクリーンコーティング法、ファウンテンコーティング法、ディッピング法、スプレー法、流涎成形法等が挙げられる。塗膜の乾燥は加熱により行うことができ、加熱温度は、通常50~350℃、好ましくは50~150℃であってよい。塗膜の加熱により溶剤を蒸発させ、除去することができる。 Examples of coating methods include known coating methods such as wire bar coating, reverse coating, roll coating such as gravure coating, die coating, comma coating, lip coating, spin coating, screen coating, fountain coating, A dipping method, a spray method, a casting method, and the like can be mentioned. The coating film can be dried by heating, and the heating temperature is usually 50 to 350°C, preferably 50 to 150°C. The solvent can be evaporated and removed by heating the coating film.
工程(3)において、ポリマーフィルムを一軸延伸しても、二軸延伸してもよいが、一軸延伸することが好ましい。本発明の光学異方性フィルムは、工程(1)及び(2)で得られたポリマーフィルムを前記式(1)の関係を満たすように延伸して得ることができる。延伸倍率は、好ましくは1.005~2.0倍、より好ましくは1.01~1.5倍、さらに好ましくは1.01~1.1倍である。延伸温度は、好ましくは100~300℃、より好ましくは150~250℃である。延伸方法としては、ロール間延伸方法、圧縮延伸方法などが挙げられる。 In step (3), the polymer film may be uniaxially stretched or biaxially stretched, but uniaxially stretching is preferred. The optically anisotropic film of the present invention can be obtained by stretching the polymer film obtained in steps (1) and (2) so as to satisfy the relationship of formula (1). The draw ratio is preferably 1.005 to 2.0 times, more preferably 1.01 to 1.5 times, still more preferably 1.01 to 1.1 times. The stretching temperature is preferably 100-300°C, more preferably 150-250°C. Examples of the stretching method include a stretching method between rolls and a compression stretching method.
[偏光板]
本発明の偏光板は、前記光学異方性フィルム及び偏光フィルムを有する。[Polarizer]
The polarizing plate of the present invention has the optically anisotropic film and the polarizing film.
〔偏光フィルム〕
偏光フィルムは、偏光機能を有するフィルムである。偏光フィルムは、二色性色素を吸着させた延伸フィルムであってもよいが、薄膜化の観点から、二色性色素を含み、重合性液晶化合物(以下、重合性液晶化合物(B)と称することがある)の配向重合体からなるフィルムであることが好ましい。偏光フィルムは、配向状態の重合性液晶化合物(B)を含む重合性液晶組成物(以下、重合性液晶組成物Bと称することがある)を重合させて得ることができる。[Polarizing film]
A polarizing film is a film having a polarizing function. The polarizing film may be a stretched film to which a dichroic dye is adsorbed, but from the viewpoint of thinning, a polymerizable liquid crystal compound containing a dichroic dye (hereinafter referred to as a polymerizable liquid crystal compound (B) It is preferable that the film is made of an oriented polymer. The polarizing film can be obtained by polymerizing a polymerizable liquid crystal composition (hereinafter sometimes referred to as polymerizable liquid crystal composition B) containing the polymerizable liquid crystal compound (B) in an aligned state.
重合性液晶化合物(B)が示す液晶状態は、スメクチック相(スメクチック液晶状態)であることが好ましく、配向秩序度のより高い偏光フィルムを製造することができるという点で、高次スメクチック相(高次スメクチック液晶状態)であることがより好ましい。
高次スメクチック相とは、スメクチックB相、スメクチックD相、スメクチックE相、スメクチックF相、スメクチックG相、スメクチックH相、スメクチックI相、スメクチックJ相、スメクチックK相及びスメクチックL相を意味し、これらの中でも、スメクチックB相、スメクチックF相及びスメクチックI相がより好ましい。配向秩序度の高い偏光フィルムは、X線回折測定においてヘキサチック相やクリスタル相といった高次構造由来のブラッグピークが得られる。ブラッグピークとは、分子配向の面周期構造に由来するピークを意味し、周期間隔が3.0~6.0Åである偏光フィルムが好ましい。The liquid crystal state exhibited by the polymerizable liquid crystal compound (B) is preferably a smectic phase (smectic liquid crystal state). A second smectic liquid crystal state) is more preferred.
High order smectic phase means smectic B phase, smectic D phase, smectic E phase, smectic F phase, smectic G phase, smectic H phase, smectic I phase, smectic J phase, smectic K phase and smectic L phase, Among these, smectic B phase, smectic F phase and smectic I phase are more preferable. A polarizing film with a high degree of orientational order provides a Bragg peak derived from a higher-order structure such as a hexatic phase or a crystal phase in X-ray diffraction measurement. A Bragg peak means a peak derived from a plane periodic structure of molecular orientation, and a polarizing film having a periodic interval of 3.0 to 6.0 Å is preferred.
スメクチック相を有する重合性液晶化合物(B)を重合性スメクチック液晶化合物と称する。重合性スメクチック液晶化合物としては、式(B)で表される化合物が挙げられる。
U1-V1-W1-X1-Y1-X2-Y2-X3-W2-V2-U2 (B)
[式(B)中、
X1、X2及びX3は、互いに独立に、置換基を有していてもよい1,4-フェニレン基又は置換基を有していてもよいシクロヘキサン-1,4-ジイル基を表わす。ただし、X1、X2及びX3のうち少なくとも1つは、置換基を有していてもよい1,4-フェニレン基である。シクロへキサン-1,4-ジイル基を構成する-CH2-は、-O-、-S-又は-NR-に置き換わっていてもよい。Rは、炭素数1~6のアルキル基又はフェニル基を表す。
Y1及びY2は、互いに独立に、-CH2CH2-、-CH2O-、-COO-、-OCOO-、単結合、-N=N-、-CRa=CRb-、-C≡C-又はCRa=N-を表わす。Ra及びRbは、互いに独立に、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表わす。
U1は、水素原子又は重合性基を表わす。
U2は、重合性基を表わす。
W1及びW2は、互いに独立に、単結合、-O-、-S-、-COO-又はOCOO-を表わす。
V1及びV2は、互いに独立に、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基を構成する-CH2-は、-O-、-S-又はNH-に置き換わっていてもよい。]A polymerizable liquid crystal compound (B) having a smectic phase is called a polymerizable smectic liquid crystal compound. Polymerizable smectic liquid crystal compounds include compounds represented by Formula (B).
U 1 -V 1 -W 1 -X 1 -Y 1 -X 2 -Y 2 -X 3 -W 2 -V 2 -U 2 (B)
[In formula (B),
X 1 , X 2 and X 3 each independently represent an optionally substituted 1,4-phenylene group or an optionally substituted cyclohexane-1,4-diyl group. However, at least one of X 1 , X 2 and X 3 is an optionally substituted 1,4-phenylene group. —CH 2 — constituting a cyclohexane-1,4-diyl group may be replaced with —O—, —S— or —NR—. R represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a phenyl group.
Y 1 and Y 2 are independently of each other -CH 2 CH 2 -, -CH 2 O-, -COO-, -OCOO-, single bond, -N=N-, -CR a =CR b -, - represents C≡C— or CR a =N—; R a and R b each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
U 1 represents a hydrogen atom or a polymerizable group.
U2 represents a polymerizable group.
W 1 and W 2 each independently represent a single bond, -O-, -S-, -COO- or OCOO-.
V 1 and V 2 each independently represent an optionally substituted alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms, and —CH 2 — constituting the alkanediyl group is —O—, — It may be substituted with S- or NH-. ]
X1、X2及びX3のうち少なくとも2つが、置換基を有していてもよい1,4-フェニレン基であると好ましい。At least two of X 1 , X 2 and X 3 are preferably optionally substituted 1,4-phenylene groups.
置換基を有していてもよい1,4-フェニレン基は、無置換であることが好ましい。置換基を有していてもよいシクロへキサン-1,4-ジイル基は、置換基を有していてもよいトランス-シクロへキサン-1,4-ジイル基であることが好ましく、置換基を有していてもよいトランス-シクロへキサン-1,4-ジイル基は無置換であることが好ましい。 The optionally substituted 1,4-phenylene group is preferably unsubstituted. Optionally substituted cyclohexane-1,4-diyl group is preferably optionally substituted trans-cyclohexane-1,4-diyl group, The trans-cyclohexane-1,4-diyl group which may have is preferably unsubstituted.
置換基を有していてもよい1,4-フェニレン基又は置換基を有していてもよいシクロへキサン-1,4-ジイル基が任意に有する置換基としては、メチル基、エチル基、ブチル基などの炭素数1~4のアルキル基、シアノ基及びハロゲン原子が挙げられる。 The optionally substituted 1,4-phenylene group or optionally substituted cyclohexane-1,4-diyl group may have a methyl group, an ethyl group, Examples include alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as butyl groups, cyano groups and halogen atoms.
Y1は、-CH2CH2-、-COO-又は単結合であることが好ましく、Y2は、-CH2CH2-又はCH2O-であることが好ましい。Y 1 is preferably -CH 2 CH 2 -, -COO- or a single bond, and Y 2 is preferably -CH 2 CH 2 - or CH 2 O-.
U2は、重合性基である。U1は、水素原子又は重合性基であり、好ましくは重合性基である。U1及びU2がともに重合性基であることが好ましく、ともに光重合性基であることが好ましい。光重合性基とは、後述する光重合開始剤から発生した活性ラジカルや酸などによって重合反応に関与し得る基のことを意味する。 U2 is a polymerizable group. U 1 is a hydrogen atom or a polymerizable group, preferably a polymerizable group. Both U 1 and U 2 are preferably polymerizable groups, preferably photopolymerizable groups. A photopolymerizable group means a group that can participate in a polymerization reaction by an active radical or an acid generated from a photopolymerization initiator, which will be described later.
U1で示される光重合性基とU2で示される重合性基とは、互いに異なっていてもよいが、同じ種類の基であることが好ましい。重合性基としては、ビニル基、ビニルオキシ基、1-クロロビニル基、イソプロペニル基、4-ビニルフェニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、オキシラニル基及びオキセタニル基が挙げられる。中でも、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、オキシラニル基及びオキセタニル基が好ましく、アクリロイルオキシ基がより好ましい。The photopolymerizable group represented by U1 and the polymerizable group represented by U2 may be different from each other, but are preferably of the same type. Polymerizable groups include vinyl, vinyloxy, 1-chlorovinyl, isopropenyl, 4-vinylphenyl, acryloyloxy, methacryloyloxy, oxiranyl and oxetanyl groups. Among them, an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a vinyloxy group, an oxiranyl group and an oxetanyl group are preferred, and an acryloyloxy group is more preferred.
V1及びV2で表されるアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン-1,3-ジイル基、ブタン-1,3-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、ヘキサン-1,6-ジイル基、ヘプタン-1,7-ジイル基、オクタン-1,8-ジイル基、デカン-1,10-ジイル基、テトラデカン-1,14-ジイル基及びイコサン-1,20-ジイル基が挙げられる。V1及びV2は、好ましくは炭素数2~12のアルカンジイル基であり、より好ましくは炭素数6~12のアルカンジイル基である。The alkanediyl groups represented by V 1 and V 2 include methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, butane-1,3-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane- 1,5-diyl group, hexane-1,6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, decane-1,10-diyl group, tetradecane-1,14-diyl and icosane-1,20-diyl groups. V 1 and V 2 are preferably alkanediyl groups having 2 to 12 carbon atoms, more preferably alkanediyl groups having 6 to 12 carbon atoms.
該アルカンジイル基が任意に有する置換基としては、シアノ基及びハロゲン原子が挙げられるが、該アルカンジイル基は、無置換であることが好ましく、無置換且つ直鎖状のアルカンジイル基であることがより好ましい。 Examples of substituents optionally possessed by the alkanediyl group include a cyano group and a halogen atom, but the alkanediyl group is preferably unsubstituted, and is an unsubstituted and linear alkanediyl group. is more preferred.
W1及びW2は、互いに独立に、好ましくは単結合又はO-である。W 1 and W 2 are each independently preferably a single bond or O—.
前記式(B)で表される化合物としては、式(B-1)~式(B-25)で表される化合物が挙げられる。前記式(B)で表される化合物がシクロヘキサン-1,4-ジイル基を有する場合、そのシクロヘキサン-1,4-ジイル基は、トランス体であることが好ましい。 Examples of the compound represented by formula (B) include compounds represented by formulas (B-1) to (B-25). When the compound represented by formula (B) above has a cyclohexane-1,4-diyl group, the cyclohexane-1,4-diyl group is preferably in the trans form.
これらの中でも、式(B-2)、式(B-3)、式(B-4)、式(B-5)、式(B-6)、式(B-7)、式(B-8)、式(B-13)、式(B-14)、式(B-15)、式(B-16)及び式(B-17)で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。 Among these, formula (B-2), formula (B-3), formula (B-4), formula (B-5), formula (B-6), formula (B-7), formula (B- 8), at least one selected from the group consisting of compounds represented by formula (B-13), formula (B-14), formula (B-15), formula (B-16) and formula (B-17) Seeds are preferred.
例示した重合性液晶化合物(B)は、単独又は組み合わせて、使用することができる。また、2種以上の重合性液晶化合物を組み合わせる場合には、少なくとも1種が重合性液晶化合物(B)であると好ましく、2種以上が重合性液晶化合物(B)であるとより好ましい。組み合わせることにより、液晶-結晶相転移温度以下の温度でも一時的に液晶性を保持することができる場合がある。2種類の重合性液晶化合物を組み合わせる場合の混合比としては、通常、1:99~50:50であり、好ましくは5:95~50:50であり、より好ましくは10:90~50:50である。 The exemplified polymerizable liquid crystal compound (B) can be used alone or in combination. When combining two or more polymerizable liquid crystal compounds, at least one is preferably the polymerizable liquid crystal compound (B), and more preferably two or more are the polymerizable liquid crystal compounds (B). By combining them, it may be possible to temporarily maintain the liquid crystallinity even at a temperature below the liquid crystal-crystal phase transition temperature. The mixing ratio when two types of polymerizable liquid crystal compounds are combined is usually 1:99 to 50:50, preferably 5:95 to 50:50, more preferably 10:90 to 50:50. is.
重合性液晶化合物(B)は、例えば、Lub et al. Recl.Trav.Chim.Pays-Bas,115, 321-328(1996)、又は特許第4719156号などに記載の公知の方法で製造される。 The polymerizable liquid crystal compound (B) is described, for example, in Lub et al. Recl. Trav. Chim. Pays-Bas, 115, 321-328 (1996), or a known method described in Japanese Patent No. 4,719,156.
偏光フィルムを構成する重合性液晶組成物B中の重合性液晶化合物(B)の含有量は、該組成物の固形分に対して、70~99.9質量%が好ましく、80~99.9質量%がより好ましい。重合性液晶化合物(B)の含有割合が上記範囲内であれば、重合性液晶化合物(B)の配向性が高くなる傾向がある。本明細書において、固形分とは、重合性液相組成物Bから溶剤等の揮発性成分を除いた成分の合計量をいう。 The content of the polymerizable liquid crystal compound (B) in the polymerizable liquid crystal composition B constituting the polarizing film is preferably 70 to 99.9% by mass, more preferably 80 to 99.9%, based on the solid content of the composition. % by mass is more preferred. If the content of the polymerizable liquid crystal compound (B) is within the above range, the orientation of the polymerizable liquid crystal compound (B) tends to be high. In the present specification, the solid content refers to the total amount of components of the polymerizable liquid phase composition B excluding volatile components such as solvents.
偏光フィルムを構成する重合性液相組成物Bは、二色性色素を含有する。二色性色素とは、分子の長軸方向における吸光度と、短軸方向における吸光度とが異なる性質を有する色素を意味する。このような性質を有するものであれば、二色性色素は制限されず、染料であってもよいし、顔料であってもよい。二種以上の染料を組み合わせて用いてもよいし、二種以上の顔料を組み合わせて用いてもよいし、染料と顔料とを組み合わせて用いてもよい。 The polymerizable liquid phase composition B that constitutes the polarizing film contains a dichroic dye. A dichroic dye means a dye having a property that the absorbance in the long axis direction and the absorbance in the short axis direction of the molecule are different. The dichroic dye is not limited as long as it has such properties, and may be a dye or a pigment. Two or more dyes may be used in combination, two or more pigments may be used in combination, or a dye and a pigment may be used in combination.
二色性色素は、300~700nmの範囲に極大吸収波長(λMAX)を有するものが好ましい。このような二色性色素としては、アクリジン色素、オキサジン色素、シアニン色素、ナフタレン色素、アゾ色素及びアントラキノン色素が挙げられ、中でも、アゾ色素が好ましい。アゾ色素としては、モノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリスアゾ色素、テトラキスアゾ色素及びスチルベンアゾ色素が挙げられ、ビスアゾ色素及びトリスアゾ色素が好ましい。The dichroic dye preferably has a maximum absorption wavelength (λ MAX ) in the range of 300-700 nm. Examples of such dichroic dyes include acridine dyes, oxazine dyes, cyanine dyes, naphthalene dyes, azo dyes and anthraquinone dyes, with azo dyes being preferred. The azo dyes include monoazo dyes, bisazo dyes, trisazo dyes, tetrakisazo dyes and stilbenazo dyes, with bisazo dyes and trisazo dyes being preferred.
アゾ色素としては、式(I)で表される化合物(以下、場合により「化合物(I)」という。)が挙げられる。
K1(-N=N-K2)p-N=N-K3 (I)
[式(I)中、K1及びK3は、互いに独立に、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいナフチル基又は置換基を有していてもよい1価の複素環基を表わす。K2は、置換基を有していてもよいp-フェニレン基、置換基を有していてもよいナフタレン-1,4-ジイル基又は置換基を有していてもよい2価の複素環基を表わす。
pは1~4の整数を表わす。pが2以上の整数である場合、複数のK2は互いに同一でも異なっていてもよい。]Examples of azo dyes include compounds represented by formula (I) (hereinafter sometimes referred to as "compound (I)").
K 1 (-N=N-K 2 ) p -N=N-K 3 (I)
[In formula (I), K 1 and K 3 are each independently a phenyl group optionally having a substituent, a naphthyl group optionally having a substituent, or a represents a good monovalent heterocyclic group. K 2 is a p-phenylene group optionally having substituents, a naphthalene-1,4-diyl group optionally having substituents or a divalent heterocyclic ring optionally having substituents represents a group.
p represents an integer of 1 to 4; When p is an integer of 2 or more, multiple K2 may be the same or different. ]
1価の複素環基としては、キノリン、チアゾール、ベンゾチアゾール、チエノチアゾール、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、オキサゾール、ベンゾオキサゾールなどの複素環化合物から1個の水素原子を除いた基が挙げられる。2価の複素環基としては、前記複素環化合物から2個の水素原子を除いた基が挙げられる。 Examples of monovalent heterocyclic groups include groups obtained by removing one hydrogen atom from heterocyclic compounds such as quinoline, thiazole, benzothiazole, thienothiazole, imidazole, benzimidazole, oxazole, and benzoxazole. The divalent heterocyclic group includes a group obtained by removing two hydrogen atoms from the above heterocyclic compound.
K1及びK3におけるフェニル基、ナフチル基及び1価の複素環基、並びにK2におけるp-フェニレン基、ナフタレン-1,4-ジイル基及び2価の複素環基が任意に有する置換基としては、炭素数1~4のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などの炭素数1~4のアルコキシ基;トリフルオロメチル基などの炭素数1~4のフッ化アルキル基;シアノ基;ニトロ基;ハロゲン原子;アミノ基、ジエチルアミノ基、ピロリジノ基などの置換又は無置換アミノ基(置換アミノ基とは、炭素数1~6のアルキル基を1つ又は2つ有するアミノ基、あるいは2つの置換アルキル基が互いに結合して炭素数2~8のアルカンジイル基を形成しているアミノ基を意味する。無置換アミノ基は、-NH2である。)が挙げられる。As a substituent optionally possessed by a phenyl group, a naphthyl group and a monovalent heterocyclic group for K 1 and K 3 , and a p-phenylene group, a naphthalene-1,4-diyl group and a divalent heterocyclic group for K 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms; an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group and a butoxy group; a fluorinated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a trifluoromethyl group; a cyano group; Nitro group; halogen atom; amino group, diethylamino group, substituted or unsubstituted amino group such as pyrrolidino group (substituted amino group is an amino group having one or two alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, or two It means an amino group in which substituted alkyl groups are bonded together to form an alkanediyl group having 2 to 8 carbon atoms, and an unsubstituted amino group is —NH 2 .).
化合物(I)の中でも、以下の式(I-1)~式(I-6)のいずれかで表される化合物が好ましい。
B1~B20は、互いに独立に、水素原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~4のアルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、置換又は無置換のアミノ基(置換アミノ基及び無置換アミノ基の定義は前記のとおり)、塩素原子又はトリフルオロメチル基を表わす。
n1~n4は、互いに独立に0~3の整数を表わす。
n1が2以上である場合、複数のB2は互いに同一でも異なっていてもよく、
n2が2以上である場合、複数のB6は互いに同一でも異なっていてもよく、
n3が2以上である場合、複数のB9は互いに同一でも異なっていてもよく、
n4が2以上である場合、複数のB14は互いに同一でも異なっていてもよい。]Among compounds (I), compounds represented by any one of the following formulas (I-1) to (I-6) are preferred.
B 1 to B 20 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, a substituted or unsubstituted amino group (substituted amino group and The definition of an unsubstituted amino group is as described above), it represents a chlorine atom or a trifluoromethyl group.
n1 to n4 each independently represents an integer of 0 to 3;
When n1 is 2 or more, the plurality of B2 may be the same or different,
When n2 is 2 or more, the plurality of B6 may be the same or different,
When n3 is 2 or more, multiple B9 may be the same or different,
When n4 is 2 or more, the plurality of B 14 may be the same or different. ]
前記アントラキノン色素としては、式(I-7)で表される化合物が好ましい。
R1~R8は、互いに独立に、水素原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx
2、-SRx又はハロゲン原子を表わす。
Rxは、炭素数1~4のアルキル基又は炭素数6~12のアリール基を表わす。]As the anthraquinone dye, a compound represented by formula (I-7) is preferable.
