WO2004070439A1 - 位相差フィルムおよびその製造方法 - Google Patents

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WO2004070439A1
WO2004070439A1 PCT/JP2004/000667 JP2004000667W WO2004070439A1 WO 2004070439 A1 WO2004070439 A1 WO 2004070439A1 JP 2004000667 W JP2004000667 W JP 2004000667W WO 2004070439 A1 WO2004070439 A1 WO 2004070439A1
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retardation
retardation film
film
liquid crystal
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PCT/JP2004/000667
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Shunsuke Shutou
Hiroaki Kobayashi
Takuya Matsunaga
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Nitto Denko Corporation
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
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    • G02B5/3016—Polarising elements involving passive liquid crystal elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
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    • G—PHYSICS
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    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation

Definitions

  • the present invention relates to a retardation film preferably used for an image display device, for example, a liquid crystal display device (LCD), and a method for producing the same.
  • an image display device for example, a liquid crystal display device (LCD)
  • LCD liquid crystal display device
  • a retardation film (also referred to as an optical compensation film, a compensation sheet, etc.) is an important member that realizes improvement of contrast and expansion of a viewing angle range in an image display device such as a liquid crystal display device by optical compensation.
  • A-plate, C_p 1 ate and ⁇ ⁇ ⁇ - ⁇ 1 ate are all layers having so-called uniaxial optical anisotropy.
  • A-p 1 ate is Positive when the optical axis exists in the in-plane direction and the optical characteristic condition satisfies the following formula (I).
  • nxny nz (I)
  • nx ⁇ ny nz (II)
  • the optical characteristic condition is represented by the following formula (III). When it satisfies, it is called Positive (positive) C-p 1 ate, and when it satisfies the following formula (IV), it is called Negative (negative) C-p 1 ate.
  • nx ny ⁇ nz (III)
  • nx nynz (IV)
  • nx, 11 and 112 are refractions in the X-axis, Y-axis and Z-axis directions in the layer. Indicates the rate.
  • one of the X-axis and the Y-axis is an axial direction indicating the maximum refractive index in the plane of the layer, and the other is an axial direction in the plane perpendicular to the axis.
  • the Z axis indicates a thickness direction perpendicular to the X axis and the Y axis.
  • the optical axis direction is inclined when viewed from the in-plane direction and the Z-axis direction (the thickness direction perpendicular to the in-plane direction).
  • the retardation film includes a stretched film having a refractive index anisotropy by stretching and a coated film in which a liquid crystal compound is coated on a film and oriented.
  • the plurality of layers can be laminated on a single retardation film by coating:
  • the liquid crystal compound in order to form a retardation layer containing a liquid crystal compound, the liquid crystal compound needs to be oriented in a specific axial direction.
  • a method therefor there are a method using an alignment film (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-142333) and a method using an alignment substrate.
  • the outline of the method using the alignment film is, for example, as follows. That is, first, a base material having an optically anisotropic layer formed thereon is prepared. As this substrate, for example, a transparent and optically isotropic polymer film or the like is used. Next, a liquid for forming an alignment film is applied on the optically anisotropic layer to form a smooth film. Further, the film is subjected to a rubbing treatment, light irradiation, or the like to impart a liquid crystal alignment regulating force, thereby forming an alignment film. Then, a liquid crystal compound solution or a molten liquid crystal compound is applied on the alignment film to form a retardation layer. When two or more retardation layers are laminated, a liquid for forming a directing film is further applied on the retardation layer, and then the same operation as described above is repeated to form an alignment film and a retardation layer.
  • the optically anisotropic layer is made of a polymer compound and is easily eroded by an organic solvent or the like contained in a liquid for forming an alignment film. Therefore, even if a liquid for forming an alignment film is applied, the liquid may permeate the optically anisotropic layer, and may not function as an alignment film.