R 1 to R 8 each independently represent a hydrogen atom, —R x , —NH 2 , —NHR x , —NR x 2 , —SR x or a halogen atom.
R x represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. ]
前記オキサゾン色素としては、式(I-8)で表される化合物が好ましい。
R9~R15は、互いに独立に、水素原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx
2、-SRx又はハロゲン原子を表わす。
Rxは、炭素数1~4のアルキル基又は炭素数6~12のアリール基を表わす。]As the oxazone dye, a compound represented by formula (I-8) is preferable.
R 9 to R 15 each independently represent a hydrogen atom, —R x , —NH 2 , —NHR x , —NR x 2 , —SR x or a halogen atom.
R x represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. ]
前記アクリジン色素としては、式(I-9)で表される化合物が好ましい。
R16~R23は、互いに独立に、水素原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx
2、-SRx又はハロゲン原子を表わす。
Rxは、炭素数1~4のアルキル基又は炭素数6~12のアリール基を表わす。]
式(I-7)、式(I-8)及び式(I-9)において、Rxの炭素数1~6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基及びヘキシル基が挙げられ、炭素数6~12のアリール基としては、フェニル基、トルイル基、キシリル基及びナフチル基が挙げられる。As the acridine dye, a compound represented by formula (I-9) is preferable.
R 16 to R 23 each independently represent a hydrogen atom, —R x , —NH 2 , —NHR x , —NR x 2 , —SR x or a halogen atom.
R x represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. ]
In formula (I-7), formula (I-8) and formula (I-9), the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms for R x includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group and a pentyl group. and hexyl groups, and examples of aryl groups having 6 to 12 carbon atoms include phenyl, toluyl, xylyl and naphthyl groups.
前記シアニン色素としては、式(I-10)で表される化合物及び式(I-11)で表される化合物が好ましい。
D1及びD2は、互いに独立に、式(I-10a)~式(I-10d)のいずれかで表される基を表わす。
D3及びD4は、互いに独立に、式(I-11a)~式(I-11h)のいずれかで表される基を表わす。
D 1 and D 2 each independently represent a group represented by any one of formulas (I-10a) to (I-10d).
D 3 and D 4 each independently represent a group represented by any one of formulas (I-11a) to (I-11h).
偏光フィルムを構成する重合性液晶組成物Bにおける二色性色素の含有量は、二色性色素の種類などに応じて適宜調整できるが、重合性液晶化合物(B)100質量部に対して、0.1~50質量部であることが好ましく、0.1~20質量部であることがより好ましく、0.1~10質量部であることがさらに好ましい。二色性色素の含有量が、この範囲内であれば、重合性液晶化合物(B)の配向を乱すことなく重合させることができる。
二色性色素の含有量が多すぎると、重合性液晶化合物(B)の配向を阻害するおそれがある。The content of the dichroic dye in the polymerizable liquid crystal composition B constituting the polarizing film can be appropriately adjusted according to the type of the dichroic dye, etc. It is preferably 0.1 to 50 parts by mass, more preferably 0.1 to 20 parts by mass, even more preferably 0.1 to 10 parts by mass. If the content of the dichroic dye is within this range, it can be polymerized without disturbing the orientation of the polymerizable liquid crystal compound (B).
If the content of the dichroic dye is too high, the orientation of the polymerizable liquid crystal compound (B) may be inhibited.
偏光フィルムを構成する重合性液晶組成物Bは、1以上のレベリング剤を含むことができる。レベリング剤は、重合性液晶組成物Bの流動性を調整し、該重合性液晶組成物Bを塗布することにより得られる塗布膜をより平坦にする機能を有し、具体的には、界面活性剤が挙げられる。レベリング剤としては、ポリアクリレート化合物を主成分とするレベリング剤及びフッ素原子含有化合物を主成分とするレベリング剤からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。 The polymerizable liquid crystal composition B constituting the polarizing film can contain one or more leveling agents. The leveling agent has the function of adjusting the fluidity of the polymerizable liquid crystal composition B and making the coating film obtained by coating the polymerizable liquid crystal composition B more flat. agents. The leveling agent is preferably at least one selected from the group consisting of a leveling agent containing a polyacrylate compound as a main component and a leveling agent containing a fluorine atom-containing compound as a main component.
ポリアクリレート化合物を主成分とするレベリング剤としては、”BYK-350”、”BYK-352”、”BYK-353”、”BYK-354”、”BYK-355”、”BYK-358N”、”BYK-361N”、”BYK-380”、”BYK-381”及び”BYK-392”[BYK Chemie社]が挙げられる。 Examples of leveling agents mainly composed of polyacrylate compounds include "BYK-350", "BYK-352", "BYK-353", "BYK-354", "BYK-355", "BYK-358N", BYK-361N", "BYK-380", "BYK-381" and "BYK-392" [BYK Chemie].
フッ素原子含有化合物を主成分とするレベリング剤としては、”メガファック(登録商標)R-08”、同”R-30”、同”R-90”、同”F-410”、同”F-411”、同”F-443”、同”F-445”、同”F-470”、同”F-471”、同”F-477”、同”F-479”、同”F-482”及び同”F-483”[DIC(株)];”サーフロン(登録商標)S-381”、同”S-382”、同”S-383”、同”S-393”、同”SC-101”、同”SC-105”、”KH-40”及び”SA-100”[AGCセイミケミカル(株)];”E1830”、”E5844”[(株)ダイキンファインケミカル研究所];”エフトップEF301”、”エフトップEF303”、”エフトップEF351”及び”エフトップEF352”[三菱マテリアル電子化成(株)]が挙げられる。レベリング剤は単独又は二種以上組み合わせて使用できる。 Examples of leveling agents mainly composed of fluorine atom-containing compounds include "Megafac (registered trademark) R-08", "R-30", "R-90", "F-410", and "F -411", "F-443", "F-445", "F-470", "F-471", "F-477", "F-479", "F- 482" and "F-483" [DIC Corporation]; "Surflon (registered trademark) S-381", "S-382", "S-383", "S-393", SC-101", "SC-105", "KH-40" and "SA-100" [AGC Seimi Chemical Co., Ltd.]; "E1830", "E5844" [Daikin Fine Chemicals Laboratory]; F-top EF301", "F-top EF303", "F-top EF351" and "F-top EF352" [Mitsubishi Materials Electronics Chemical Co., Ltd.]. A leveling agent can be used individually or in combination of 2 or more types.
偏光フィルムを構成する重合性液晶組成物Bがレベリング剤を含有する場合、その含有量は、重合性液晶化合物(B)100質量部に対して、0.05~5質量部が好ましく、0.05~3質量部がより好ましい。レベリング剤の含有量が前記の範囲内であると、重合性液晶化合物(B)を水平配向させることが容易であり、かつ、得られる偏光フィルムがより平滑となる傾向がある。重合性液晶化合物(B)に対するレベリング剤の含有量が前記の範囲内であると、得られる偏光フィルムにムラが生じにくい傾向がある。 When the polymerizable liquid crystal composition B constituting the polarizing film contains a leveling agent, the content thereof is preferably 0.05 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable liquid crystal compound (B). 05 to 3 parts by mass is more preferable. When the content of the leveling agent is within the above range, it is easy to horizontally align the polymerizable liquid crystal compound (B), and the obtained polarizing film tends to be smoother. When the content of the leveling agent with respect to the polymerizable liquid crystal compound (B) is within the above range, the polarizing film obtained tends to be less uneven.
偏光フィルムを構成する重合性液晶組成物Bは、1以上の重合開始剤を含有することが好ましい。重合開始剤は、重合性液晶化合物(B)の重合反応を開始し得る化合物であり、より低温条件下で、重合反応を開始できる点で、光重合開始剤が好ましい。具体的には、光の作用により活性ラジカル又は酸を発生できる光重合開始剤が挙げられ、中でも、光の作用によりラジカルを発生する光重合開始剤が好ましい。 The polymerizable liquid crystal composition B constituting the polarizing film preferably contains one or more polymerization initiators. The polymerization initiator is a compound capable of initiating the polymerization reaction of the polymerizable liquid crystal compound (B), and is preferably a photopolymerization initiator because it can initiate the polymerization reaction under lower temperature conditions. Specifically, photopolymerization initiators capable of generating active radicals or acids by the action of light may be mentioned, and among these, photopolymerization initiators capable of generating radicals by the action of light are preferred.
重合開始剤としては、ベンゾイン化合物、ベンゾフェノン化合物、アルキルフェノン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、トリアジン化合物、ヨードニウム塩及びスルホニウム塩が挙げられる。 Polymerization initiators include benzoin compounds, benzophenone compounds, alkylphenone compounds, acylphosphine oxide compounds, triazine compounds, iodonium salts and sulfonium salts.
ベンゾイン化合物としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル及びベンゾインイソブチルエーテルが挙げられる。 Benzoin compounds include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether and benzoin isobutyl ether.
ベンゾフェノン化合物としては、ベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’-テトラ(tert-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン及び2,4,6-トリメチルベンゾフェノンが挙げられる。 Benzophenone compounds include benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyldiphenylsulfide, 3,3',4,4'-tetra(tert-butylperoxycarbonyl)benzophenone. and 2,4,6-trimethylbenzophenone.
アルキルフェノン化合物としては、ジエトキシアセトフェノン、2-メチル-2-モルホリノ-1-(4-メチルチオフェニル)プロパン-1-オン、2-ジメチルアミノ-2-ベンジル-1-(4-モルホリノフェニル)ブタン-1-オン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、1,2-ジフェニル-2,2-ジメトキシエタン-1-オン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-〔4-(2-ヒドロキシエトキシ)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及び2-ヒドロキシ-2-メチル-1-〔4-(1-メチルビニル)フェニル〕プロパン-1-オンのオリゴマーが挙げられる。 Alkylphenone compounds include diethoxyacetophenone, 2-methyl-2-morpholino-1-(4-methylthiophenyl)propan-1-one, 2-dimethylamino-2-benzyl-1-(4-morpholinophenyl)butane -1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1,2-diphenyl-2,2-dimethoxyethan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-[ 4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]propan-1-one, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone and 2-hydroxy-2-methyl-1-[4-(1-methylvinyl)phenyl]propan-1-one oligomers.
アシルホスフィンオキサイド化合物としては、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド及びビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイドが挙げられる。 Acylphosphine oxide compounds include 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide and bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide.
トリアジン化合物としては、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-(4-メトキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-(4-メトキシナフチル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-(4-メトキシスチリル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチ_ル)-6-〔2-(5-メチルフラン-2-イル)エテニル〕-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-〔2-(フラン-2-イル)エテニル〕-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-〔2-(4-ジエチルアミノ-2-メチルフェニル)エテニル〕-1,3,5-トリアジン及び2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-〔2-(3,4-ジメトキシフェニル)エテニル〕-1,3,5-トリアジンが挙げられる。 Triazine compounds include 2,4-bis(trichloromethyl)-6-(4-methoxyphenyl)-1,3,5-triazine and 2,4-bis(trichloromethyl)-6-(4-methoxynaphthyl) -1,3,5-triazine, 2,4-bis(trichloromethyl)-6-(4-methoxystyryl)-1,3,5-triazine, 2,4-bis(trichloromethyl)-6- [2-(5-methylfuran-2-yl)ethenyl]-1,3,5-triazine, 2,4-bis(trichloromethyl)-6-[2-(furan-2-yl)ethenyl]-1 ,3,5-triazine, 2,4-bis(trichloromethyl)-6-[2-(4-diethylamino-2-methylphenyl)ethenyl]-1,3,5-triazine and 2,4-bis(trichloro methyl)-6-[2-(3,4-dimethoxyphenyl)ethenyl]-1,3,5-triazine.
重合開始剤には、市販のものを用いることができる。市販の重合開始剤としては、”イルガキュア(Irgacure)(登録商標)907”、”イルガキュア(登録商標)184”、”イルガキュア(登録商標)651”、”イルガキュア(登録商標)819”、”イルガキュア(登録商標)250”、”イルガキュア(登録商標)369”(チバ・ジャパン(株));”セイクオール(登録商標)BZ”、”セイクオール(登録商標)Z”、”セイクオール(登録商標)BEE”(精工化学(株));”カヤキュアー(kayacure)(登録商標)BP100”(日本化薬(株));”カヤキュアー(登録商標)UVI-6992”(ダウ社製);”アデカオプトマーSP-152”、”アデカオプトマーSP-170”((株)ADEKA);”TAZ-A”、”TAZ-PP”(日本シイベルヘグナー社);及び”TAZ-104”(三和ケミカル社)が挙げられる。 A commercially available one can be used as the polymerization initiator. Commercially available polymerization initiators include "Irgacure (registered trademark) 907", "Irgacure (registered trademark) 184", "Irgacure (registered trademark) 651", "Irgacure (registered trademark) 819", and "Irgacure (registered trademark) 819". Registered trademark) 250”, “Irgacure (registered trademark) 369” (Ciba Japan Co., Ltd.); Seiko Chemical Co., Ltd.); "Kayacure (registered trademark) BP100" (Nippon Kayaku Co., Ltd.); "Kayacure (registered trademark) UVI-6992" (manufactured by Dow); ", "Adeka Optomer SP-170" (ADEKA Corporation); "TAZ-A", "TAZ-PP" (Nippon SiberHegner); and "TAZ-104" (Sanwa Chemical Co.).
偏光フィルムを構成する重合性液晶組成物Bが重合開始剤を含有する場合、その含有量は、該重合性液晶組成物Bに含有される重合性液晶化合物の種類及びその量に応じて適宜調節できるが、重合性液晶化合物100質量部に対して、0.1~30質量部が好ましく、0.5~10質量部がより好ましく、0.5~8質量部がさらに好ましい。重合性開始剤の含有量が、この範囲内であれば、重合性液晶化合物(B)の配向を乱すことなく重合させることができる。 When the polymerizable liquid crystal composition B constituting the polarizing film contains a polymerization initiator, the content thereof is appropriately adjusted according to the type and amount of the polymerizable liquid crystal compound contained in the polymerizable liquid crystal composition B. However, it is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass, and even more preferably 0.5 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable liquid crystal compound. If the content of the polymerizable initiator is within this range, polymerization can be carried out without disturbing the orientation of the polymerizable liquid crystal compound (B).
偏光フィルムを構成する重合性液晶組成物Bが光重合開始剤を含有する場合、該重合性液晶組成物Bは光増感剤をさらに含有していてもよい。光増感剤としては、キサントン、チオキサントンなどのキサントン化合物(例えば、2,4-ジエチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントンなど);アントラセン、アルコキシ基含有アントラセン(例えば、ジブトキシアントラセンなど)などのアントラセン化合物;フェノチアジン及びルブレンが挙げられる。光増感剤は単独又は二種以上組み合わせて使用できる。 When the polymerizable liquid crystal composition B constituting the polarizing film contains a photopolymerization initiator, the polymerizable liquid crystal composition B may further contain a photosensitizer. Photosensitizers include xanthone compounds such as xanthone and thioxanthone (e.g., 2,4-diethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, etc.); anthracene compounds, such as anthracene and alkoxy group-containing anthracene (e.g., dibutoxyanthracene); Phenothiazines and rubrenes are included. A photosensitizer can be used individually or in combination of 2 or more types.
偏光フィルムを構成する重合性液晶組成物Bが光重合開始剤及び光増感剤を含有する場合、該重合性液晶組成物Bに含有される重合性液相化合物(B)の重合反応をより促進することができる。光増感剤の使用量は、光重合開始剤及び重合性液晶化合物の種類及びその量に応じて適宜調節できるが、重合性液晶化合物B100質量部に対して、0.1~30質量部が好ましく、0.5~10質量部がより好ましく、0.5~8質量部がさらに好ましい。 When the polymerizable liquid crystal composition B constituting the polarizing film contains a photopolymerization initiator and a photosensitizer, the polymerization reaction of the polymerizable liquid phase compound (B) contained in the polymerizable liquid crystal composition B is further accelerated. can be promoted. The amount of the photosensitizer used can be appropriately adjusted according to the type and amount of the photopolymerization initiator and the polymerizable liquid crystal compound. It is preferably 0.5 to 10 parts by mass, even more preferably 0.5 to 8 parts by mass.
重合性液相化合物(B)の重合反応をより安定的に進行させるために、重合性液晶組成物Bには適量の重合禁止剤を含有してもよく、これにより、重合性液晶化合物(B)の重合反応の進行度合いを制御しやすくなる。 In order to allow the polymerization reaction of the polymerizable liquid phase compound (B) to proceed more stably, the polymerizable liquid crystal composition B may contain an appropriate amount of a polymerization inhibitor, whereby the polymerizable liquid crystal compound (B ), the degree of progress of the polymerization reaction can be easily controlled.
重合禁止剤としては、ハイドロキノン、アルコキシ基含有ハイドロキノン、アルコキシ基含有カテコール(例えば、ブチルカテコールなど)、ピロガロール、2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジニルオキシラジカルなどのラジカル補足剤;チオフェノール類;β-ナフチルアミン類及びβ-ナフトール類が挙げられる。 Polymerization inhibitors include hydroquinone, alkoxy group-containing hydroquinone, alkoxy group-containing catechol (e.g., butyl catechol), pyrogallol, and radical scavengers such as 2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy radicals. thiophenols; β-naphthylamines and β-naphthols.
偏光フィルムを構成する重合性液晶組成物Bが重合禁止剤を含有する場合、その含有量は、重合性液晶化合物の種類及びその量、並びに光増感剤の使用量などに応じて適宜調節できるが、重合性液晶化合物B100質量部に対して、0.1~30質量部が好ましく、0.5~10質量部がより好ましく、0.5~8質量部がさらに好ましい。重合禁止剤の含有量が、この範囲内であれば、重合性液晶の配向を乱すことなく重合させることができる。 When the polymerizable liquid crystal composition B constituting the polarizing film contains a polymerization inhibitor, the content thereof can be appropriately adjusted according to the type and amount of the polymerizable liquid crystal compound, the amount of the photosensitizer used, and the like. However, it is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass, and even more preferably 0.5 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable liquid crystal compound B. If the content of the polymerization inhibitor is within this range, polymerization can be carried out without disturbing the orientation of the polymerizable liquid crystal.
偏光フィルムを構成する重合性液相組成物Bは、レベリング剤、重合開始剤、光増感剤、及び重合禁止剤以外の他の添加剤を含有してよい。他の添加剤としては、例えば、酸化防止剤、離型剤、安定剤、ブルーイング剤等の着色剤、難燃剤及び滑剤などが挙げられる。重合性液晶組成物が他の添加剤を含有する場合、他の添加剤の含有量は、重合性液晶組成物の固形分の質量に対して、0%を超えて20質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0%を超えて10質量%以下である。 The polymerizable liquid phase composition B constituting the polarizing film may contain additives other than leveling agents, polymerization initiators, photosensitizers, and polymerization inhibitors. Other additives include, for example, antioxidants, release agents, stabilizers, colorants such as bluing agents, flame retardants, and lubricants. When the polymerizable liquid crystal composition contains other additives, the content of the other additives is more than 0% and 20% by mass or less with respect to the mass of the solid content of the polymerizable liquid crystal composition. is preferable, more preferably more than 0% and 10% by mass or less.
偏光フィルムは、通常、重合性液晶化合物(B)及び二色性色素、並びに必要に応じて上述の添加剤を含む重合性液晶組成物Bに溶剤を加えて混合及び撹拌することにより調製される偏光フィルム形成用組成物を基材、後述の配向膜、光学異方性フィルム、第2の光学異方性フィルム等の上に塗布し、得られた塗膜中の重合性液相化合物(B)を重合させることにより形成される。 The polarizing film is usually prepared by adding a solvent to the polymerizable liquid crystal composition B containing the polymerizable liquid crystal compound (B) and the dichroic dye, and optionally the above additives, and mixing and stirring. The composition for forming a polarizing film is applied onto a substrate, an alignment film described later, an optically anisotropic film, a second optically anisotropic film, etc., and the polymerizable liquid phase compound (B ) is polymerized.
溶剤は、重合性液晶化合物(B)及び二色性色素の溶解性に応じて適宜選択することができる。一般にスメクチック液晶化合物は粘度が高いため、重合性液晶組成物Bに溶媒を加えることで塗布が容易であり、結果として偏光フィルム(偏光膜)の形成がし易くなる場合が多い。溶剤の具体例としては、水、メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、γ-ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、乳酸エチル等のエステル溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶剤、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶剤、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶剤、アセトニトリル等のニトリル溶剤、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル溶剤、及び、クロロホルム、クロロベンゼン等の塩素化炭化水素溶剤などが挙げられる。これらの溶剤は、単独又は二種以上組み合わせて使用できる。溶剤の含有量は、重合性液晶組成物B100質量部に対して、好ましくは50~500質量部、より好ましくは150~300質量部である。 A solvent can be appropriately selected according to the solubility of the polymerizable liquid crystal compound (B) and the dichroic dye. Since smectic liquid crystal compounds generally have high viscosity, adding a solvent to the polymerizable liquid crystal composition B facilitates coating, and as a result, often facilitates the formation of a polarizing film. Specific examples of solvents include alcohol solvents such as water, methanol, ethanol, ethylene glycol, isopropyl alcohol, propylene glycol, methyl cellosolve, butyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether, ethyl acetate, butyl acetate, ethylene glycol methyl ether acetate, γ- ester solvents such as butyrolactone, propylene glycol methyl ether acetate and ethyl lactate; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methyl amyl ketone and methyl isobutyl ketone; aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane, hexane and heptane; Examples include aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, nitrile solvents such as acetonitrile, ether solvents such as tetrahydrofuran and dimethoxyethane, and chlorinated hydrocarbon solvents such as chloroform and chlorobenzene. These solvents can be used alone or in combination of two or more. The content of the solvent is preferably 50 to 500 parts by mass, more preferably 150 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable liquid crystal composition B.
基材は通常、透明基材である。なお、本発明の偏光板は、基材が表示素子の表示面に設置されないとき、例えば本発明の偏光板から基材を取り除いた積層体を表示素子の表示面に設置する場合は、基材は透明でなくてもよい。透明基材とは、光、特に可視光を透過し得る透明性を有する基材を意味し、透明性とは、波長380~780nmにわたる光線に対しての透過率が80%以上となる特性をいう。具体的な透明基材としては、透光性樹脂基材が挙げられる。透光性樹脂基材を構成する樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン;ノルボルネン系ポリマーなどの環状オレフィン系樹脂;ポリビニルアルコール;ポリエチレンテレフタレート;ポリメタクリル酸エステル;ポリアクリル酸エステル;トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネートなどのセルロースエステル;ポリエチレンナフタレート;ポリカーボネート;ポリスルホン;ポリエーテルスルホン;ポリエーテルケトン;ポリフェニレンスルフィド及びポリフェニレンオキシドが挙げられる。入手のしやすさや透明性の観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリメタクリル酸エステル、セルロースエステル、環状オレフィン系樹脂又はポリカーボネートが好ましい。セルロースエステルは、セルロースに含まれる水酸基の一部又は全部が、エステル化されたものであり、市場から容易に入手することができる。また、セルロースエステル基材も市場から容易に入手することができる。市販のセルロースエステル基材としては、例えば、“フジタックフィルム”(富士写真フイルム(株));“KC8UX2M”、“KC8UY”及び“KC4UY”(コニカミノルタオプト(株))などが挙げられる。 The substrate is typically a transparent substrate. In the polarizing plate of the present invention, when the substrate is not installed on the display surface of the display element, for example, when the laminate obtained by removing the substrate from the polarizing plate of the present invention is installed on the display surface of the display element, the substrate does not have to be transparent. A transparent base material means a base material having transparency capable of transmitting light, particularly visible light, and transparency means a characteristic of having a transmittance of 80% or more for light rays having a wavelength of 380 to 780 nm. say. A translucent resin base material is mentioned as a specific transparent base material. Examples of the resin constituting the translucent resin base material include polyolefins such as polyethylene and polypropylene; cyclic olefin resins such as norbornene-based polymers; polyvinyl alcohol; polyethylene terephthalate; Cellulose esters such as diacetyl cellulose, cellulose acetate propionate; polyethylene naphthalate; polycarbonates; polysulfones; polyethersulfones; polyetherketones; Polyethylene terephthalate, polymethacrylic acid ester, cellulose ester, cyclic olefin resin, or polycarbonate are preferred from the viewpoint of availability and transparency. Cellulose ester is obtained by esterifying some or all of the hydroxyl groups contained in cellulose, and can be easily obtained from the market. Cellulose ester base materials are also readily available on the market. Commercially available cellulose ester substrates include, for example, "Fujitac Film" (Fuji Photo Film Co., Ltd.); "KC8UX2M", "KC8UY" and "KC4UY" (Konica Minolta Opto Co., Ltd.).
基材に求められる特性は、偏光板の構成によって異なるが、通常、位相差性ができるだけ小さい基材が好ましい。位相差性ができるだけ小さい基材としては、ゼロタック(コニカミノルタオプト株式会社)、Zタック(富士フィルム株式会社)等の位相差を有しないセルロースエステルフィルムが挙げられる。また、未延伸の環状オレフィン系樹脂基材も好ましい。 The properties required for the base material vary depending on the structure of the polarizing plate, but usually a base material with as little retardation as possible is preferred. Substrates having as little retardation as possible include cellulose ester films having no retardation, such as Zero Tack (Konica Minolta Opto Co., Ltd.) and Z Tack (Fuji Film Co., Ltd.). An unstretched cyclic olefin resin substrate is also preferred.
基材上に配向膜を介するか又は介さずに偏光フィルムが積層されている偏光板の場合、偏光フィルムが積層されていない基材の面に、ハードコート処理、反射防止処理、帯電防止処理等がなされてもよい。また、性能に影響しない範囲で、紫外線吸収剤などの添加剤をハードコート層は含んでいてもよい。 In the case of a polarizing plate in which a polarizing film is laminated on a base material with or without an alignment film, the surface of the base material on which the polarizing film is not laminated is subjected to hard coat treatment, antireflection treatment, antistatic treatment, etc. may be made. In addition, the hard coat layer may contain additives such as ultraviolet absorbers as long as the performance is not affected.
基材の厚みは、薄すぎると強度が低下し、加工性に劣る傾向があるため、通常5~300μmであり、好ましくは20~200μm、より好ましくは20~100μmである。 If the thickness of the substrate is too thin, the strength tends to be low and the workability tends to be poor.
溶剤と混合された重合性液晶組成物Bを塗布し、得られた塗布膜中に含まれる重合性液晶化合物(B)が重合しない条件で、溶剤を乾燥除去することにより、乾燥被膜が形成される。乾燥方法としては、自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及び減圧乾燥法が挙げられる。重合性液晶化合物(B)が重合性スメクチック液晶化合物である場合、乾燥被膜に含まれる重合性スメクチック液晶化合物の液晶状態をネマチック相(ネマチック液晶状態)にした後、スメクチック相に転移させることが好ましい。ネマチック相を経由してスメクチック相を形成させるためには、例えば、乾燥被膜に含まれる重合性スメクチック液晶化合物がネマチック相の液晶状態に相転移する温度以上に乾燥被膜を加熱し、次いで重合性スメクチック液晶化合物がスメクチック相の液晶状態を示す温度まで冷却するといった方法が採用される。 A dry film is formed by applying the polymerizable liquid crystal composition B mixed with a solvent and removing the solvent by drying under conditions in which the polymerizable liquid crystal compound (B) contained in the resulting coating film is not polymerized. be. Drying methods include a natural drying method, a ventilation drying method, a heating drying method, and a reduced pressure drying method. When the polymerizable liquid crystal compound (B) is a polymerizable smectic liquid crystal compound, it is preferable to change the liquid crystal state of the polymerizable smectic liquid crystal compound contained in the dry film to a nematic phase (nematic liquid crystal state) and then transition to the smectic phase. . In order to form a smectic phase via a nematic phase, for example, the dry film is heated to a temperature higher than the temperature at which the polymerizable smectic liquid crystal compound contained in the dry film transitions to the liquid crystal state of the nematic phase, and then the polymerizable smectic phase is formed. A method is adopted in which the liquid crystal compound is cooled to a temperature at which it exhibits a smectic phase liquid crystal state.
次に、乾燥被膜中の重合性液晶化合物(B)の液晶状態をスメクチック相にした後、スメクチック相の液晶状態を保持したまま、重合性液晶化合物(B)を光重合させる方法について説明する。光重合において、乾燥被膜に照射する光としては、当該乾燥被膜に含まれる光重合開始剤の種類、重合性液晶化合物(B)の種類(特に、該重合性液晶化合物(B)が有する光重合基の種類)及びその量に応じて適宜選択され、その具体例としては、可視光、紫外光、赤外光、X線、α線、β線及びγ線からなる群より選択される1種以上の光や活性電子線が挙げられる。中でも、重合反応の進行を制御し易い点や、光重合装置として当分野で広範に用いられているものが使用できるという点で、紫外光が好ましく、紫外光によって、光重合可能なように、重合性液晶組成物Bに含有される重合性液晶化合物(B)や光重合開始剤の種類を選択しておくことが好ましい。また、重合時に、適切な冷却手段により乾燥被膜を冷却しながら、光照射することで、重合温度を制御することもできる。このような冷却手段の採用により、より低温で重合性液晶化合物(B)の重合を実施すれば、基材が比較的耐熱性が低いものを用いたとしても、適切に偏光フィルムを形成できる。光重合の際、マスキングや現像を行うなどによって、パターニングされた偏光フィルムを得ることもできる。 Next, a method of photopolymerizing the polymerizable liquid crystal compound (B) while maintaining the liquid crystal state of the smectic phase after changing the liquid crystal state of the polymerizable liquid crystal compound (B) in the dry film to the smectic phase will be described. In photopolymerization, the light irradiated to the dry film includes the type of photopolymerization initiator contained in the dry film, the type of the polymerizable liquid crystal compound (B) (in particular, the photopolymerization of the polymerizable liquid crystal compound (B) type of group) and its amount, and specific examples thereof include one selected from the group consisting of visible light, ultraviolet light, infrared light, X-rays, α-rays, β-rays and γ-rays. The above light and active electron beams can be mentioned. Among them, ultraviolet light is preferable in that it is easy to control the progress of the polymerization reaction and that a widely used photopolymerization apparatus in the field can be used. It is preferable to select the types of the polymerizable liquid crystal compound (B) and the photopolymerization initiator contained in the polymerizable liquid crystal composition B in advance. The polymerization temperature can also be controlled by irradiating light while cooling the dry film with an appropriate cooling means during polymerization. By adopting such a cooling means and polymerizing the polymerizable liquid crystal compound (B) at a lower temperature, a polarizing film can be properly formed even if a substrate having relatively low heat resistance is used. A patterned polarizing film can also be obtained by performing masking or development during photopolymerization.
前記活性エネルギー線の光源としては、例えば、低圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、カーボンアーク灯、タングステンランプ、ガリウムランプ、エキシマレーザー、波長範囲380~440nmを発光するLED光源、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプ等が挙げられる。 Examples of the light source of the active energy ray include low-pressure mercury lamps, medium-pressure mercury lamps, high-pressure mercury lamps, ultra-high-pressure mercury lamps, xenon lamps, halogen lamps, carbon arc lamps, tungsten lamps, gallium lamps, excimer lasers, and wavelength ranges. LED light sources, chemical lamps, black light lamps, microwave-excited mercury lamps, metal halide lamps, etc., which emit light in the range of 380 to 440 nm can be used.
紫外線照射強度は、通常、10~3,000mW/cm2である。紫外線照射強度は、好ましくは光重合開始剤の活性化に有効な波長領域における強度である。光を照射する時間は、通常0.1秒~10分であり、好ましくは0.1秒~5分、より好ましくは0.1秒~3分、さらに好ましくは0.1秒~1分である。このような紫外線照射強度で1回又は複数回照射すると、その積算光量は、10~3,000mJ/cm2、好ましくは50~2,000mJ/cm2、より好ましくは100~1,000mJ/cm2である。The UV irradiation intensity is usually 10 to 3,000 mW/cm 2 . The ultraviolet irradiation intensity is preferably in the wavelength range effective for activation of the photopolymerization initiator. The light irradiation time is usually 0.1 seconds to 10 minutes, preferably 0.1 seconds to 5 minutes, more preferably 0.1 seconds to 3 minutes, still more preferably 0.1 seconds to 1 minute. be. When irradiated once or multiple times with such an irradiation intensity of ultraviolet rays, the cumulative amount of light is 10 to 3,000 mJ/cm 2 , preferably 50 to 2,000 mJ/cm 2 , more preferably 100 to 1,000 mJ/cm. 2 .
光重合を行うことにより、重合性液晶化合物(B)は、スメクチック相、好ましくは高次のスメクチック相の液晶状態を保持したまま重合し、偏光フィルムが形成される。重合性液晶化合物(B)がスメクチック相の液晶状態を保持したまま重合して得られる偏光フィルムは、前記二色性色素の作用にも伴い、従来のホストゲスト型偏光フィルム、すなわち、ネマチック相の液晶状態からなる偏光フィルムと比較して、偏光性能が高いという利点がある。さらに、二色性色素やリオトロピック液晶のみを塗布したものと比較して、強度に優れるという利点がある。 By performing photopolymerization, the polymerizable liquid crystal compound (B) polymerizes while maintaining the liquid crystal state of a smectic phase, preferably a higher order smectic phase, to form a polarizing film. The polarizing film obtained by polymerizing the polymerizable liquid crystal compound (B) while maintaining the liquid crystal state of the smectic phase is different from the conventional host-guest type polarizing film, that is, the nematic phase, due to the action of the dichroic dye. It has the advantage of high polarizing performance compared to polarizing films in a liquid crystal state. Furthermore, it has the advantage of being superior in strength as compared with the one coated only with a dichroic dye or a lyotropic liquid crystal.
偏光フィルムの厚みは、適用される表示装置に応じて適宜選択でき、好ましくは0.5~10μm、より好ましくは1~5μm、さらに好ましくは1~3μmである。 The thickness of the polarizing film can be appropriately selected according to the display device to which it is applied, and is preferably 0.5 to 10 μm, more preferably 1 to 5 μm, still more preferably 1 to 3 μm.
〔配向膜〕
偏光フィルムは配向膜上に形成されることが好ましい。該配向膜は、重合性液晶化合物を所望の方向に液晶配向させる、配向規制力を有するものである。配向膜としては、重合性液晶化合物を含有する組成物の塗布等により溶解しない溶剤耐性を有し、また、溶剤の除去や重合性液晶化合物の配向のための加熱処理における耐熱性を有するものが好ましい。かかる配向膜としては、配向性ポリマーを含む配向膜、光配向膜及び表面に凹凸パターンや複数の溝を有するグルブ配向膜等が挙げられる。[Alignment film]
A polarizing film is preferably formed on an alignment film. The alignment film has an alignment regulating force that aligns the polymerizable liquid crystal compound in a desired direction. The alignment film has a solvent resistance that does not dissolve when a composition containing a polymerizable liquid crystal compound is applied, etc., and also has heat resistance in heat treatment for removing the solvent and for aligning the polymerizable liquid crystal compound. preferable. Examples of such an alignment film include an alignment film containing an alignment polymer, a photo-alignment film, and a groove alignment film having an uneven pattern or a plurality of grooves on the surface.
配向性ポリマーとしては、分子内にアミド結合を有するポリアミドやゼラチン類、分子内にイミド結合を有するポリイミド及びその加水分解物であるポリアミック酸、ポリビニルアルコール、アルキル変性ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリオキサゾール、ポリエチレンイミン、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸及びポリアクリル酸エステル類が挙げられる。中でも、ポリビニルアルコールが好ましい。配向性ポリマーは単独又は二種以上組み合わせて使用できる。 Examples of the oriented polymer include polyamides and gelatins having amide bonds in the molecule, polyimides having imide bonds in the molecule and their hydrolysates such as polyamic acid, polyvinyl alcohol, alkyl-modified polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyoxazole, Polyethylenimine, polystyrene, polyvinylpyrrolidone, polyacrylic acid and polyacrylic acid esters can be mentioned. Among them, polyvinyl alcohol is preferred. Orientation polymer can be used individually or in combination of 2 or more types.
配向性ポリマーを含む配向膜は、通常、配向性ポリマーが溶剤に溶解した組成物(以下、配向性ポリマー組成物ということがある)を基材に塗布し、溶剤を除去する、又は、配向性ポリマー組成物を基材に塗布し、溶剤を除去し、ラビングする(ラビング法)ことで得られる。溶剤としては、〔偏光フィルム〕の項に記載の溶剤と同様のものが挙げられる。 An alignment film containing an alignment polymer is usually prepared by applying a composition in which an alignment polymer is dissolved in a solvent (hereinafter sometimes referred to as an alignment polymer composition) to a substrate, removing the solvent, or removing the alignment film. It is obtained by applying the polymer composition to a substrate, removing the solvent, and rubbing (rubbing method). Examples of the solvent include the same solvents as those described in the section [Polarizing film].
配向性ポリマー組成物中の配向性ポリマーの濃度は、配向性ポリマー材料が、溶剤に完溶できる範囲であればよいが、溶液に対して固形分換算で0.1~20%が好ましく、0.1~10%程度がさらに好ましい。 The concentration of the oriented polymer in the oriented polymer composition may be within a range in which the oriented polymer material can be completely dissolved in the solvent. 0.1 to 10% is more preferable.
配向性ポリマー組成物として、市販の配向膜材料をそのまま使用してもよい。市販の配向膜材料としては、サンエバー(登録商標、日産化学工業(株)製)、オプトマー(登録商標、JSR(株)製)などが挙げられる。 A commercially available alignment film material may be used as it is as the alignment polymer composition. Commercially available alignment film materials include Sanever (registered trademark, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) and Optomer (registered trademark, manufactured by JSR Corporation).
配向性ポリマー組成物を基材に塗布する方法としては、スピンコーティング法、エクストルージョン法、グラビアコーティング法、ダイコーティング法、バーコーティング法、アプリケータ法などの塗布法、フレキソ法などの印刷法などの公知の方法が挙げられる。 Examples of methods for applying the oriented polymer composition to a substrate include coating methods such as spin coating, extrusion, gravure coating, die coating, bar coating, and applicator methods, and printing methods such as flexography. A known method of
配向性ポリマー組成物に含まれる溶剤を除去する方法としては、自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及び減圧乾燥法等が挙げられる。 Examples of methods for removing the solvent contained in the oriented polymer composition include natural drying, ventilation drying, heat drying, and vacuum drying.
配向膜に配向規制力を付与するために、必要に応じてラビング処理を行うことができる(ラビング法)。 In order to impart an alignment regulating force to the alignment film, a rubbing treatment can be performed as necessary (rubbing method).
ラビング法により配向規制力を付与する方法としては、ラビング布が巻きつけられ、回転しているラビングロールに、配向性ポリマー組成物を基材に塗布しアニールすることで基材表面に形成された配向性ポリマーの膜を、接触させる方法が挙げられる。 As a method for imparting an alignment regulating force by a rubbing method, a rubbing cloth is wound around a rotating rubbing roll, and an orienting polymer composition is applied to the substrate and then annealed to form an orientation polymer composition on the substrate surface. A method of contacting films of oriented polymers is included.
光配向膜は、通常、光反応性基を有するポリマー又はモノマーと溶剤とを含む組成物(以下、「光配向膜形成用組成物」と称する場合がある)を基材に塗布し、偏光(好ましくは、偏光UV)を照射することで得られる。光配向膜は、照射する偏光の偏光方向を選択することにより、配向規制力の方向を任意に制御できる点でより好ましい。 A photo-alignment film is usually formed by coating a substrate with a composition containing a polymer or monomer having a photoreactive group and a solvent (hereinafter sometimes referred to as a "composition for forming a photo-alignment film"), and applying polarized light ( Preferably, it is obtained by irradiating with polarized UV). The photo-alignment film is more preferable in that the direction of the alignment regulating force can be arbitrarily controlled by selecting the polarization direction of the irradiated polarized light.
光反応性基とは、光照射することにより液晶配向能を生じる基をいう。具体的には、光照射により生じる分子の配向誘起又は異性化反応、二量化反応、光架橋反応もしくは光分解反応等の液晶配向能の起源となる光反応に関与する基が挙げられる。中でも、二量化反応又は光架橋反応に関与する基が、配向性に優れる点で好ましい。光反応性基として、不飽和結合、特に二重結合を有する基が好ましく、炭素-炭素二重結合(C=C結合)、炭素-窒素二重結合(C=N結合)、窒素-窒素二重結合(N=N結合)及び炭素-酸素二重結合(C=O結合)からなる群より選ばれる少なくとも一つを有する基が特に好ましい。 A photoreactive group refers to a group that exhibits liquid crystal alignment ability upon irradiation with light. Specific examples thereof include groups involved in photoreactions, such as orientation induction of molecules caused by light irradiation or isomerization reactions, dimerization reactions, photocrosslinking reactions, photodecomposition reactions, and the like, which are the origin of liquid crystal alignment ability. Among them, a group involved in a dimerization reaction or a photocrosslinking reaction is preferable from the viewpoint of excellent orientation. As the photoreactive group, a group having an unsaturated bond, particularly a double bond is preferable, and a carbon-carbon double bond (C=C bond), a carbon-nitrogen double bond (C=N bond), a nitrogen-nitrogen double bond Groups having at least one selected from the group consisting of a heavy bond (N=N bond) and a carbon-oxygen double bond (C=O bond) are particularly preferred.
C=C結合を有する光反応性基としては、ビニル基、ポリエン基、スチルベン基、スチルバゾ-ル基、スチルバゾリウム基、カルコン基及びシンナモイル基が挙げられる。C=N結合を有する光反応性基としては、芳香族シッフ塩基、芳香族ヒドラゾンなどの構造を有する基が挙げられる。N=N結合を有する光反応性基としては、アゾベンゼン基、アゾナフタレン基、芳香族複素環アゾ基、ビスアゾ基、ホルマザン基、及び、アゾキシベンゼン構造を有する基が挙げられる。C=O結合を有する光反応性基としては、ベンゾフェノン基、クマリン基、アントラキノン基及びマレイミド基が挙げられる。これらの基は、アルキル基、アルコキシ基、アリ-ル基、アリルオキシ基、シアノ基、アルコキシカルボニル基、ヒドロキシル基、スルホン酸基、ハロゲン化アルキル基などの置換基を有していてもよい。 Photoreactive groups having a C═C bond include vinyl groups, polyene groups, stilbene groups, stilbazole groups, stilbazolium groups, chalcone groups and cinnamoyl groups. Photoreactive groups having a C═N bond include groups having structures such as aromatic Schiff bases and aromatic hydrazones. Photoreactive groups having an N=N bond include azobenzene groups, azonaphthalene groups, aromatic heterocyclic azo groups, bisazo groups, formazan groups, and groups having an azoxybenzene structure. Photoreactive groups having a C=O bond include benzophenone groups, coumarin groups, anthraquinone groups and maleimide groups. These groups may have substituents such as alkyl groups, alkoxy groups, aryl groups, allyloxy groups, cyano groups, alkoxycarbonyl groups, hydroxyl groups, sulfonic acid groups, and halogenated alkyl groups.
中でも、光二量化反応に関与する光反応性基が好ましく、光配向に必要な偏光照射量が比較的少なく、かつ、熱安定性や経時安定性に優れる光配向膜が得られやすいという点で、シンナモイル基及びカルコン基が好ましい。光反応性基を有するポリマーとしては、当該ポリマー側鎖の末端部が桂皮酸構造となるようなシンナモイル基を有するものが特に好ましい。 Among them, a photoreactive group that participates in a photodimerization reaction is preferable, the amount of polarized light irradiation required for photoalignment is relatively small, and a photoalignment film having excellent thermal stability and stability over time can be easily obtained. Cinnamoyl and chalcone groups are preferred. As the polymer having a photoreactive group, a polymer having a cinnamoyl group having a cinnamic acid structure at the end of the polymer side chain is particularly preferred.
光配向膜形成用組成物を基材上に塗布することにより、基材上に光配向誘起層を形成することができる。該組成物に含まれる溶剤としては、〔偏光フィルム〕の項に記載の溶剤と同様のものが挙げられ、光反応性基を有するポリマーあるいはモノマーの溶解性に応じて適宜選択することができる。 A photo-alignment inducing layer can be formed on a substrate by applying the composition for forming a photo-alignment film onto the substrate. The solvent contained in the composition includes the same solvents as those described in the section [Polarizing film], and can be appropriately selected according to the solubility of the polymer or monomer having a photoreactive group.
光配向膜形成用組成物中の光反応性基を有するポリマー又はモノマーの含有量は、ポリマー又はモノマーの種類や目的とする光配向膜の厚みによって適宜調節できるが、光配向膜形成用組成物の質量に対して、少なくとも0.2質量%とすることが好ましく、0.3~10質量%の範囲がより好ましい。光配向膜の特性が著しく損なわれない範囲で、光配向膜形成用組成物は、ポリビニルアルコ-ルやポリイミドなどの高分子材料や光増感剤を含んでいてもよい。 The content of the polymer or monomer having a photoreactive group in the composition for forming a photo-alignment film can be appropriately adjusted depending on the type of polymer or monomer and the thickness of the desired photo-alignment film. It is preferably at least 0.2% by mass, more preferably in the range of 0.3 to 10% by mass. The composition for forming a photo-alignment film may contain a polymeric material such as polyvinyl alcohol or polyimide, or a photosensitizer, as long as the properties of the photo-alignment film are not significantly impaired.
光配向膜形成用組成物を基材に塗布する方法としては、配向性組成物を基材に塗布する方法と同様の方法が挙げられる。塗布された光配向膜形成用組成物から、溶剤を除去する方法としては例えば、自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及び減圧乾燥法等が挙げられる。 Examples of the method of applying the composition for forming a photo-alignment film to the substrate include the same methods as the method of applying the alignment composition to the substrate. Examples of methods for removing the solvent from the coated composition for forming a photo-alignment film include natural drying, ventilation drying, heat drying, and reduced pressure drying.
偏光を照射するには、基板上に塗布された光配向膜形成用組成物から、溶剤を除去したものに直接、偏光UVを照射する形式でも、基材側から偏光を照射し、偏光を透過させて照射する形式でもよい。また、当該偏光は、実質的に平行光であると特に好ましい。照射する偏光の波長は、光反応性基を有するポリマー又はモノマーの光反応性基が、光エネルギーを吸収し得る波長領域のものがよい。具体的には、波長250~400nmの範囲のUV(紫外線)が特に好ましい。当該偏光照射に用いる光源としては、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、KrF、ArFなどの紫外光レ-ザ-などが挙げられ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ及びメタルハライドランプがより好ましい。これらの中でも、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ及びメタルハライドランプが、波長313nmの紫外線の発光強度が大きいため好ましい。前記光源からの光を、適当な偏光子を通過して照射することにより、偏光UVを照射することができる。かかる偏光子としては、偏光フィルターやグラントムソン、グランテ-ラ-などの偏光プリズムやワイヤーグリッドタイプの偏光子を用いることができる。 In order to irradiate polarized light, the composition for forming a photo-alignment film coated on the substrate, from which the solvent has been removed, is directly irradiated with polarized UV light. A format in which the light is irradiated may also be used. Moreover, it is particularly preferable that the polarized light is substantially parallel light. The wavelength of the polarized light to be irradiated is preferably in a wavelength range in which the photoreactive group of the polymer or monomer having a photoreactive group can absorb the light energy. Specifically, UV (ultraviolet rays) with a wavelength in the range of 250 to 400 nm is particularly preferred. Examples of the light source used for the polarized irradiation include a xenon lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, and an ultraviolet light laser such as KrF and ArF. Lamps are more preferred. Among these, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, and a metal halide lamp are preferable because of their high emission intensity of ultraviolet rays having a wavelength of 313 nm. Polarized UV can be emitted by passing the light from the light source through a suitable polarizer. As such a polarizer, a polarizing filter, a polarizing prism such as Glan-Thompson or Glan-Taylor, or a wire grid type polarizer can be used.
なお、ラビング又は偏光照射を行う時に、マスキングを行えば、液晶配向の方向が異なる複数の領域(パターン)を形成することもできる。 A plurality of regions (patterns) having different liquid crystal orientation directions can be formed by masking during rubbing or polarized light irradiation.
グルブ(groove)配向膜は、膜表面に凹凸パターン又は複数のグルブ(溝)を有する膜である。等間隔に並んだ複数の直線状のグルブを有する膜に重合性液晶化合物を塗布した場合、その溝に沿った方向に液晶分子が配向する。 A groove alignment film is a film having an uneven pattern or a plurality of grooves on its surface. When a polymerizable liquid crystal compound is applied to a film having a plurality of linear grooves arranged at regular intervals, liquid crystal molecules are aligned along the grooves.
グルブ配向膜を得る方法としては、感光性ポリイミド膜表面にパターン形状のスリットを有する露光用マスクを介して露光後、現像及びリンス処理を行って凹凸パターンを形成する方法、表面に溝を有する板状の原盤に、硬化前のUV硬化樹脂の層を形成し、形成された樹脂層を基材へ移してから硬化する方法、及び、基材に形成した硬化前のUV硬化樹脂の膜に、複数の溝を有するロール状の原盤を押し当てて凹凸を形成し、その後硬化する方法等が挙げられる。 As a method for obtaining a grooved alignment film, after exposure through an exposure mask having pattern-shaped slits on the surface of a photosensitive polyimide film, development and rinsing are performed to form an uneven pattern, and a plate having grooves on the surface. A method of forming a UV curable resin layer before curing on a shaped master, transferring the formed resin layer to a substrate and then curing, and a UV curable resin film before curing formed on the substrate, A method of pressing a roll-shaped master plate having a plurality of grooves to form unevenness and then curing the same may be used.
配向膜(配向性ポリマーを含む配向膜又は光配向膜)の厚さは、通常10~10000nmの範囲であり、好ましくは10~1000nmの範囲であり、より好ましくは500nm以下であり、さらに好ましくは10~200nm、特に好ましい50~150nmの範囲である。 The thickness of the alignment film (orientation film containing an alignment polymer or photo-alignment film) is usually in the range of 10 to 10000 nm, preferably in the range of 10 to 1000 nm, more preferably 500 nm or less, and still more preferably It ranges from 10 to 200 nm, particularly preferably from 50 to 150 nm.
本発明の偏光板において、光学異方性フィルムの遅相軸と偏光フィルムの吸収軸は、互いに平行でもなく、また、直行でもない。光学異方性フィルムの遅相軸と偏光フィルムの吸収軸との成す角度θ1は、視認性の観点から、下記式(2)
30°≦θ1≦60° (2)
を満たすことが好ましい。前記式(2)は40°≦θ1≦50°を満たすことがより好ましい。特にθ1は実質的に45°であることが好ましい。In the polarizing plate of the present invention, the slow axis of the optically anisotropic film and the absorption axis of the polarizing film are neither parallel nor orthogonal to each other. The angle θ1 between the slow axis of the optically anisotropic film and the absorption axis of the polarizing film is expressed by the following formula (2) from the viewpoint of visibility.
30°≤θ1≤60° (2)
is preferably satisfied. More preferably, the formula (2) satisfies 40°≦θ1≦50°. In particular, θ1 is preferably substantially 45°.
本発明の偏光板は、さらに第2の光学異方性フィルムを有することが好ましく、特に、視認性及び外光の反射防止の観点から、光学異方性フィルム、偏光フィルム、及び第2の光学異方性フィルムをこの順に積層してなることがより好ましい。 The polarizing plate of the present invention preferably further comprises a second optically anisotropic film. More preferably, the anisotropic films are laminated in this order.
〔第2の光学異方性フィルム〕
第2の光学異方性フィルムは3次元屈折率に異方性を有するフィルムである。第2の光学異方性フィルムは、高分子フィルムを延伸又は収縮させたフィルムであってもよいが、薄膜化の観点から、重合性液晶化合物(以下、重合性液晶化合物(A)と称することがある)の配向重合体であることが好ましい。第2の光学異方性フィルムは、配向状態の重合性液晶化合物を含む重合性液晶組成物(以下、重合性液晶組成物Aと称する場合がある)を重合させて得ることができる。[Second optically anisotropic film]
The second optically anisotropic film is a film having three-dimensional refractive index anisotropy. The second optically anisotropic film may be a film obtained by stretching or shrinking a polymer film. ) is preferably an oriented polymer. The second optically anisotropic film can be obtained by polymerizing a polymerizable liquid crystal composition containing an aligned polymerizable liquid crystal compound (hereinafter sometimes referred to as polymerizable liquid crystal composition A).
第2の光学異方性フィルムが形成する3次元屈折率楕円体は2軸性を有していてもよいが、1軸性を有することが好ましい。第2の光学異方性フィルムは、該フィルムの平面に対して水平方向に配向した状態の重合性液晶化合物を含む重合性液相組成物の重合体(水平配向層)からなるフィルムであってもよいし、該フィルムの平面に対して垂直方向に配向した状態の重合性液晶化合物を含む重合性液相組成物の重合体(垂直配向層)からなるフィルムであってもよいし、ハイブリッド配向したフィルム(ハイブリッド配向層)又は傾斜配向したフィルム(傾斜配向層)であってもよい。 The three-dimensional refractive index ellipsoid formed by the second optically anisotropic film may have biaxiality, but preferably has uniaxiality. The second optically anisotropic film is a film made of a polymer (horizontal alignment layer) of a polymerizable liquid phase composition containing a polymerizable liquid crystal compound aligned horizontally with respect to the plane of the film. Alternatively, it may be a film made of a polymer (vertical alignment layer) of a polymerizable liquid phase composition containing a polymerizable liquid crystal compound oriented in a direction perpendicular to the plane of the film, or a hybrid alignment. It may be a oriented film (hybrid orientation layer) or an obliquely oriented film (oblique orientation layer).
本発明における第2の光学異方性フィルムは、下記式(3)、(4)及び(5)
100nm≦Re(550)≦160nm (3)
Re(450)/Re(550)≦1.0 (4)
1.00≦Re(650)/Re(550) (5)
[式中、Re(450)、Re(550)及びRe(650)はそれぞれ波長450nm、550nm及び650nmにおける面内位相差を表す]
を満たすことが好ましい。The second optically anisotropic film in the present invention is represented by the following formulas (3), (4) and (5)
100 nm≦Re(550)≦160 nm (3)
Re(450)/Re(550)≤1.0 (4)
1.00≦Re(650)/Re(550) (5)
[Wherein, Re (450), Re (550) and Re (650) represent in-plane retardation at wavelengths of 450 nm, 550 nm and 650 nm, respectively]
is preferably satisfied.
第2の光学異方性フィルムの面内位相差ReQ(550)が式(3)の範囲内であると、偏光板を含むディスプレイ正面の色相が赤くなったり青くなったりする等の色相変化を抑制し得る。面内位相差値のさらに好ましい範囲としては、130nm≦Re1(550)≦150nmである。第2の光学異方性フィルムのReQ(450)/ReQ(550)が1.00以下であり、ReQ(650)/ReQ(550)が1.00以上であると、当該第2の光学異方性フィルムを備える偏光板(楕円偏光板)での楕円率の悪化を抑制することができ、正面から見た時の楕円偏光板としての機能が良好になる。この「ReQ(450)/ReQ(550)」は、好ましくは0.75~0.92、より好ましくは0.77~0.87、さらに好ましくは0.79~0.85である。 When the in-plane retardation ReQ(550) of the second optically anisotropic film is within the range of formula (3), the hue change such as the hue of the display front including the polarizing plate becomes red or blue. can be suppressed. A more preferable range of the in-plane retardation value is 130 nm≦Re1(550)≦150 nm. When ReQ(450)/ReQ(550) of the second optically anisotropic film is 1.00 or less and ReQ(650)/ReQ(550) is 1.00 or more, the second optical anisotropic film A polarizing plate (elliptically polarizing plate) provided with an anisotropic film can be prevented from deteriorating in ellipticity, and the function as an elliptically polarizing plate when viewed from the front is improved. This "ReQ(450)/ReQ(550)" is preferably 0.75 to 0.92, more preferably 0.77 to 0.87, still more preferably 0.79 to 0.85.
重合性液晶化合物(A)は、重合性官能基、特に光重合性官能基を有する液晶化合物を意味する。光重合性官能基とは、光重合開始剤から発生した活性ラジカルや酸などによって重合反応に関与し得る基のことをいう。光重合性官能基としては、ビニル基、ビニルオキシ基、1-クロロビニル基、イソプロペニル基、4-ビニルフェニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、オキシラニル基、オキセタニル基等が挙げられる。
中でも、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、オキシラニル基及びオキセタニル基が好ましく、アクリロイルオキシ基がより好ましい。液晶性はサーモトロピック性液晶でもリオトロピック性液晶でもよく、相秩序構造としてはネマチック液晶でもスメクチック液晶でもよい。重合性液晶化合物として、1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。The polymerizable liquid crystal compound (A) means a liquid crystal compound having a polymerizable functional group, especially a photopolymerizable functional group. A photopolymerizable functional group is a group that can participate in a polymerization reaction by an active radical generated from a photopolymerization initiator, an acid, or the like. Photopolymerizable functional groups include vinyl group, vinyloxy group, 1-chlorovinyl group, isopropenyl group, 4-vinylphenyl group, acryloyloxy group, methacryloyloxy group, oxiranyl group and oxetanyl group.
Among them, an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a vinyloxy group, an oxiranyl group and an oxetanyl group are preferred, and an acryloyloxy group is more preferred. Liquid crystallinity may be thermotropic liquid crystal or lyotropic liquid crystal, and phase order structure may be nematic liquid crystal or smectic liquid crystal. As the polymerizable liquid crystal compound, only one type may be used, or two or more types may be used in combination.
重合性液相化合物(A)としては、成膜の容易性及び前記式(4)及び(5)で表される位相差性を付与するという観点から、下記(6)~(9)を全て満たす化合物が挙げられる。 As the polymerizable liquid phase compound (A), all of the following (6) to (9) are used from the viewpoint of facilitating film formation and imparting retardation properties represented by the formulas (4) and (5). A compound that satisfies the
(6)ネマチック相を形成し得る化合物である;
(7)該重合性液晶化合物の長軸方向(a)上にπ電子を有する。
(8)長軸方向(a)に対して交差する方向〔交差方向(b)〕上にπ電子を有する。
(9)長軸方向(a)に存在するπ電子の合計をN(πa)、長軸方向に存在する分子量の合計をN(Aa)として下記式(i)で定義される重合性液晶化合物の長軸方向(a)のπ電子密度:
D(πa)=N(πa)/N(Aa) (i)
と、交差方向(b)に存在するπ電子の合計をN(πb)、交差方向(b)に存在する分子量の合計をN(Ab)として下記式(ii)で定義される重合性液晶化合物の交差方向(b)のπ電子密度:
D(πb)=N(πb)/N(Ab) (ii)
とが、
0≦〔D(πa)/D(πb)〕≦1
の関係にある〔すなわち、交差方向(b)のπ電子密度が、長軸方向(a)のπ電子密度よりも大きい〕。
なお、上記(6)~(9)を全て満たす重合性液晶化合物は、ラビング処理により形成した配向膜上に塗布し、相転移温度以上に加熱することにより、ネマチック相を形成することが可能である。この重合性液晶化合物が配向して形成されたネマチック相では通常、重合性液晶化合物の長軸方向が互いに平行になるように配向しており、この長軸方向がネマチック相の配向方向となる。(6) a compound capable of forming a nematic phase;
(7) The polymerizable liquid crystal compound has π electrons along the major axis direction (a).
(8) It has π electrons in a direction [intersecting direction (b)] that intersects the major axis direction (a).
(9) A polymerizable liquid crystal compound defined by the following formula (i), where N(πa) is the total number of π electrons present in the longitudinal direction (a), and N(Aa) is the total molecular weight present in the longitudinal direction. π electron density in the long axis direction (a) of
D(πa)=N(πa)/N(Aa) (i)
and a polymerizable liquid crystal compound defined by the following formula (ii), where N(πb) is the sum of π electrons present in the cross direction (b), and N(Ab) is the sum of the molecular weights present in the cross direction (b). π electron density in the cross direction (b) of
D(πb)=N(πb)/N(Ab) (ii)
and
0≦[D(πa)/D(πb)]≦1
[that is, the π electron density in the cross direction (b) is higher than the π electron density in the long axis direction (a)].
Incidentally, a polymerizable liquid crystal compound satisfying all of the above (6) to (9) can be applied onto an alignment film formed by rubbing treatment and heated to a phase transition temperature or higher to form a nematic phase. be. In the nematic phase formed by aligning the polymerizable liquid crystal compounds, the long axis directions of the polymerizable liquid crystal compounds are usually oriented parallel to each other, and this long axis direction is the alignment direction of the nematic phase.
上記特性を有する重合性液晶化合物は、一般に逆波長分散性を示すものであることが多い。上記(6)~(9)の特性を満たす化合物として、具体的には、例えば、下記式(II):
式(II)中、Arは置換基を有していてもよい二価の芳香族基を表す。ここでいう芳香族基とは、平面性を有する環状構造の基であり、該環状構造が有するπ電子数がヒュッケル則に従い[4n+2]個であるものをいう。ここで、nは整数を表す。-N=や-S-等のヘテロ原子を含んで環構造を形成している場合、これらヘテロ原子上の非共有結合電子対を含めてヒュッケル則を満たし、芳香族性を有する場合も含む。該二価の芳香族基中には窒素原子、酸素原子、硫黄原子のうち少なくとも1つ以上が含まれることが好ましい。 In formula (II), Ar represents a divalent aromatic group which may have a substituent. The aromatic group referred to herein is a group having a planar cyclic structure, and the number of π electrons of the cyclic structure is [4n+2] according to Hückel's rule. Here, n represents an integer. In the case where a ring structure is formed by including heteroatoms such as -N= and -S-, the non-covalently bonded electron pairs on these heteroatoms satisfy Hückel's rule and have aromaticity. At least one or more of a nitrogen atom, an oxygen atom and a sulfur atom are preferably contained in the divalent aromatic group.
G1及びG2はそれぞれ独立に、二価の芳香族基又は二価の脂環式炭化水素基を表す。
ここで、該二価の芳香族基又は二価の脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~4のフルオロアルキル基、炭素数1~4のアルコキシ基、シアノ基又はニトロ基に置換されていてもよく、該二価の芳香族基又は二価の脂環式炭化水素基を構成する炭素原子が、酸素原子、硫黄原子又は窒素原子に置換されていてもよい。G 1 and G 2 each independently represent a divalent aromatic group or a divalent alicyclic hydrocarbon group.
Here, the hydrogen atom contained in the divalent aromatic group or divalent alicyclic hydrocarbon group is a halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a carbon may be substituted with an alkoxy group, cyano group or nitro group having a number of 1 to 4, and the carbon atoms constituting the divalent aromatic group or divalent alicyclic hydrocarbon group are oxygen atoms, sulfur atoms Alternatively, it may be substituted with a nitrogen atom.
L1、L2 、B1及びB2はそれぞれ独立に、単結合又は二価の連結基である。L 1 , L 2 , B 1 and B 2 are each independently a single bond or a divalent linking group.
k、lは、それぞれ独立に0~3の整数を表し、1≦k+lの関係を満たす。ここで、2≦k+lである場合、B1及びB2、G1及びG2は、それぞれ互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。k and l each independently represents an integer of 0 to 3 and satisfies the relationship 1≦k+l. Here, when 2≦k+l, B 1 and B 2 and G 1 and G 2 may be the same or different from each other.
E1及びE2はそれぞれ独立に、炭素数1~17のアルカンジイル基を表し、ここで、アルカンジイル基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、該アルカンジイル基に含まれる-CH2-は、-O-、-S-、-Si-で置換されていてもよい。P1及びP2は互いに独立に、重合性基又は水素原子を表し、少なくとも1つは重合性基である。E 1 and E 2 each independently represent an alkanediyl group having 1 to 17 carbon atoms, wherein a hydrogen atom contained in the alkanediyl group may be substituted with a halogen atom; —CH 2 — included may be substituted with —O—, —S—, or —Si—. P 1 and P 2 each independently represent a polymerizable group or a hydrogen atom, at least one of which is a polymerizable group.
G1及びG2は、それぞれ独立に、好ましくは、ハロゲン原子及び炭素数1~4のアルキル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの置換基で置換されていてもよい1,4-フェニレンジイル基、ハロゲン原子及び炭素数1~4のアルキル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの置換基で置換されていてもよい1,4-シクロヘキサンジイル基であり、より好ましくはメチル基で置換された1,4-フェニレンジイル基、無置換の1,4-フェニレンジイル基、又は無置換の1,4-trans-シクロヘキサンジイル基であり、特に好ましくは無置換の1,4-フェニレンジイル基、又は無置換の1,4-trans-シクロへキサンジイル基である。また、複数存在するG1及びG2のうち少なくとも1つは二価の脂環式炭化水素基であることが好ましく、また、L1又はL2に結合するG1及びG2のうち少なくとも1つは二価の脂環式炭化水素基であることがより好ましい。G 1 and G 2 are each independently preferably a 1,4-phenylenediyl group optionally substituted with at least one substituent selected from the group consisting of a halogen atom and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. , a 1,4-cyclohexanediyl group optionally substituted with at least one substituent selected from the group consisting of a halogen atom and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 substituted with a methyl group ,4-phenylenediyl group, unsubstituted 1,4-phenylenediyl group, or unsubstituted 1,4-trans-cyclohexanediyl group, particularly preferably unsubstituted 1,4-phenylenediyl group, or unsubstituted It is a substituted 1,4-trans-cyclohexanediyl group. At least one of G 1 and G 2 present in plurality is preferably a divalent alicyclic hydrocarbon group, and at least one of G 1 and G 2 bonded to L 1 or L 2 is more preferably a divalent alicyclic hydrocarbon group.
L1及びL2はそれぞれ独立に、好ましくは、単結合、炭素数1~4のアルキレン基、-O-、-S-、-Ra1ORa2-、-Ra3COORa4-、-Ra5OCORa6-、Ra7OC=OORa8-、-N=N-、-CRc=CRd-、又はC≡C-である。ここで、Ra1~Ra8はそれぞれ独立に単結合、又は炭素数1~4のアルキレン基を表し、Rc及びRdは炭素数1~4のアルキル基又は水素原子を表す。L1及びL2はそれぞれ独立に、より好ましくは単結合、-ORa2-1-、-CH2-、-CH2CH2-、-COORa4-1-、又はOCORa6-1-である。ここで、Ra2-1、Ra4-1、Ra6-1はそれぞれ独立に単結合、-CH2-、-CH2CH2-のいずれかを表す。L1及びL2はそれぞれ独立に、さらに好ましくは単結合、-O-、-CH2CH2-、-COO-、-COOCH2CH2-、又はOCO-である。L 1 and L 2 are each independently preferably a single bond, an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, —O—, —S—, —R a1 OR a2 —, —R a3 COOR a4 —, —R a5 OCOR a6 -, R a7 OC=OOR a8 -, -N=N-, -CR c =CR d -, or C≡C-. Here, R a1 to R a8 each independently represent a single bond or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and R c and R d represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a hydrogen atom. L 1 and L 2 are each independently more preferably a single bond, -OR a2-1 -, -CH 2 -, -CH 2 CH 2 -, -COOR a4-1 -, or OCOR a6-1 - . Here, R a2-1 , R a4-1 and R a6-1 each independently represent a single bond, —CH 2 — or —CH 2 CH 2 —. L 1 and L 2 are each independently more preferably a single bond, -O-, -CH 2 CH 2 -, -COO-, -COOCH 2 CH 2 -, or OCO-.
本発明の好適な一実施態様において、式(II)中のG1及びG2のうち少なくとも1つは二価の脂環式炭化水素基であり、該二価の脂環式炭化水素基が、置換基を有していてもよい二価の芳香族基Arと-COO-であるL1及び/又はL2により結合している重合性液晶化合物が用いられる。In one preferred embodiment of the present invention, at least one of G 1 and G 2 in formula (II) is a divalent alicyclic hydrocarbon group, and the divalent alicyclic hydrocarbon group is , a polymerizable liquid crystal compound in which an optionally substituted divalent aromatic group Ar and L 1 and/or L 2 of —COO— are bonded.
B1及びB2はそれぞれ独立に、好ましくは、単結合、炭素数1~4のアルキレン基、-O-、-S-、-Ra9ORa10-、-Ra11COORa12-、-Ra13OCORa14-、又はRa15OC=OORa16-である。ここで、Ra9~Ra16はそれぞれ独立に単結合、又は炭素数1~4のアルキレン基を表す。B1及びB2はそれぞれ独立に、より好ましくは単結合、-ORa10-1-、-CH2-、-CH2CH2-、-COORa12-1-、又はOCORa14-1-である。ここで、Ra10-1、Ra12-1、Ra14-1はそれぞれ独立に単結合、-CH2-、-CH2CH2-のいずれかを表す。B1及びB2はそれぞれ独立に、さらに好ましくは単結合、-O-、-CH2CH2-、-COO-、-COOCH2CH2-、-OCO-、又はOCOCH2CH2-である。B 1 and B 2 are each independently preferably a single bond, an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, —O—, —S—, —R a9 OR a10 —, —R a11 COOR a12 —, —R a13 OCOR a14 -, or R a15 OC=OOR a16 -. Here, R a9 to R a16 each independently represent a single bond or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. B 1 and B 2 are each independently more preferably a single bond, -OR a10-1 -, -CH 2 -, -CH 2 CH 2 -, -COOR a12-1 -, or OCOR a14-1 - . Here, R a10-1 , R a12-1 and R a14-1 each independently represent a single bond, —CH 2 — or —CH 2 CH 2 —. B 1 and B 2 are each independently more preferably a single bond, -O-, -CH 2 CH 2 -, -COO-, -COOCH 2 CH 2 -, -OCO-, or OCOCH 2 CH 2 - .
k及びlは、逆波長分散性発現の観点から2≦k+l≦6の範囲が好ましく、k+l=4であることが好ましく、k=2かつl=2であることがより好ましい。k=2かつl=2であると対称構造となるためさらに好ましい。 k and l are preferably in the range of 2≦k+l≦6, preferably k+l=4, and more preferably k=2 and l=2 from the viewpoint of exhibiting reverse wavelength dispersion. It is more preferable that k=2 and l=2 because the structure is symmetrical.
E1及びE2はそれぞれ独立に、炭素数1~17のアルカンジイル基が好ましく、炭素数4~12のアルカンジイル基がより好ましい。E 1 and E 2 are each independently preferably an alkanediyl group having 1 to 17 carbon atoms, more preferably an alkanediyl group having 4 to 12 carbon atoms.
P1又はP2で表される重合性基としては、例えばエポキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、1-クロロビニル基、イソプロペニル基、4-ビニルフェニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、オキシラニル基、及びオキセタニル基等が挙げられる。これらの中でも、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、オキシラニル基及びオキセタニル基が好ましく、アクリロイルオキシ基がより好ましい。Examples of polymerizable groups represented by P 1 or P 2 include epoxy group, vinyl group, vinyloxy group, 1-chlorovinyl group, isopropenyl group, 4-vinylphenyl group, acryloyloxy group, methacryloyloxy group and oxiranyl. group, and oxetanyl group. Among these, an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a vinyloxy group, an oxiranyl group and an oxetanyl group are preferred, and an acryloyloxy group is more preferred.
Arは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環、置換基を有していてもよい芳香族複素環、及び電子吸引性基から選ばれる少なくとも1つを有することが好ましい。当該芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等が挙げられ、ベンゼン環、ナフタレン環が好ましい。当該芳香族複素環としては、フラン環、ベンゾフラン環、ピロール環、インドール環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアゾール環、トリアジン環、ピロリン環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、チエノチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、及びフェナンスロリン環等が挙げられる。これらの中でも、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、又はベンゾフラン環を有することが好ましく、ベンゾチアゾール基を有することがさらに好ましい。また、Arに窒素原子が含まれる場合、当該窒素原子はπ電子を有することが好ましい。 Ar preferably has at least one selected from an optionally substituted aromatic hydrocarbon ring, an optionally substituted aromatic heterocycle, and an electron-withdrawing group. Examples of the aromatic hydrocarbon ring include benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring and the like, with benzene ring and naphthalene ring being preferred. Examples of the aromatic heterocyclic ring include furan ring, benzofuran ring, pyrrole ring, indole ring, thiophene ring, benzothiophene ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, triazole ring, triazine ring, pyrroline ring, imidazole ring, and pyrazole ring. , thiazole ring, benzothiazole ring, thienothiazole ring, oxazole ring, benzoxazole ring, and phenanthroline ring. Among these, it is preferable to have a thiazole ring, a benzothiazole ring, or a benzofuran ring, and it is more preferable to have a benzothiazole group. Moreover, when a nitrogen atom is contained in Ar, the nitrogen atom preferably has a π electron.
式(II)中、Arで表される2価の芳香族基に含まれるπ電子の合計数Nπは8以上が好ましく、より好ましくは10以上であり、さらに好ましくは14以上であり、特に好ましくは16以上である。また、好ましくは30以下であり、より好ましくは26以下であり、さらに好ましくは24以下である。In formula (II), the total number Nπ of π electrons contained in the divalent aromatic group represented by Ar is preferably 8 or more, more preferably 10 or more, still more preferably 14 or more, and particularly It is preferably 16 or more. Also, it is preferably 30 or less, more preferably 26 or less, and still more preferably 24 or less.
Arで表される芳香族基としては、例えば以下の基が挙げられる。 Examples of aromatic groups represented by Ar include the following groups.
式(Ar-1)~式(Ar-22)中、*印は連結部を表し、Z0、Z1及びZ2は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、炭素数1~12のアルキルスルフィニル基、炭素数1~12のアルキルスルホニル基、カルボキシル基、炭素数1~12のフルオロアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数1~12のアルキルチオ基、炭素数1~12のN-アルキルアミノ基、炭素数2~12のN,N-ジアルキルアミノ基、炭素数1~12のN-アルキルスルファモイル基又は炭素数2~12のN,N-ジアルキルスルファモイル基を表す。In formulas (Ar-1) to (Ar-22), the * mark represents a connecting portion, and Z 0 , Z 1 and Z 2 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkyl having 1 to 12 carbon atoms. a cyano group, a nitro group, an alkylsulfinyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkylsulfonyl group having 1 to 12 carbon atoms, a carboxyl group, a fluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkylthio group having 1 to 12 carbon atoms, an N-alkylamino group having 1 to 12 carbon atoms, an N,N-dialkylamino group having 2 to 12 carbon atoms, an N-alkylsulfamoyl group having 1 to 12 carbon atoms, or carbon represents an N,N-dialkylsulfamoyl group of numbers 2 to 12;
Q1及びQ2は、それぞれ独立に、-CR2’R3’-、-S-、-NH-、-NR2’-、-CO-又はO-を表し、R2’及びR3’は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基を表す。Q 1 and Q 2 each independently represent -CR 2' R 3' -, -S-, -NH-, -NR 2' -, -CO- or O-, and R 2' and R 3' each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
J1及びJ2は、それぞれ独立に、炭素原子、又は窒素原子を表す。 J1 and J2 each independently represent a carbon atom or a nitrogen atom.
Y1、Y2及びY3は、それぞれ独立に、置換されていてもよい芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表す。Y 1 , Y 2 and Y 3 each independently represent an optionally substituted aromatic hydrocarbon group or aromatic heterocyclic group.
W1及びW2は、それぞれ独立に、水素原子、シアノ基、メチル基又はハロゲン原子を表し、mは0~6の整数を表す。W 1 and W 2 each independently represent a hydrogen atom, a cyano group, a methyl group or a halogen atom, and m represents an integer of 0-6.
Y1、Y2及びY3における芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ビフェニル基等の炭素数6~20の芳香族炭化水素基が挙げられ、フェニル基、ナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。芳香族複素環基としては、フリル基、ピロリル基、チエニル基、ピリジニル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基等の窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を少なくとも1つ含む炭素数4~20の芳香族複素環基が挙げられ、フリル基、チエニル基、ピリジニル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基が好ましい。Examples of the aromatic hydrocarbon group for Y 1 , Y 2 and Y 3 include aromatic hydrocarbon groups having 6 to 20 carbon atoms such as phenyl group, naphthyl group, anthryl group, phenanthryl group and biphenyl group. , is preferably a naphthyl group, more preferably a phenyl group. The aromatic heterocyclic group includes a C4-20 group containing at least one heteroatom such as a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom such as a furyl group, a pyrrolyl group, a thienyl group, a pyridinyl group, a thiazolyl group and a benzothiazolyl group. An aromatic heterocyclic group can be mentioned, and a furyl group, a thienyl group, a pyridinyl group, a thiazolyl group, and a benzothiazolyl group are preferable.
Y1及びY2は、それぞれ独立に、置換されていてもよい多環系芳香族炭化水素基又は多環系芳香族複素環基であってもよい。多環系芳香族炭化水素基は、縮合多環系芳香族炭化水素基、又は芳香環集合に由来する基をいう。多環系芳香族複素環基は、縮合多環系芳香族複素環基、又は芳香環集合に由来する基をいう。Y 1 and Y 2 may each independently be an optionally substituted polycyclic aromatic hydrocarbon group or polycyclic aromatic heterocyclic group. A polycyclic aromatic hydrocarbon group refers to a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon group or a group derived from an aromatic ring assembly. A polycyclic aromatic heterocyclic group refers to a condensed polycyclic aromatic heterocyclic group or a group derived from an aromatic ring assembly.
Z0、Z1及びZ2は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、炭素数1~12のアルコキシ基であることが好ましく、Z0は、水素原子、炭素数1~12のアルキル基、シアノ基がさらに好ましく、Z1及びZ2は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、メチル基、シアノ基がさらに好ましい。Z 0 , Z 1 and Z 2 are each independently preferably a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and Z 0 is more preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a cyano group, and Z 1 and Z 2 are more preferably a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group, or a cyano group.
Q1及びQ2は、-NH-、-S-、-NR2’-、-O-が好ましく、R2’は水素原子が好ましい。中でも-S-、-O-、-NH-が特に好ましい。Q 1 and Q 2 are preferably -NH-, -S-, -NR 2' - and -O-, and R 2' is preferably a hydrogen atom. Among them, -S-, -O- and -NH- are particularly preferred.
式(Ar-1)~(Ar-22)の中でも、式(Ar-6)及び式(Ar-7)が分子の安定性の観点から好ましい。 Among formulas (Ar-1) to (Ar-22), formulas (Ar-6) and (Ar-7) are preferable from the viewpoint of molecular stability.
式(Ar-16)~(Ar-22)において、Y1は、これが結合する窒素原子及びZ0と共に、芳香族複素環基を形成していてもよい。芳香族複素環基としては、Arが有していてもよい芳香族複素環として前記したものが挙げられるが、例えば、ピロール環、イミダゾール環、ピロリン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、インドール環、キノリン環、イソキノリン環、プリン環、ピロリジン環等が挙げられる。この芳香族複素環基は、置換基を有していてもよい。また、Y1は、これが結合する窒素原子及びZ0と共に、前述した置換されていてもよい多環系芳香族炭化水素基又は多環系芳香族複素環基であってもよい。例えば、ベンゾフラン環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環等が挙げられる。なお、前記式(II)で表される化合物は、例えば、特開2010-31223号公報に記載の方法に準じて製造することができる。In formulas (Ar-16) to (Ar-22), Y 1 may form an aromatic heterocyclic group together with the nitrogen atom to which it is attached and Z 0 . Examples of the aromatic heterocyclic group include those described above as the aromatic heterocyclic ring that Ar may have, and examples thereof include pyrrole ring, imidazole ring, pyrroline ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, indole ring, quinoline ring, isoquinoline ring, purine ring, pyrrolidine ring and the like. This aromatic heterocyclic group may have a substituent. In addition, Y 1 , together with the nitrogen atom and Z 0 to which it is attached, may be the aforementioned optionally substituted polycyclic aromatic hydrocarbon group or polycyclic aromatic heterocyclic group. Examples include benzofuran ring, benzothiazole ring, benzoxazole ring and the like. The compound represented by formula (II) can be produced, for example, according to the method described in JP-A-2010-31223.
第2の光学異方性フィルムを構成する重合性液晶組成物Aは、重合性液晶組成物Bに含まれる添加剤として例示のものを含有することができる。 The polymerizable liquid crystal composition A constituting the second optically anisotropic film can contain the additives contained in the polymerizable liquid crystal composition B, which are exemplified.
第2の光学異方性フィルムを構成する重合性液晶組成物A中の重合性液晶化合物(A)の含有量は、重合性液晶組成物Aの固形分100質量部に対して、例えば70~99.5質量部であり、好ましくは80~99質量部であり、より好ましくは90~98質量部である。含有量が上記範囲内であれば、第2の光学異方性フィルムの配向性が高くなる傾向がある。ここで、固形分とは、重合性液晶組成物Aから溶剤等の揮発性成分を除いた成分の合計量のことをいう。 The content of the polymerizable liquid crystal compound (A) in the polymerizable liquid crystal composition A constituting the second optically anisotropic film is, for example, 70 to 70 parts per 100 parts by mass of the solid content of the polymerizable liquid crystal composition A. 99.5 parts by mass, preferably 80 to 99 parts by mass, more preferably 90 to 98 parts by mass. If the content is within the above range, the orientation of the second optically anisotropic film tends to be high. Here, the solid content refers to the total amount of components of the polymerizable liquid crystal composition A excluding volatile components such as solvents.
第2の光学異方性フィルムは、重合性液晶化合物(A)及び必要に応じて添加剤を含む重合性液晶組成物Aに溶剤を加えて混合及び撹拌することにより調製される第2の光学異方性フィルム形成用組成物を、前記基材、前記配向膜、前記偏光フィルム、前記光学異方性フィルム等の上に塗布し、次いで溶剤を除去し、得られた塗膜中の重合性液晶化合物(A)を加熱及び/又は活性エネルギー線によって硬化させて得ることができる。好ましくは第2の光学異方性フィルムは前記配向膜上に形成される。 The second optically anisotropic film is a second optical film prepared by adding a solvent to a polymerizable liquid crystal composition A containing a polymerizable liquid crystal compound (A) and, if necessary, additives, and mixing and stirring. The composition for forming an anisotropic film is coated on the substrate, the alignment film, the polarizing film, the optically anisotropic film, etc., and then the solvent is removed. It can be obtained by curing the liquid crystal compound (A) with heating and/or active energy rays. Preferably, a second optically anisotropic film is formed on the alignment film.
第2の光学異方性フィルムの塗布方法としては、[光学異方性フィルム]の項に記載の方法と同様のものが例示でき、溶剤としては、〔偏光フィルム〕の項に記載の溶剤と同様のものが例示できる。また、活性エネルギー線及び照射条件としては、〔偏光フィルム〕の項に記載の活性エネルギー線及び照射条件と同様のものが例示できる。 Examples of the coating method for the second optically anisotropic film include the same methods as those described in the section [Optically anisotropic film], and examples of the solvent include those described in the section [Polarizing film]. A similar example can be given. As the active energy ray and irradiation conditions, the same active energy ray and irradiation conditions as described in the section [Polarizing film] can be exemplified.
第2の光学異方性フィルムの厚みは、適用される表示装置に応じて適宜選択できるが、薄膜化及び屈曲性等の観点から、0.5~10μmであることが好ましく、1~5μmであることがより好ましく、1~3μmであることがさらに好ましい。 The thickness of the second optically anisotropic film can be appropriately selected according to the display device to which it is applied. It is more preferably 1 to 3 μm.
本発明の偏光板は、外光の反射防止の観点から、第2の光学異方性フィルムの遅相軸と偏光フィルムの吸収軸との成す角度θ2は、下記式(6)
30°≦θ2≦60° (6)
を満たすことが好ましい。前記式(6)は40°≦θ2≦50°を満たすことがより好ましい。特にθ2は実質的に45°であることが好ましい。In the polarizing plate of the present invention, from the viewpoint of preventing reflection of external light, the angle θ2 formed by the slow axis of the second optically anisotropic film and the absorption axis of the polarizing film is expressed by the following formula (6)
30°≤θ2≤60° (6)
is preferably satisfied. More preferably, the formula (6) satisfies 40°≦θ2≦50°. In particular, θ2 is preferably substantially 45°.
本発明の偏光板は、前記光学異方性フィルム及び前記偏光フィルムを有するため、偏光サングラス越しに該偏光板を含む表示装置を見ても、優れた視認性を有する。例えば偏光サングラスをかけた状態で、表示装置の角度を変えても、表示の色相の乱れが抑制又は防止され、優れた視認性を発現できる。しかも、本発明では、表示装置の前面板に用いられる偏光板に所定の位相差が付与されているため、別途位相差フィルムを設けることなく、より薄膜化することもできる。さらに、上記ポリイミド系高分子を含んでいるため、屈曲性(又はフレキシブル性)が良好であり、かつ屈曲時における着色等も抑制される。 Since the polarizing plate of the present invention includes the optically anisotropic film and the polarizing film, it has excellent visibility even when a display device including the polarizing plate is viewed through polarized sunglasses. For example, even when the angle of the display device is changed while wearing polarized sunglasses, disturbance of display hue is suppressed or prevented, and excellent visibility can be exhibited. Moreover, in the present invention, since the polarizing plate used for the front plate of the display device is provided with a predetermined retardation, the film can be made thinner without providing a separate retardation film. Furthermore, since the polyimide polymer is included, the bendability (or flexibility) is good, and coloration or the like during bending is suppressed.
本発明の偏光板は、前記基材、前記配向膜、前記光学異方性フィルム、及び前記第2の光学異方性フィルムを1又は2以上含むことができ、これらの層以外の他の層を1又は2以上含んでよい。他の層としては、例えば、光学異方性フィルム及び第2の光学異方性フィルム以外の他の光学異方性フィルム、保護層、粘接着剤層などが挙げられる。本発明の偏光板において、前記配向膜、前記光学異方性フィルム、前記第2の光学異方性フィルム及び前記保護層等は、各層や基材の上に直接形成してもよく、粘接着剤層を介して貼合してもよい。 The polarizing plate of the present invention may contain one or more of the substrate, the alignment film, the optically anisotropic film, and the second optically anisotropic film, and other layers other than these layers. may contain one or more. Other layers include, for example, an optically anisotropic film other than the optically anisotropic film and the second optically anisotropic film, a protective layer, an adhesive layer, and the like. In the polarizing plate of the present invention, the alignment film, the optically anisotropic film, the second optically anisotropic film, the protective layer, and the like may be directly formed on each layer or substrate, or may be adhesively bonded. You may bond through an adhesive layer.
保護層は、通常、多官能アクリレート(メタクリレート)、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート等からなるアクリル系オリゴマーあるいはポリマー、ポリビニルアルコール、エチレン-ビニルアルコール共重合体、ポリビニルピロリドン、デンプン類、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム等の水溶性ポリマーと溶剤とを含有する保護層形成用組成物から形成されることが好ましい。 The protective layer is usually made of polyfunctional acrylate (methacrylate), urethane acrylate, polyester acrylate, epoxy acrylate, acrylic oligomer or polymer, polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polyvinylpyrrolidone, starches, methyl cellulose, carboxy It is preferably formed from a protective layer-forming composition containing a water-soluble polymer such as methylcellulose or sodium alginate and a solvent.
保護層形成用組成物に含有される溶剤としては、〔偏光フィルム〕の項に記載の溶剤と同様のものが挙げられ、中でも、水、アルコール溶剤及びエーテル溶剤からなる群より選ばれる少なくとも一つの溶剤が、保護層を形成する層を溶解させることがない点で、好ましい。アルコール溶剤としては、メタノール、エタノール、ブタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル及びプロピレングリコールモノメチルエーテルが挙げられる。エーテル溶剤としては、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが挙げられる。中でも、エタノール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが好ましい。 Examples of the solvent contained in the composition for forming a protective layer include the same solvents as described in the section [Polarizing film], and among them, at least one solvent selected from the group consisting of water, alcohol solvents and ether solvents. A solvent is preferable because it does not dissolve the layer forming the protective layer. Alcohol solvents include methanol, ethanol, butanol, ethylene glycol, isopropyl alcohol, propylene glycol, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol butyl ether and propylene glycol monomethyl ether. Ether solvents include ethylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate. Among them, ethanol, isopropyl alcohol, propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monomethyl ether acetate are preferred.
保護層の膜厚は0.1~10μm、より好ましくは0.3~5.0μmである。 The film thickness of the protective layer is 0.1 to 10 μm, preferably 0.3 to 5.0 μm.
粘接着剤としては、感圧式粘着剤、乾燥固化型接着剤及び化学反応型接着剤が挙げられる。化学反応型接着剤としては、例えば、活性エネルギー線硬化型接着剤が挙げられる。 Adhesives include pressure-sensitive adhesives, dry-hardening adhesives, and chemically reactive adhesives. Examples of chemically reactive adhesives include active energy ray-curable adhesives.
感圧式粘着剤は、通常、ポリマーを含み、溶剤を含んでいてもよい。ポリマーとしては、アクリル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、又はポリエーテル等が挙げられる。中でも、アクリル系ポリマーを含むアクリル系の粘着剤は、光学的な透明性に優れ、適度の濡れ性や凝集力を有し、接着性に優れ、さらには耐候性や耐熱性等が高く、加熱や加湿の条件下で浮きや剥がれ等が生じ難いため好ましい。 A pressure-sensitive adhesive usually contains a polymer and may contain a solvent. Polymers include acrylic polymers, silicone polymers, polyesters, polyurethanes, polyethers, and the like. Among them, acrylic pressure-sensitive adhesives containing acrylic polymers have excellent optical transparency, moderate wettability and cohesive strength, excellent adhesiveness, high weather resistance and heat resistance, and are resistant to heat. It is preferable because it is less likely to float or peel off under humidified conditions.
アクリル系ポリマーとしては、エステル部分のアルキル基がメチル基、エチル基又はブチル基等の炭素数1~20のアルキル基である(メタ)アクリレートと、(メタ)アクリル酸やヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の官能基を有する(メタ)アクリル系モノマーとの共重合体が好ましい。 Examples of acrylic polymers include (meth)acrylates in which the alkyl group of the ester moiety is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as methyl, ethyl or butyl, (meth)acrylic acid and hydroxyethyl (meth)acrylate. A copolymer with a (meth)acrylic monomer having a functional group such as is preferred.
このような共重合体を含む感圧式粘着剤は、粘着性に優れており、被転写体に貼合した後に取り除くときも、被転写体に糊残り等を生じさせることなく、比較的容易に取り除くことが可能であるので好ましい。アクリル系ポリマーのガラス転移温度は、25℃以下が好ましく、0℃以下がより好ましい。このようなアクリル系ポリマーの質量平均分子量は、10万以上であることが好ましい。 The pressure-sensitive adhesive containing such a copolymer has excellent adhesiveness, and can be removed relatively easily without causing adhesive residue on the transfer-receiving material even when it is removed after being attached to the transfer-receiving material. It is preferred because it can be removed. The glass transition temperature of the acrylic polymer is preferably 25°C or lower, more preferably 0°C or lower. The weight average molecular weight of such acrylic polymer is preferably 100,000 or more.
溶剤としては、〔偏光フィルム〕の項に記載の溶剤と同様のものが挙げられる。感圧式粘着剤は、光拡散剤を含有していてもよい。光拡散剤は、粘着剤に光拡散性を付与する添加剤であり、粘着剤が含むポリマーの屈折率と異なる屈折率を有する微粒子であればよい。光拡散剤としては、無機化合物からなる微粒子、及び有機化合物(ポリマー)からなる微粒子が挙げられる。アクリル系ポリマーを含めて、粘着剤が有効成分として含むポリマーの多くは1.4~1.6程度の屈折率を有するため、その屈折率が1.2~1.8である光拡散剤から適宜選択することが好ましい。粘着剤が有効成分として含むポリマーと光拡散剤との屈折率差は、通常、0.01以上であり、表示装置の明るさと表示性の観点からは、0.01~0.2が好ましい。光拡散剤として用いる微粒子は、球形の微粒子、それも単分散に近い微粒子が好ましく、平均粒径が2~6μmである微粒子がより好ましい。屈折率は、一般的な最小偏角法又はアッベ屈折計によって測定される。 Examples of the solvent include the same solvents as those described in the section [Polarizing film]. The pressure-sensitive adhesive may contain a light diffusing agent. The light diffusing agent is an additive that imparts light diffusing properties to the pressure-sensitive adhesive, and may be fine particles having a refractive index different from the refractive index of the polymer contained in the pressure-sensitive adhesive. Light diffusing agents include fine particles made of inorganic compounds and fine particles made of organic compounds (polymers). Since many of the polymers contained as active ingredients in the adhesive, including acrylic polymers, have a refractive index of about 1.4 to 1.6, the light diffusing agent whose refractive index is 1.2 to 1.8 It is preferable to select them appropriately. The refractive index difference between the polymer contained as an active ingredient in the adhesive and the light diffusing agent is usually 0.01 or more, and preferably 0.01 to 0.2 from the viewpoint of the brightness and displayability of the display device. The microparticles used as the light diffusing agent are preferably spherical microparticles, more preferably microparticles close to monodispersion, and more preferably microparticles having an average particle diameter of 2 to 6 μm. The refractive index is measured by the common minimum deviation method or Abbe refractometer.
無機化合物からなる微粒子としては、酸化アルミニウム(屈折率1.76)及び酸化ケイ素(屈折率1.45)等が挙げられる。有機化合物(ポリマー)からなる微粒子としては、メラミンビーズ(屈折率1.57)、ポリメタクリル酸メチルビーズ(屈折率1.49)、メタクリル酸メチル/スチレン共重合体樹脂ビーズ(屈折率1.50~1.59)、ポリカーボネートビーズ(屈折率1.55)、ポリエチレンビーズ(屈折率1.53)、ポリスチレンビーズ(屈折率1.6)、ポリ塩化ビニルビーズ(屈折率1.46)、及びシリコーン樹脂ビーズ(屈折率1.46)等が挙げられる。光拡散剤の含有量は、通常、ポリマー100質量部に対して、3~30質量部である。 Fine particles made of inorganic compounds include aluminum oxide (refractive index: 1.76) and silicon oxide (refractive index: 1.45). Examples of fine particles made of an organic compound (polymer) include melamine beads (refractive index 1.57), polymethyl methacrylate beads (refractive index 1.49), methyl methacrylate/styrene copolymer resin beads (refractive index 1.50 ~1.59), polycarbonate beads (refractive index 1.55), polyethylene beads (refractive index 1.53), polystyrene beads (refractive index 1.6), polyvinyl chloride beads (refractive index 1.46), and silicone Resin beads (refractive index 1.46) and the like can be mentioned. The content of the light diffusing agent is usually 3 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer.
感圧式粘着剤の厚みは、その密着力等に応じて決定されるため、特に制限されないが、通常、1~40μmである。加工性や耐久性等の点から、当該厚さは3~25μmが好ましく、5~20μmがより好ましい。粘着剤から形成される粘接着剤層の厚さを5~20μmとすることにより、表示装置を正面から見た場合や斜めから見た場合の明るさを保ち、表示像のにじみやボケを生じ難くすることができる。 The thickness of the pressure-sensitive adhesive is determined according to its adhesive strength and the like, and is not particularly limited, but is usually 1 to 40 μm. The thickness is preferably 3 to 25 μm, more preferably 5 to 20 μm, from the viewpoint of workability, durability, and the like. By setting the thickness of the adhesive layer formed from the adhesive to 5 to 20 μm, brightness is maintained when the display device is viewed from the front or obliquely, and blurring and blurring of the displayed image are suppressed. can be made difficult.
乾燥固化型接着剤は、溶剤を含んでいてもよい。乾燥固化型接着剤としては、水酸基、カルボキシル基又はアミノ基等のプロトン性官能基とエチレン性不飽和基とを有するモノマーの重合体、又は、ウレタンポリマーを主成分として含有し、さらに、多価アルデヒド、エポキシ化合物、エポキシ樹脂、メラミン化合物、ジルコニア化合物、及び亜鉛化合物等の架橋剤又は硬化性化合物を含有する組成物等が挙げられる。水酸基、カルボキシル基又はアミノ基等のプロトン性官能基とエチレン性不飽和基とを有するモノマーの重合体としては、エチレン-マレイン酸共重合体、イタコン酸共重合体、アクリル酸共重合体、アクリルアミド共重合体、ポリ酢酸ビニルのケン化物、及び、ポリビニルアルコール系樹脂等が挙げられる。 The drying-hardening adhesive may contain a solvent. The drying-hardening adhesive contains, as a main component, a polymer of a monomer having a protic functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, or an amino group and an ethylenically unsaturated group, or a urethane polymer. Examples include compositions containing cross-linking agents or curing compounds such as aldehydes, epoxy compounds, epoxy resins, melamine compounds, zirconia compounds, and zinc compounds. Polymers of monomers having a protic functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, or an amino group and an ethylenically unsaturated group include ethylene-maleic acid copolymers, itaconic acid copolymers, acrylic acid copolymers, and acrylamide. Copolymers, saponified products of polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol resins, and the like can be mentioned.
ポリビニルアルコール系樹脂としては、ポリビニルアルコール、部分ケン化ポリビニルアルコール、完全ケン化ポリビニルアルコール、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール、アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール、メチロール基変性ポリビニルアルコール、及び、アミノ基変性ポリビニルアルコール等が挙げられる。水系の粘接着剤におけるポリビニルアルコール系樹脂の含有量は、水100質量部に対して、通常、1~10質量部であり、好ましくは1~5質量部である。 Polyvinyl alcohol resins include polyvinyl alcohol, partially saponified polyvinyl alcohol, fully saponified polyvinyl alcohol, carboxyl group-modified polyvinyl alcohol, acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol, methylol group-modified polyvinyl alcohol, and amino group-modified polyvinyl alcohol. mentioned. The content of the polyvinyl alcohol-based resin in the water-based adhesive is usually 1 to 10 parts by mass, preferably 1 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of water.
ウレタン樹脂としては、ポリエステル系アイオノマー型ウレタン樹脂等が挙げられる。
ここでいうポリエステル系アイオノマー型ウレタン樹脂とは、ポリエステル骨格を有するウレタン樹脂であって、その中に少量のイオン性成分(親水成分)が導入された樹脂である。係るアイオノマー型ウレタン樹脂は、乳化剤を使用せずに、水中で乳化してエマルジョンとなるため、水系の粘接着剤とすることができる。ポリエステル系アイオノマー型ウレタン樹脂を用いる場合は、架橋剤として水溶性のエポキシ化合物を配合することが有効である。Examples of urethane resins include polyester-based ionomer-type urethane resins.
The polyester-based ionomer-type urethane resin referred to here is a urethane resin having a polyester skeleton, and is a resin into which a small amount of an ionic component (hydrophilic component) has been introduced. Since the ionomer-type urethane resin is emulsified in water to form an emulsion without using an emulsifier, it can be used as a water-based pressure-sensitive adhesive. When using a polyester-based ionomer-type urethane resin, it is effective to blend a water-soluble epoxy compound as a cross-linking agent.
エポキシ樹脂としては、ジエチレントリアミン又はトリエチレンテトラミン等のポリアルキレンポリアミンとアジピン酸等のジカルボン酸との反応で得られるポリアミドポリアミンに、エピクロロヒドリンを反応させて得られるポリアミドエポキシ樹脂等が挙げられる。係るポリアミドエポキシ樹脂の市販品としては、“スミレーズレジン(登録商標)650”及び“スミレーズレジン675”(以上、住化ケムテックス株式会社製)、“WS-525”(日本PMC株式会社製)等が挙げられる。エポキシ樹脂を配合する場合、その添加量は、ポリビニルアルコール系樹脂100質量部に対して、通常、1~100質量部であり、好ましくは1~50質量部である。 Examples of epoxy resins include polyamide epoxy resins obtained by reacting epichlorohydrin with polyamide polyamines obtained by reacting polyalkylenepolyamines such as diethylenetriamine or triethylenetetramine with dicarboxylic acids such as adipic acid. Commercially available polyamide epoxy resins include "Sumireze Resin (registered trademark) 650" and "Sumireze Resin 675" (manufactured by Sumika Chemtex Co., Ltd.) and "WS-525" (manufactured by Japan PMC Co., Ltd.). etc. When an epoxy resin is blended, the amount added is usually 1 to 100 parts by mass, preferably 1 to 50 parts by mass, per 100 parts by mass of the polyvinyl alcohol resin.
乾燥固化型接着剤から形成される粘接着剤層の厚さは、通常、0.001~5μmであり、好ましくは0.01~2μmであり、さらに好ましくは0.01~0.5μmである。乾燥固化型接着剤から形成される粘接着剤層が厚すぎると、外観不良となり易い。 The thickness of the adhesive layer formed from the drying-hardening adhesive is usually 0.001 to 5 μm, preferably 0.01 to 2 μm, more preferably 0.01 to 0.5 μm. be. If the pressure-sensitive adhesive layer formed from the drying-hardening adhesive is too thick, the appearance tends to be poor.
活性エネルギー線硬化型接着剤は、溶剤を含んでいてもよい。活性エネルギー線硬化型接着剤とは、活性エネルギー線の照射を受けて硬化する接着剤である。活性エネルギー線硬化型接着剤としては、エポキシ化合物とカチオン重合開始剤とを含有するカチオン重合性の接着剤、アクリル系硬化成分とラジカル重合開始剤とを含有するラジカル重合性の接着剤、エポキシ化合物等のカチオン重合性の硬化成分及びアクリル系化合物等のラジカル重合性の硬化成分の両者を含有し、さらにカチオン重合開始剤及びラジカル重合開始剤を含有する接着剤、及び、これら重合開始剤を含まずに電子ビームを照射することで硬化される接着剤等が挙げられる。 The active energy ray-curable adhesive may contain a solvent. An active energy ray-curable adhesive is an adhesive that is cured by being irradiated with an active energy ray. The active energy ray-curable adhesive includes a cationic polymerizable adhesive containing an epoxy compound and a cationic polymerization initiator, a radically polymerizable adhesive containing an acrylic curing component and a radical polymerization initiator, and an epoxy compound. An adhesive containing both a cationic polymerizable curing component such as an acrylic compound and a radically polymerizable curing component such as an acrylic compound, and further containing a cationic polymerization initiator and a radical polymerization initiator, and these polymerization initiators Examples include an adhesive that is cured by irradiating an electron beam without being exposed.
中でも、アクリル系硬化成分と光ラジカル重合開始剤とを含有するラジカル重合性の活性エネルギー線硬化型接着剤、エポキシ化合物と光カチオン重合開始剤とを含有するカチオン重合性の活性エネルギー線硬化型接着剤が好ましい。アクリル系硬化成分としては、メチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリル酸等が挙げられる。エポキシ化合物を含有する活性エネルギー線硬化型接着剤は、エポキシ化合物以外の化合物をさらに含有していてもよい。エポキシ化合物以外の化合物としては、オキセタン化合物やアクリル化合物等が挙げられる。 Among them, a radically polymerizable active energy ray-curable adhesive containing an acrylic curing component and a photoradical polymerization initiator, and a cationically polymerizable active energy ray-curable adhesive containing an epoxy compound and a photocationic polymerization initiator. agents are preferred. Examples of acrylic curing components include (meth)acrylates such as methyl (meth)acrylate and hydroxyethyl (meth)acrylate, and (meth)acrylic acid. The active energy ray-curable adhesive containing an epoxy compound may further contain a compound other than the epoxy compound. Examples of compounds other than epoxy compounds include oxetane compounds and acrylic compounds.
光ラジカル重合開始剤及び光カチオン重合開始剤としては、〔偏光フィルム〕の項に記載の光重合開始剤として例示のものが挙げられる。光ラジカル重合開始剤及び光カチオン重合開始剤の含有量はそれぞれ、活性エネルギー線硬化型接着剤100質量部に対して、通常、0.5~20質量部であり、好ましくは1~15質量部である。 Radical photopolymerization initiators and cationic photopolymerization initiators include those exemplified as the photopolymerization initiators described in the [Polarizing film] section. The content of the photoradical polymerization initiator and the photocationic polymerization initiator is usually 0.5 to 20 parts by mass, preferably 1 to 15 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the active energy ray-curable adhesive. is.
活性エネルギー線硬化型接着剤には、さらに、イオントラップ剤、酸化防止剤、連鎖移動剤、粘着付与剤、熱可塑性樹脂、充填剤、流動調整剤、可塑剤及び消泡剤等が含有されていてもよい。 Active energy ray-curable adhesives further contain ion trapping agents, antioxidants, chain transfer agents, tackifiers, thermoplastic resins, fillers, flow control agents, plasticizers, antifoaming agents, and the like. may
活性エネルギー線及び照射条件としては、〔偏光フィルム〕の項に記載の活性エネルギー線及び照射条件と同様のものが挙げられる。 Examples of the active energy ray and irradiation conditions are the same as the active energy ray and irradiation conditions described in the section [Polarizing film].
本発明の偏光板の層構成の例を以下に示す。
構成(1)光学異方性フィルム/粘接着剤/基材/配向膜/偏光フィルムからなる偏光板
構成(2)光学異方性フィルム/粘接着剤/基材/配向膜/偏光フィルム/保護層からなる偏光板
構成(3)光学異方性フィルム/粘接着剤/偏光フィルム/配向膜/基材からなる偏光板
構成(4)光学異方性フィルム/粘接着剤/保護層/偏光フィルム/配向膜/基材からなる偏光板
構成(5)光学異方性フィルム/粘接着剤/基材/配向膜/偏光フィルム/保護層/粘接着剤/第二の光学異方性フィルムからなる偏光板Examples of the layer structure of the polarizing plate of the invention are shown below.
Structure (1) Polarizing plate structure consisting of optically anisotropic film/adhesive/substrate/alignment film/polarizing film (2) Optically anisotropic film/adhesive/substrate/alignment film/polarizing film Polarizing plate structure consisting of /protective layer (3) Polarizing plate structure consisting of optically anisotropic film/adhesive/polarizing film/orientation film/substrate (4) Optically anisotropic film/adhesive/protection Polarizing plate structure consisting of layer/polarizing film/alignment film/substrate (5) Optically anisotropic film/adhesive/substrate/alignment film/polarizing film/protective layer/adhesive/second optics Polarizing plate made of anisotropic film
本発明の偏光板の厚みは、表示装置の屈曲性や視認性の観点から、好ましくは10~300μm、より好ましくは20~200μm、さらに好ましくは25~100μmである。 The thickness of the polarizing plate of the present invention is preferably 10 to 300 μm, more preferably 20 to 200 μm, still more preferably 25 to 100 μm, from the viewpoint of flexibility and visibility of the display device.
本発明は、前記偏光板を長尺状にした長尺偏光板を包含する。長尺偏光板の長尺方向の長さは、例えば10~10000mであり、好ましくは50~7500m、より好ましくは100~5000mである。 The present invention includes a long polarizing plate in which the polarizing plate is made into a long shape. The length of the long polarizing plate in the long direction is, for example, 10 to 10,000 m, preferably 50 to 7,500 m, and more preferably 100 to 5,000 m.
本発明の長尺偏光板は、好ましくは下記式(7)、(8)及び(9)
0° ≦A≦15°又は75°≦A≦90° (7)
30°≦B≦60° (8)
0° ≦C≦15°又は75°≦C≦90° (9)
[式中、Aは前記光学異方性フィルムの遅相軸と、長尺偏光板の長軸方向との角度、Bは前記偏光フィルムの吸収軸と、長尺偏光板の長軸方向との角度、Cは前記第2の光学異方性フィルムの遅相軸と、長尺偏光板の長軸方向との角度を表す]
を満たす。光学異方性フィルム、偏光フィルム及び第2の光学異方性フィルムをこのような角度に配置することにより、視認性、外光の反射防止及び生産性の点で有利である。前記式(7)は、より好ましくは0°≦A≦5°又は85°≦A≦90°であり、前記式(8)は、より好ましくは40°≦B≦50°であり、前記式(9)は、0°≦C≦5°又は85°≦C≦90°である。The long polarizing plate of the present invention preferably has the following formulas (7), (8) and (9)
0° ≤ A ≤ 15° or 75° ≤ A ≤ 90° (7)
30°≦B≦60° (8)
0° ≤ C ≤ 15° or 75° ≤ C ≤ 90° (9)
[In the formula, A is the angle between the slow axis of the optically anisotropic film and the major axis direction of the long polarizing plate, and B is the angle between the absorption axis of the polarizing film and the major axis direction of the long polarizing plate. The angle C represents the angle between the slow axis of the second optically anisotropic film and the long axis direction of the long polarizing plate.]
meet. Arranging the optically anisotropic film, the polarizing film, and the second optically anisotropic film at such angles is advantageous in terms of visibility, antireflection of external light, and productivity. The formula (7) is more preferably 0 ° ≤ A ≤ 5 ° or 85 ° ≤ A ≤ 90 °, the formula (8) is more preferably 40 ° ≤ B ≤ 50 °, the formula (9) is 0°≦C≦5° or 85°≦C≦90°.
上記式(7)~式(8)を満たす長尺偏光板は、例えば遅相軸と長軸方向との角度A’が式(7’)
0° ≦A’≦15°又は75°≦A’≦90° (7’)
を満たす長尺の光学異方性フィルム、
吸収軸と長軸方向との角度B’が式(8’)
30°≦B’≦60° (8’)
を満たす長尺の偏光フィルムおよび
遅相軸と長軸方向との角度C’が式(9’)
0° ≦C’≦15°又は75°≦C’≦90° (9’)
を満たす長尺の第2の光学異方性フィルムをそれぞれ準備し、
それぞれ長軸方向に搬送しながら、それぞれの長軸方向が一致するように積層する方法により製造することができる。In the long polarizing plate satisfying the above formulas (7) to (8), for example, the angle A' between the slow axis and the major axis direction is the formula (7')
0°≦A′≦15° or 75°≦A′≦90° (7′)
A long optically anisotropic film that satisfies
The angle B' between the absorption axis and the long axis direction is given by formula (8')
30°≦B′≦60° (8′)
A long polarizing film that satisfies the formula (9') and the angle C' between the slow axis and the major axis direction is
0°≦C′≦15° or 75°≦C′≦90° (9′)
Prepare each long second optically anisotropic film that satisfies
It can be manufactured by a method of laminating them so that their long axis directions are aligned while conveying them in their long axis direction.
式(7’)を満たす長尺の光学異方性フィルムは、前記ポリイミド系高分子を含むポリマーを溶剤に溶解させたポリマーワニスを長尺の支持体に塗布して塗膜を形成後、塗膜を乾燥して長尺の支持体付きポリマーフィルムを得る工程(1’)、得られた長尺の支持体付きポリマーフィルムから、長尺の支持体を剥離して長尺のポリマーフィルムを得る工程(2’)、該長尺のポリマーフィルムを長軸方向に延伸する縦延伸か、または長軸方向に対して直交する方向に延伸する横延伸を施す工程(3’)を含む方法により、製造することができる。工程(1’)~工程(3’)の製造条件等は、工程(1)~工程(3)と同様の方法で行うことができる。 A long optically anisotropic film that satisfies the formula (7′) is prepared by applying a polymer varnish obtained by dissolving a polymer containing the polyimide polymer in a solvent to a long support to form a coating film. Step (1′) of drying the membrane to obtain a long polymer film with a support, and peeling off the long support from the obtained long polymer film with a support to obtain a long polymer film. A method comprising step (2′) and step (3′) of longitudinally stretching the long polymer film in the long axis direction or transversely stretching it in a direction orthogonal to the long axis direction, can be manufactured. The manufacturing conditions of steps (1') to (3') can be the same as those of steps (1) to (3).
式(7’)を満たす長尺の光学異方性フィルムは、例えば工程(3’)において長尺のポリマーフィルムに縦延伸または横延伸を施すことにより得ることができる。この長尺のポリマーフィルムは、ポリイミド系高分子を含む。ポリイミド系高分子を含むポリマーフィルムは、比較的低い延伸倍率で目的の上記面内位相差Re(550)を示す。このため、このようなポリマーフィルムを延伸して得られる長尺の光学異方性フィルムは、比較的低い延伸倍率でも遅相軸の方向や面内位相差Re(550)を高い精度でコントロールしうる方法で製造することが好ましい。縦延伸や横延伸、特に縦延伸は、低い延伸倍率でも、高い精度で遅相軸や面内位相差をコントロールすることが容易であることから、縦延伸や横延伸により製造することができる、式(7’)を満たす長尺の光学異方性フィルムを用いて長尺偏光板を製造する上記の製造方法は、光学異方性フィルムの遅相軸および面内位相差Re(550)が高い精度である長尺偏光板を製造しうる点で、有利である。 A long optically anisotropic film that satisfies formula (7') can be obtained, for example, by longitudinally or laterally stretching a long polymer film in step (3'). This long polymer film contains a polyimide polymer. A polymer film containing a polyimide-based polymer exhibits the desired in-plane retardation Re (550) at a relatively low draw ratio. Therefore, a long optically anisotropic film obtained by stretching such a polymer film can control the direction of the slow axis and the in-plane retardation Re(550) with high accuracy even at a relatively low stretching ratio. It is preferable to manufacture by a method that can be obtained. Longitudinal stretching and transverse stretching, especially longitudinal stretching, can be manufactured by longitudinal stretching and transverse stretching because it is easy to control the slow axis and in-plane retardation with high accuracy even at a low draw ratio. In the above production method for producing a long polarizing plate using a long optically anisotropic film that satisfies the formula (7′), the slow axis and in-plane retardation Re (550) of the optically anisotropic film are This is advantageous in that a long polarizing plate with high accuracy can be manufactured.
上記式(8’)を満たす長尺の偏光フィルムは、例えば二色性色素を吸着させた延伸フィルムであれば、長軸に対して斜め方向に延伸された斜め延伸フィルムを用いることができるが、二色性色素を含み、重合性液晶化合物(B)の配向重合体からなるフィルムは、重合性液晶化合物(B)の配向状態をコントロールして上記式(8’)を満足させることが容易であり、さらにシワ等を生ずることなく製造し得ることから、好ましい。 The long polarizing film that satisfies the above formula (8′) may be, for example, a stretched film on which a dichroic dye is adsorbed. , A film comprising a dichroic dye and an oriented polymer of the polymerizable liquid crystal compound (B) can easily satisfy the above formula (8′) by controlling the orientation state of the polymerizable liquid crystal compound (B). , which is preferable because it can be produced without causing wrinkles or the like.
上記式(9’)を満たす長尺の第2の光学異方性フィルムは、高分子フィルムを延伸又は収縮させたフィルムであってもよいが、薄膜化の観点から重合性液晶化合物(A)の配向重合体が好ましい。 The long second optically anisotropic film that satisfies the above formula (9′) may be a film obtained by stretching or shrinking a polymer film. is preferred.
本発明は、本発明の偏光板に粘接着剤層を介してタッチセンサを積層させた積層体(以下、タッチセンサ一体化偏光板という場合がある。)を含む。タッチセンサ一体化偏光板は、具体的には、上述した構成(1)~構成(5)の偏光板における光学異方性フィルムとは反対側の最外側の層に粘接着剤層を介してタッチセンサを積層させた構成、上述した構成(3)又は(4)の偏光板の基材を剥離した後、最外側の配向膜に粘接着剤層を介してタッチセンサを積層させた構成、及び、上述した構成(3)又は(4)の偏光板の基材及び配向膜を剥離した後、最外側の偏光フィルムに粘接着剤層を介してタッチセンサーを積層させた構成等が挙げられる。タッチセンサ一体化偏光板は、フレキシブル表示装置等に好適に用いられる。 The present invention includes a laminate obtained by laminating a touch sensor on the polarizing plate of the present invention via an adhesive layer (hereinafter sometimes referred to as a touch sensor integrated polarizing plate). Specifically, the touch-sensor-integrated polarizing plate is attached to the outermost layer on the side opposite to the optically anisotropic film in the polarizing plates of the above configurations (1) to (5) via an adhesive layer. After peeling the base material of the polarizing plate of the above-described configuration (3) or (4), the touch sensor was laminated on the outermost alignment film via the adhesive layer. Configuration, and a configuration in which a touch sensor is laminated via an adhesive layer on the outermost polarizing film after peeling off the base material and the alignment film of the polarizing plate of the configuration (3) or (4) described above. are mentioned. The touch sensor integrated polarizing plate is suitably used for flexible display devices and the like.
[タッチセンサ]
タッチセンサとしては、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式等種々の様式があるが、静電容量方式であることが好ましい。
静電容量方式タッチセンサは活性領域及び前記活性領域の外郭部に位置する非活性領域に区分される。活性領域は表示パネルで画面が表示される領域(表示部)に対応する領域であって、使用者のタッチが感知される領域であり、非活性領域は表示装置で画面が表示されない領域(非表示部)に対応する領域である。タッチセンサはフレキシブルな特性を有する基板と;前記基板の活性領域に形成された感知パターンと;前記基板の非活性領域に形成され、前記感知パターンとパッド部を介して外部の駆動回路と接続するための各センシングラインを含むことができる。フレキシブルな特性を有する基板としては、前記ウインドウの透明基板と同様の材料が使用できる。タッチセンサの基板は、靱性が2,000MPa%以上のものがタッチセンサのクラック抑制の面から好ましい。より好ましくは靱性が2,000MPa%~30,000MPa%であってもよい。[Touch sensor]
There are various types of touch sensors such as a resistive film type, a surface acoustic wave type, an infrared type, an electromagnetic induction type, and a capacitive type, but the capacitive type is preferable.
A capacitive touch sensor is divided into an active area and a non-active area located outside the active area. The active area is an area corresponding to the area (display part) where the screen is displayed on the display panel, and is an area where a user's touch is sensed. display area). The touch sensor comprises a flexible substrate; a sensing pattern formed in an active area of the substrate; and a touch sensor formed in a non-active area of the substrate and connected to an external driving circuit through the sensing pattern and pad portions. can include each sensing line for As the flexible substrate, the same material as the transparent substrate of the window can be used. The substrate of the touch sensor preferably has a toughness of 2,000 MPa % or more from the viewpoint of suppressing cracks in the touch sensor. More preferably, the toughness may be 2,000 MPa% to 30,000 MPa%.
前記感知パターンは、第1方向に形成された第1パターン及び第2方向に形成された第2パターンを備えることができる。第1パターンと第2パターンは互いに異なる方向に配置される。第1パターン及び第2パターンは、同一層に形成され、タッチされる地点を感知するためには、それぞれのパターンが電気的に接続されなければならない。第1パターンは各単位パターンが継ぎ手を介して互いに接続された形態であるが、第2パターンは各単位パターンがアイランド形態に互いに分離された構造になっているので、第2パターンを電気的に接続するためには別途のブリッジ電極が必要である。感知パターンは周知の透明電極素材を適用することができる。例えば、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、亜鉛酸化物(ZnO)、インジウム亜鉛スズ酸化物(IZTO)、カドミウムスズ酸化物(CTO)、PEDOT(poly(3,4―ethylenedioxythiophene))、炭素ナノチューブ(CNT)、グラフェン、金属ワイヤなどを挙げることができ、これらは単独または2種以上混合して使用することができる。好ましくはITOを使用することができる。金属ワイヤに使用される金属は特に限定されず、例えば、銀、金、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、チタン、テレニウム、クロムなどを挙げることができる。これらは単独または2種以上混合して使用することができる。 The sensing patterns may include first patterns formed in a first direction and second patterns formed in a second direction. The first pattern and the second pattern are arranged in different directions. The first pattern and the second pattern are formed in the same layer, and each pattern must be electrically connected to sense a touched point. The first pattern has a form in which each unit pattern is connected to each other through a joint, but the second pattern has a structure in which each unit pattern is separated from each other in an island form. A separate bridge electrode is required for connection. A known transparent electrode material can be applied to the sensing pattern. For example, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), indium zinc tin oxide (IZTO), cadmium tin oxide (CTO), PEDOT (poly(3,4- ethylenedioxythiophene), carbon nanotube (CNT), graphene, metal wire, etc., and these can be used alone or in combination of two or more. Preferably ITO can be used. The metal used for the metal wire is not particularly limited, and examples thereof include silver, gold, aluminum, copper, iron, nickel, titanium, terenium, and chromium. These can be used alone or in combination of two or more.
ブリッジ電極は感知パターン上部に絶縁層を介して前記絶縁層上部に形成することができ、基板上にブリッジ電極が形成されており、その上に絶縁層及び感知パターンを形成することができる。前記ブリッジ電極は感知パターンと同じ素材で形成することもでき、モリブデン、銀、アルミニウム、銅、パラジウム、金、白金、亜鉛、スズ、チタンまたはこれらのうちの2種以上の合金などの金属で形成することもできる。第1パターンと第2パターンは電気的に絶縁されなければならないので、感知パターンとブリッジ電極の間には絶縁層が形成される。絶縁層は第1パターンの継ぎ手とブリッジ電極の間にのみ形成することもでき、感知パターンを覆う層の構造に形成することもできる。後者の場合は、ブリッジ電極は絶縁層に形成されたコンタクトホールを介して第2パターンを接続することができる。前記タッチセンサはパターンが形成されたパターン領域と、パターンが形成されていない非パターン領域間の透過率の差、具体的には、これらの領域における屈折率の差によって誘発される光透過率の差を適切に補償するための手段として基板と電極の間に光学調節層をさらに含むことができ、前記光学調節層は無機絶縁物質または有機絶縁物質を含むことができる。光学調節層は光硬化性有機バインダー及び溶剤を含む光硬化組成物を基板上にコーティングして形成することができる。前記光硬化組成物は無機粒子をさらに含むことができる。前記無機粒子によって光学調節層の屈折率が上昇することができる。 A bridge electrode may be formed on the insulating layer above the sensing pattern with an insulating layer interposed therebetween, and the bridge electrode may be formed on the substrate, and the insulating layer and the sensing pattern may be formed thereon. The bridge electrodes may be made of the same material as the sensing pattern, such as metals such as molybdenum, silver, aluminum, copper, palladium, gold, platinum, zinc, tin, titanium, or alloys of two or more thereof. You can also Since the first pattern and the second pattern should be electrically insulated, an insulating layer is formed between the sensing pattern and the bridge electrode. The insulating layer may be formed only between the joints and the bridge electrodes of the first pattern, or it may be formed in a structure of layers covering the sensing pattern. In the latter case, the bridge electrode can connect the second pattern through a contact hole formed in the insulating layer. The touch sensor is characterized by the difference in transmittance between patterned areas and non-patterned areas, specifically the difference in optical transmission induced by the difference in refractive index in these areas. An optical adjustment layer may be further included between the substrate and the electrode as a means for appropriately compensating for the difference, and the optical adjustment layer may include an inorganic insulating material or an organic insulating material. The optical adjustment layer may be formed by coating a photocurable composition containing a photocurable organic binder and a solvent on a substrate. The photocurable composition may further include inorganic particles. The inorganic particles may increase the refractive index of the optical adjustment layer.
前記光硬化性有機バインダーは、例えば、アクリレート系単量体、スチレン系単量体、カルボン酸系単量体などの各単量体の共重合体を含むことができる。前記光硬化性有機バインダーは、例えば、エポキシ基含有繰り返し単位、アクリレート繰り返し単位、カルボン酸繰り返し単位などの互いに異なる各繰り返し単位を含む共重合体であってもよい。前記無機粒子は、例えば、ジルコニア粒子、チタニア粒子、アルミナ粒子などを含むことができる。 前記光硬化組成物は、光重合開始剤、重合性モノマー、硬化補助剤などの各添加剤をさらに含むこともできる。 The photocurable organic binder may include, for example, copolymers of monomers such as acrylate-based monomers, styrene-based monomers, and carboxylic acid-based monomers. The photocurable organic binder may be, for example, a copolymer containing different repeating units such as epoxy group-containing repeating units, acrylate repeating units, and carboxylic acid repeating units. The inorganic particles can include, for example, zirconia particles, titania particles, alumina particles, and the like. The photocurable composition may further include additives such as a photopolymerization initiator, a polymerizable monomer, and a curing aid.
本発明は、前記光学異方性フィルム、前記偏光板又は前記タッチセンサ一体化偏光板を備える、表示装置を包含する。本発明の表示装置は、表面に前記粘接着剤層を有する光学異方性フィルム、表面に前記粘接着剤層を有する偏光板又は表面に前記粘接着剤層を有するタッチセンサ一体化偏光板を、該粘接着剤層を介して表示装置の表面に貼合することで得ることができる。表示装置とは、表示機構を有する装置であり、発光源として発光素子又は発光装置を含む。表示装置としては、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置、無機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置、電子放出表示装置(電場放出表示装置(FED等)、表面電界放出表示装置(SED))、電子ペーパー(電子インクや電気泳動素子を用いた表示装置)、プラズマ表示装置、投射型表示装置(グレーティングライトバルブ(GLV)表示装置、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)を有する表示装置等)及び圧電セラミックディスプレイ等が挙げられる。液晶表示装置は、透過型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、直視型液晶表示装置及び投写型液晶表示装置等の何れをも含む。これら表示装置は、2次元画像を表示する表示装置であってもよいし、3次元画像を表示する立体表示装置であってもよい。特に、本発明の表示装置としては、有機EL表示装置が好ましい。 The present invention includes a display device comprising the optically anisotropic film, the polarizing plate, or the touch sensor-integrated polarizing plate. The display device of the present invention comprises an optically anisotropic film having the adhesive layer on its surface, a polarizing plate having the adhesive layer on the surface, or a touch sensor integrated with the adhesive layer on the surface. A polarizing plate can be obtained by bonding it to the surface of a display device via the adhesive layer. A display device is a device having a display mechanism, and includes a light-emitting element or a light-emitting device as a light source. Examples of display devices include liquid crystal displays, organic electroluminescence (EL) displays, inorganic electroluminescence (EL) displays, electron emission displays (field emission displays (FED, etc.), surface field emission displays (SED)). , electronic paper (display device using electronic ink or electrophoretic element), plasma display device, projection type display device (grating light valve (GLV) display device, display device having digital micromirror device (DMD), etc.) and piezoelectric A ceramic display etc. are mentioned. The liquid crystal display device includes any of a transmissive liquid crystal display device, a transflective liquid crystal display device, a reflective liquid crystal display device, a direct view liquid crystal display device, a projection liquid crystal display device, and the like. These display devices may be display devices that display two-dimensional images, or may be stereoscopic display devices that display three-dimensional images. In particular, an organic EL display device is preferable as the display device of the present invention.
[ポリイミドフィルムの製造]
窒素雰囲気下、溶媒トラップ及びフィルターを取り付けた真空ポンプが接続された反応容器に、1.25gのイソキノリンを投入した。次に、反応容器にγ-ブチロラクトン(GBL)375.00g、及び2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノジフェニル(TFMB)104.12gを投入し、混合物を撹拌して溶解させた。さらに、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸二無水物(6FDA)145.88gを反応容器に加えた後、混合物を撹拌しつつオイルバスで昇温を開始した。加えたTFMBと6FDAとのモル比は1.00:0.99であり、混合物中のモノマー濃度は40質量%であった。反応容器の内温が80℃に到達したところで650mmHgまで減圧し、続けて内温180℃まで昇温した。内温が180℃に到達した後、撹拌下でさらに4時間加熱を行った。その後、大気圧まで復圧し、内温を155℃まで冷却し、ポリイミド溶液を得た。155℃にてGBLを加えてポリイミドの固形分が24質量%である均一溶液を調製し、その後、反応容器から均一溶液であるポリイミドワニスを取り出した。得られたポリイミドワニス中のポリイミドについて、GPC測定を行ったところ、重量平均分子量は360,000であった。また、ポリイミドのフッ素原子含有量は31.3質量%であった。[Manufacturing of polyimide film]
Under a nitrogen atmosphere, 1.25 g of isoquinoline was charged to a reaction vessel connected to a vacuum pump fitted with a solvent trap and filter. Next, 375.00 g of γ-butyrolactone (GBL) and 104.12 g of 2,2′-bis(trifluoromethyl)-4,4′-diaminodiphenyl (TFMB) are added to the reaction vessel and the mixture is stirred. to dissolve. Further, 145.88 g of 4,4′-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic dianhydride (6FDA) was added to the reaction vessel, and then the mixture was stirred and heated in an oil bath. The molar ratio of TFMB and 6FDA added was 1.00:0.99 and the monomer concentration in the mixture was 40% by weight. When the internal temperature of the reaction vessel reached 80°C, the pressure was reduced to 650 mmHg, and the internal temperature was subsequently raised to 180°C. After the internal temperature reached 180° C., the mixture was heated for another 4 hours while stirring. Thereafter, the pressure was restored to atmospheric pressure, and the internal temperature was cooled to 155° C. to obtain a polyimide solution. GBL was added at 155.degree. GPC measurement of the polyimide in the obtained polyimide varnish revealed that the weight average molecular weight was 360,000. Moreover, the fluorine atom content of the polyimide was 31.3% by mass.
上記ポリイミドワニス200.00gに、GBL38.31g及びN,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)11.82gを加えてさらに希釈した。希釈されたポリイミドワニスを用いて、PET(ポリエチレンテレフタラート)フィルム上に、流涎成形により塗膜を成形した。その後、50℃で30分、140℃で10分加熱することによって塗膜を乾燥し、PETフィルム付きポリイミドフィルムを得た。得られたPETフィルム付きポリイミドフィルムからPETフィルムを剥離し、ポリイミドフィルムを得た。 38.31 g of GBL and 11.82 g of N,N-dimethylacetamide (DMAc) were added to 200.00 g of the above polyimide varnish for further dilution. Using the diluted polyimide varnish, a coating film was formed on a PET (polyethylene terephthalate) film by casting. After that, the coating film was dried by heating at 50° C. for 30 minutes and at 140° C. for 10 minutes to obtain a polyimide film with a PET film. The PET film was peeled off from the obtained polyimide film with PET film to obtain a polyimide film.
[光学異方性フィルム1及び2]
上記で得られたポリイミドフィルムを、延伸温度200℃、延伸倍率1.055倍で一軸延伸することで、厚さ60μmの延伸ポリイミドフィルムを得た。延伸ポリイミドフィルムのセンター部を切り出し、波長550nmにおける面内位相差を測定したところ、150nmであった。このフィルムを光学異方性フィルム1とした。また、延伸ポリイミドフィルムの端部を切り出し、波長550nmにおける面内位相差を測定したところ、127nmであった。このフィルムを光学異方性フィルム2とした。なお、実施例において、波長550nmにおける面内位相差は王子計測機器社製のKOBRA-WRを用いて測定した。[Optical Anisotropic Films 1 and 2]
The polyimide film obtained above was uniaxially stretched at a stretching temperature of 200° C. and a stretching ratio of 1.055 to obtain a stretched polyimide film having a thickness of 60 μm. A center portion of the stretched polyimide film was cut out, and the in-plane retardation at a wavelength of 550 nm was measured to be 150 nm. This film was referred to as an optically anisotropic film 1. Moreover, when the edge of the stretched polyimide film was cut out and the in-plane retardation at a wavelength of 550 nm was measured, it was 127 nm. This film was designated as an optically anisotropic film 2 . In the examples, the in-plane retardation at a wavelength of 550 nm was measured using KOBRA-WR manufactured by Oji Scientific Instruments.
[光学異方性フィルム3]
上記で得られたポリイミドフィルムを、延伸温度200℃、延伸倍率1.082倍で一軸延伸することで、厚さ60μmの延伸ポリイミドフィルムを得た。延伸ポリイミドフィルムのセンター部を切り出し、波長550nmにおける面内位相差を測定したところ、284nmであった。このフィルムを光学異方性フィルム3とした。[Optical anisotropic film 3]
The polyimide film obtained above was uniaxially stretched at a stretching temperature of 200° C. and a stretching ratio of 1.082 to obtain a stretched polyimide film having a thickness of 60 μm. A center portion of the stretched polyimide film was cut out, and the in-plane retardation at a wavelength of 550 nm was measured to be 284 nm. This film was referred to as an optically anisotropic film 3.
[光学異方性フィルム4]
上記で得られたポリイミドフィルムを、延伸温度200℃、延伸倍率1.050倍で一軸延伸することで、厚さ60μmの延伸ポリイミドフィルムを得た。延伸ポリイミドフィルムのセンター部を切り出し、波長550nmにおける面内位相差を測定したところ、29nmであった。このフィルムを光学異方性フィルム4とした。[Optical anisotropic film 4]
The polyimide film obtained above was uniaxially stretched at a stretching temperature of 200° C. and a stretching ratio of 1.050 to obtain a stretched polyimide film having a thickness of 60 μm. A center portion of the stretched polyimide film was cut out, and the in-plane retardation at a wavelength of 550 nm was measured to be 29 nm. This film was designated as an optically anisotropic film 4 .
[光配向膜形成用組成物の製造]
下記成分を下記の割合で混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌することにより、光配向膜形成用組成物を得た。
〔光配向性材料(2部)〕:
A composition for forming a photo-alignment film was obtained by mixing the following components in the following proportions and stirring the resulting mixture at 80° C. for 1 hour.
[Photo-orientation material (2 parts)]:
[偏光フィルム形成用組成物の製造]
下記成分を下記の割合で混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌することで、偏光膜形成用組成物を得た。二色性色素には、特開2015-165302号公報の実施例に記載のアゾ系色素を用いた。[Production of composition for forming polarizing film]
The following components were mixed in the following proportions, and the resulting mixture was stirred at 80° C. for 1 hour to obtain a composition for forming a polarizing film. As the dichroic dye, an azo dye described in Examples of JP-A-2015-165302 was used.
〔重合性液晶化合物〕
〔他の成分〕
重合開始剤;
2-ジメチルアミノ-2-ベンジル-1-(4-モルホリノフェニル)ブタン-1-オン(イルガキュア369;チバスペシャルティケミカルズ社製)
6部
レベリング剤;
ポリアクリレート化合物(「BYK-361N」、BYK-Chemie社製) 1.2部
溶剤;o-キシレン 250部[Polymerizable liquid crystal compound]
[Other ingredients]
polymerization initiator;
2-dimethylamino-2-benzyl-1-(4-morpholinophenyl)butan-1-one (Irgacure 369; manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
6 parts a leveling agent;
Polyacrylate compound ("BYK-361N", manufactured by BYK-Chemie) 1.2 parts Solvent; o-xylene 250 parts
〔相転移温度の測定〕
ガラス基板上に、ポリビニルアルコール(「ポリビニルアルコール1000」、完全ケン化型、和光純薬工業株式会社製)の2質量%水溶液(ラビング配向膜形成用組成物)をスピンコート法により塗布し、乾燥後、厚さ100nmの膜を形成した。続いて、得られた膜の表面にラビング処理を施すことによりラビング配向膜を形成した。ラビング処理は、半自動ラビング装置(「LQ-008型」、常陽工学株式会社製)を用いて、布(「YA-20-RW」、吉川化工株式会社製)によって、押し込み量0.15mm、回転数500rpm、16.7mm/sの条件で行った。このようにして作製したラビング配向膜上に偏光フィルム形成用組成物(A)をスピンコート法により塗布し、120℃のホットプレート上で1分間加熱乾燥した後、速やかに室温まで冷却して、前記ラビング配向膜上に乾燥被膜を形成した。この乾燥被膜をホットプレート上で再び120℃まで昇温後、降温時において、偏光顕微鏡で観察をすることで相転移温度を測定した。その結果、115℃でネマチック相に相転移し、105℃でスメクチックA相に相転移し、74℃でスメクチックB相へ相転移したことが確認された。[Measurement of phase transition temperature]
A 2% by mass aqueous solution of polyvinyl alcohol (“polyvinyl alcohol 1000”, fully saponified type, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (rubbing alignment film forming composition) was applied onto a glass substrate by a spin coating method and dried. After that, a film with a thickness of 100 nm was formed. Subsequently, a rubbed alignment film was formed by performing a rubbing treatment on the surface of the obtained film. The rubbing treatment is performed using a semi-automatic rubbing device (“LQ-008 type”, manufactured by Joyo Engineering Co., Ltd.) with a cloth (“YA-20-RW”, manufactured by Yoshikawa Kako Co., Ltd.) with a pushing amount of 0.15 mm and rotation. It was performed under the conditions of several 500 rpm and 16.7 mm/s. The polarizing film-forming composition (A) was applied on the rubbing alignment film thus prepared by spin coating, dried by heating on a hot plate at 120° C. for 1 minute, and then quickly cooled to room temperature. A dry film was formed on the rubbed alignment film. After the temperature of the dried coating was again raised to 120° C. on a hot plate, the phase transition temperature was measured by observing with a polarizing microscope while the temperature was lowered. As a result, it was confirmed that the phase transitioned to the nematic phase at 115°C, to the smectic A phase at 105°C, and to the smectic B phase at 74°C.
〔X線回折測定〕
上記のラビング配向膜上に偏光フィルム形成用組成物をスピンコート法により塗布し、120℃のホットプレート上で1分間加熱乾燥した後、速やかに室温まで冷却して、前記ラビング配向膜上に乾燥被膜を形成した。次いで、UV照射装置(「SPOT CURE SP-7」、ウシオ電機株式会社製)を用い、紫外線を、露光量2000mJ/cm2(365nm基準)で乾燥被膜に照射することにより、該乾燥被膜に含まれる重合性液晶化合物を、前記重合性液晶組成物の液晶状態を保持したまま重合させ、該乾燥被膜から偏光フィルムを形成した。この際の偏光フィルムの厚みをレーザー顕微鏡(オリンパス株式会社社製 OLS3000)により測定したところ、1.7μmであった。この偏光フィルムに対して、X線回折装置X’Pert PRO MPD(スペクトリス株式会社製)を用いて同様にX線回折測定を行った結果、2θ=20.1°付近にピーク半価幅(FWHM)=約0.312°のシャープな回折ピークが得られた。また、ラビング垂直方向からの入射でも同等の結果を得た。ピーク位置から求めた秩序周期(d)は約4.4Åであり、高次スメクチック相を反映した構造を形成することを確認した。[X-ray diffraction measurement]
The composition for forming a polarizing film is applied onto the rubbed alignment film by a spin coating method, dried by heating on a hot plate at 120° C. for 1 minute, then quickly cooled to room temperature, and dried onto the rubbed alignment film. A coating was formed. Next, using a UV irradiation device (“SPOT CURE SP-7”, manufactured by Ushio Inc.), the dry film is irradiated with ultraviolet light at an exposure amount of 2000 mJ/cm 2 (365 nm standard) to remove the impurities contained in the dry film. The polymerizable liquid crystal compound was polymerized while maintaining the liquid crystal state of the polymerizable liquid crystal composition, and a polarizing film was formed from the dried film. When the thickness of the polarizing film at this time was measured with a laser microscope (OLS3000 manufactured by Olympus Corporation), it was 1.7 μm. This polarizing film was similarly subjected to X-ray diffraction measurement using an X-ray diffractometer X'Pert PRO MPD (manufactured by Spectris Co., Ltd.). ) = about 0.312°, a sharp diffraction peak was obtained. Similar results were also obtained with incident light perpendicular to the rubbing direction. The ordered period (d) determined from the peak position was about 4.4 Å, confirming that a structure reflecting a higher-order smectic phase was formed.
〔偏光フィルムの作製〕
厚み40μmのトリアセチルセルロースフィルム(TAC)〔コニカミノルタオプト(株)社製の「KC4UA」を基材とし、基材表面をコロナ処理装置(「AGF-B10」、春日電機株式会社製)を用いて出力0.3kW、処理速度3m/分の条件で1回処理した。コロナ処理を施した表面に、光配向膜形成用組成物をバーコーター塗布し、80℃で1分間乾燥し、偏光UV照射装置(「SPOT CURE SP-」、ウシオ電機株式会社製)を用いて、100mJ/cm2の積算光量で、軸角度90°で偏光UV露光を実施した。得られた光配向膜の膜厚をエリプソメータで測定したところ、100nmであった。
バーコーターを用いて偏光フィルム形成用組成物を塗布した後、120℃に設定した乾燥オーブンで1分間乾燥することで、重合性液晶化合物及び二色性色素が配向した乾燥塗膜を得た。この乾燥塗膜を室温まで自然冷却した後に高圧水銀ランプ(「ユニキュアVB―15201BY-A」、ウシオ電機株式会社製)を用いて、紫外線を照射(窒素雰囲気下、波長:365nm、波長365nmにおける積算光量:1000mJ/cm2)することにより重合性液晶化合物を重合して偏光フィルムを作製した。得られた偏光フィルムの膜厚をエリプソメータで測定したところ、3.1nmであった。このようにして、基材/光配向膜/偏光フィルムがこの順に積層された積層体Aを得た。[Preparation of polarizing film]
A 40 μm-thick triacetyl cellulose film (TAC) [“KC4UA” manufactured by Konica Minolta Opto Co., Ltd. is used as a base material, and the surface of the base material is treated with a corona treatment device (“AGF-B10”, manufactured by Kasuga Denki Co., Ltd.). The treatment was performed once under the conditions of an output of 0.3 kW and a treatment speed of 3 m/min. A composition for forming a photo-alignment film was applied to the corona-treated surface by a bar coater, dried at 80° C. for 1 minute, and irradiated with a polarized UV irradiation device (“SPOT CURE SP-”, manufactured by Ushio Inc.). , and an integrated light dose of 100 mJ/cm 2 , polarized UV exposure was performed at an axial angle of 90°. It was 100 nm when the film thickness of the obtained photo-alignment film was measured with an ellipsometer.
After applying the composition for forming a polarizing film using a bar coater, by drying for 1 minute in a drying oven set to 120 ° C., the polymerizable liquid crystal compound and the dichroic dye were oriented dry coating film was obtained. After naturally cooling this dry coating film to room temperature, a high-pressure mercury lamp ("Unicure VB-15201BY-A", manufactured by Ushio Inc.) is used to irradiate ultraviolet rays (under nitrogen atmosphere, wavelength: 365 nm, integration at wavelength 365 nm Light amount: 1000 mJ/cm 2 ) to polymerize the polymerizable liquid crystal compound to produce a polarizing film. It was 3.1 nm when the film thickness of the obtained polarizing film was measured with an ellipsometer. Thus, a laminate A was obtained in which substrate/photo-alignment film/polarizing film were laminated in this order.
〔単体透過率の測定〕
上記で得られた光学異方性フィルム及び積層体Aを用いて単体透過率を以下のように測定した。分光光度計(「UV-3150」、島津製作所株式会社製)に偏光子付フォルダーをセットした装置を用いて、ダブルビーム法により2nmステップ380~680nmの波長範囲で測定した。測定としては、フォルダーにセットした偏光子の後方に、光学異方性フィルム及び積層体A(基材/光配向膜/偏光フィルム)をこの順で有する偏光板を配置した。フォルダーにセットした偏光子の吸収軸と光学異方性フィルムの遅相軸の成す角度をθa、フォルダーにセットした偏光子の吸収軸と偏光フィルムの吸収軸の成す角度をθbとした。さらにJIS Z 8701の2度視野(C光源)により視感度補正を行い、視感度補正単体透過率(Ty)を算出した。[Measurement of single transmittance]
Using the optically anisotropic film and laminate A obtained above, the single transmittance was measured as follows. Using a spectrophotometer (“UV-3150”, manufactured by Shimadzu Corporation) with a polarizer-equipped folder set, measurement was performed in a wavelength range of 380 to 680 nm in 2 nm steps by the double beam method. For the measurement, a polarizing plate having an optically anisotropic film and a laminate A (substrate/photo-alignment film/polarizing film) in this order was placed behind a polarizer set in a folder. The angle between the absorption axis of the polarizer set in the folder and the slow axis of the optically anisotropic film was defined as θa, and the angle between the absorption axis of the polarizer set in the folder and the absorption axis of the polarizing film was defined as θb. Further, luminosity correction was performed using a JIS Z 8701 2-degree field of view (C light source), and luminosity-corrected single transmittance (Ty) was calculated.
〔実施例1〕
光学異方性フィルムとして光学異方性フィルム1を使用し、θaを45°とし、θbをそれぞれ0°、30°、60°、90°として単体透過率を測定し、視感度補正を行い、視感度補正単体透過率(Ty)を算出した。結果を表1に示す。θbを0°、30°、60°、90°と振った場合においてもTyが30%以上を維持しており、視認性が良好であった。[Example 1]
Optically anisotropic film 1 was used as the optically anisotropic film, θa was set to 45°, and θb was set to 0°, 30°, 60°, and 90°, and the single transmittance was measured and visibility was corrected. Visibility-corrected single transmittance (Ty) was calculated. Table 1 shows the results. Even when θb was changed to 0°, 30°, 60°, and 90°, Ty was maintained at 30% or more, and the visibility was good.
〔実施例2〕
光学異方性フィルムとして光学異方性フィルム2を用いたこと以外は、実施例1と同様に単体透過率を測定し、視感度補正を行い、視感度補正単体透過率(Ty)を算出した。
結果を表1に示す。θbを0°、30°、60°、90°と振った場合においてもTyが30%以上を維持しており、視認性が良好であった。
[Example 2]
The single transmittance was measured in the same manner as in Example 1 except that the optically anisotropic film 2 was used as the optically anisotropic film. .
Table 1 shows the results. Even when θb was changed to 0°, 30°, 60°, and 90°, Ty was maintained at 30% or more, and the visibility was good.
〔比較例1〕
光学異方性フィルムとして光学異方性フィルム3を用いたこと以外は、実施例1と同様に単体透過率を測定し、視感度補正を行い、視感度補正単体透過率(Ty)を算出した。
結果を表1に示す。θbを0°にした際にTyが3%になり、視認性に問題があった。[Comparative Example 1]
Except for using the optically anisotropic film 3 as the optically anisotropic film, the single transmittance was measured in the same manner as in Example 1, the luminosity correction was performed, and the luminosity corrected single transmittance (Ty) was calculated. .
Table 1 shows the results. When θb was set to 0°, Ty became 3%, and there was a problem with visibility.
〔比較例2〕
光学異方性フィルムとして光学異方性フィルム4を用いたこと以外は、実施例1と同様に単体透過率を測定し、視感度補正を行い、視感度補正単体透過率(Ty)を算出した。
結果を表1に示す。θbを90°にした際にTyが2%になり、視認性に問題があった。[Comparative Example 2]
Except for using the optically anisotropic film 4 as the optically anisotropic film, the single transmittance was measured in the same manner as in Example 1, the luminosity correction was performed, and the luminosity corrected single transmittance (Ty) was calculated. .
Table 1 shows the results. When θb was set to 90°, Ty became 2%, and there was a problem with visibility.
〔比較例3〕
光学異方性フィルムとして、比較例2の光学異方性フィルム4に日本ゼオン(株)製の環状ポリオレフィン製フィルム(「ゼオノアフィルムZF35-フィルム#140」、厚み28μm)を貼合した積層体を用いたこと以外は、実施例1と同様に単体透過率を測定し、視感度補正を行い、視感度補正単体透過率(Ty)を算出した。結果を表1に示す。
θbを0°、30°、60°にした際にTyがそれぞれ26%、19%、26%になり、視認性に問題があった。なお、環状ポリオレフィン製フィルムの分厚みが厚くなっている。[Comparative Example 3]
As an optically anisotropic film, a laminate obtained by laminating a cyclic polyolefin film (“Zeonor Film ZF35-Film #140”, thickness 28 μm) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. on the optically anisotropic film 4 of Comparative Example 2 was used. The single transmittance was measured in the same manner as in Example 1 except that it was used, the luminosity correction was performed, and the luminosity corrected single transmittance (Ty) was calculated. Table 1 shows the results.
When θb was set to 0°, 30° and 60°, Ty became 26%, 19% and 26%, respectively, and there was a problem in visibility. In addition, the thickness of the cyclic polyolefin film is increased.
表1に示されるように、光学異方性フィルムの波長550nmにおける面内位相差が、100nm≦Re(550)≦160nmを満たす実施例1及び2の偏光板は、θbの角度がどの角度であっても、視感度補正単体透過率(Ty)が30%以上であり、優れた視認性を有することが確認された。これは、例えば偏光サングラスをかけた状態で、該光学異方性フィルム又は該偏光板を含む表示装置を見たときに、表示装置の角度を変えても視認性が良好であることを示す。これに対して、光学異方性フィルムの波長550nmにおける面内位相差が、100nm≦Re(550)≦160nmの範囲外である比較例1~3の偏光板は、θbの角度が0°、30°、60°及び90°のいずれかにおいて、Tyが30%未満であり、視認性に問題があることが確認された。 As shown in Table 1, the in-plane retardation of the optically anisotropic film at a wavelength of 550 nm satisfies 100 nm≦Re(550)≦160 nm. Even if there is, the visibility correction single transmittance (Ty) is 30% or more, and it was confirmed that the visibility is excellent. This indicates that, for example, when viewing a display device including the optically anisotropic film or the polarizing plate while wearing polarized sunglasses, visibility is good even when the angle of the display device is changed. On the other hand, in the polarizing plates of Comparative Examples 1 to 3, in which the in-plane retardation at a wavelength of 550 nm of the optically anisotropic film is outside the range of 100 nm≦Re(550)≦160 nm, the angle θb is 0°, Ty was less than 30% at any of 30°, 60° and 90°, and it was confirmed that there was a problem with visibility.
Claims (6)
光学異方性フィルムは、ポリイミド系高分子を含み、下記式(1)
80nm≦Re(550)≦160nm (1)
[式中、Re(550)は波長550nmにおける面内位相差を表す]
を満たし、
第2の光学異方性フィルムは、下記式(3)、(4)及び(5)
100nm≦Re(550)≦160nm (3)
Re(450)/Re(550)≦1.0 (4)
1.00≦Re(650)/Re(550) (5)
[式中、Re(450)、Re(550)及びRe(650)はそれぞれ波長450nm、550nm及び650nmにおける面内位相差を表す]
を満たし、
偏光フィルムは、二色性色素を含み、スメクチック相を有する重合性液晶化合物の配向重合体からなる、偏光板。 A polarizing plate obtained by laminating an optically anisotropic film as a front plate of a display device, a polarizing film, and a second optically anisotropic film in this order,
The optically anisotropic film contains a polyimide polymer and has the following formula (1)
80 nm≦Re(550)≦160 nm (1)
[Wherein, Re (550) represents an in-plane retardation at a wavelength of 550 nm]
The filling,
The second optically anisotropic film is represented by the following formulas (3), (4) and (5)
100 nm≦Re(550)≦160 nm (3)
Re(450)/Re(550)≤1.0 (4)
1.00≦Re(650)/Re(550) (5)
[Wherein, Re (450), Re (550) and Re (650) represent in-plane retardation at wavelengths of 450 nm, 550 nm and 650 nm, respectively]
satisfies the
A polarizing plate comprising an oriented polymer of a polymerizable liquid crystal compound having a smectic phase and containing a dichroic dye .
30°≦θ1≦60° (2)
を満たす、請求項1に記載の偏光板。 The angle θ1 between the slow axis of the optically anisotropic film and the absorption axis of the polarizing film is expressed by the following formula (2)
30°≤θ1≤60° (2)
The polarizing plate according to claim 1, which satisfies:
30°≦θ2≦60° (6)
を満たす、請求項1又は2に記載の偏光板。 The angle θ2 between the slow axis of the second optically anisotropic film and the absorption axis of the polarizing film is expressed by the following formula (6)
30°≤θ2≤60° (6)
3. The polarizing plate according to claim 1 , which satisfies:
下記式(7)、(8)及び(9)
0° ≦A≦15°又は75°≦A≦90° (7)
30°≦B≦60° (8)
0° ≦C≦15°又は75°≦C≦90° (9)
[式中、Aは前記光学異方性フィルムの遅相軸と、長尺偏光板の長軸方向との角度、Bは前記偏光フィルムの吸収軸と、長尺偏光板の長軸方向との角度、Cは前記第2の光学異方性フィルムの遅相軸と、長尺偏光板の長軸方向との角度を表す]
を満たす、長尺偏光板。 A long polarizing plate obtained by making the polarizing plate according to any one of claims 1 to 3 into a long shape,
Formulas (7), (8) and (9) below
0° ≤ A ≤ 15° or 75° ≤ A ≤ 90° (7)
30°≦B≦60° (8)
0° ≤ C ≤ 15° or 75° ≤ C ≤ 90° (9)
[In the formula, A is the angle between the slow axis of the optically anisotropic film and the major axis direction of the long polarizing plate, and B is the angle between the absorption axis of the polarizing film and the major axis direction of the long polarizing plate. The angle C represents the angle between the slow axis of the second optically anisotropic film and the long axis direction of the long polarizing plate.]
A long polarizing plate that satisfies
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A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
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C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
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A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
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C211 | Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings |
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A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
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