  • the outline of the method using an alignment substrate is as follows. That is, First, an alignment substrate having optical anisotropy is prepared. Next, a liquid crystal compound solution or a molten liquid crystal compound is applied thereon to form a retardation layer. On the other hand, a substrate having an optically anisotropic layer formed thereon is prepared. As this substrate, for example, a transparent and optically isotropic polymer film or the like is used. Next, an adhesive is applied on the optically anisotropic layer. Then, after bonding the retardation layer and the adhesive, the alignment substrate is removed (hereinafter, this operation may be referred to as “transfer”). When laminating two or more retardation layers, an adhesive is further applied on the retardation layer, and a separately produced retardation layer is transferred onto the adhesive.
  • this method requires a step of applying and transferring a liquid crystal compound to an alignment substrate every time a retardation layer is formed, and the process of producing a retardation film is complicated and cost increases.
  • a stretched plastic film for example, a polyethylene terephthalate film is generally used from the viewpoint of cost and the like.
  • the method using the alignment film or the alignment substrate has a problem that the number of manufacturing steps is large and the material cost is high. Further, an alignment film, an adhesive, and the like are unnecessary from the viewpoint of the optical function of the retardation film, and are preferably omitted as much as possible to reduce the thickness.
  • each of the liquid crystal alignment layers in these examples is formed alone on a glass plate or the like, and is not manufactured as a retardation layer on a film. Further, all of the liquid crystal alignment layers are formed as a single layer, and an example in which a retardation layer is formed on an optically anisotropic layer and an example in which two or more retardation layers are formed are shown. Not. Disclosure of the invention
  • an object of the present invention is to provide a retardation film in which the orientation direction of the retardation layer is controlled with high precision and low production cost, and a method for producing the same.
  • a retardation film of the present invention includes an optically anisotropic layer and a retardation layer, and the retardation film includes a liquid crystal compound in which the retardation layer is oriented.
  • the retardation layer is directly laminated on the optically anisotropic layer.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the retardation film of Example 1.
  • FIG. 2 schematically shows an irradiation state of polarized ultraviolet light in Example 1.
  • FIG. 3 is a perspective view of the retardation film of the second embodiment.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the retardation film of Comparative Example 1.
  • FIG. 5 is a perspective view of the retardation film of Comparative Example 2.
  • Figure 6 is a schematic diagram of the ellipsometry.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the retardation and the tilt angle in the retardation film of Example 1.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between retardation and tilt angle in the retardation film of Example 2.
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between the retardation and the tilt angle in the retardation film of Comparative Example 1.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between retardation and tilt angle in the retardation film of Comparative Example 2.
  • the retardation layer is directly laminated on the optically anisotropic layer without the interposition of an alignment film and an adhesive, material costs of the alignment film and the adhesive can be reduced. . Also, since there is no alignment film or adhesive, the thickness can be reduced.
  • a layer which is directly laminated on another optically anisotropic layer and contains an oriented liquid crystalline compound is referred to as a “retardation layer”.
  • the retardation film of the present invention has an optically anisotropic layer and a retardation layer as main components as described above. First, the retardation layer will be described.
  • the number of the retardation layers is not limited to one, but may be plural.
  • Each retardation layer has an alignment film, adhesive, etc. between them. It is preferable that they are directly laminated without any interposition.
  • the number of the retardation layers is not particularly limited, and may be appropriately selected according to the liquid crystal cell of the liquid crystal display device on which the retardation film is mounted.
  • the liquid crystal compound contained in the retardation layer is not particularly limited.
  • a rod-shaped liquid crystal compound, a tabular liquid crystal compound, and a polymer thereof can be used. Further, they may be used alone or as a mixture of two or more kinds.
  • a polymer a homopolymer or a heteropolymer (copolymer) may be used.
  • the polymer may retain liquid crystallinity, or may lose liquid crystallinity due to polymerization or crosslinking. It is preferable that the liquid crystal compound has a crosslinked structure because the alignment state is fixed by the crosslinked structure and is stable against heat. Further, it is preferable to contain a nematic liquid crystal compound because of good orientation and few orientation defects.
  • liquid crystal compound examples include, for example, azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes
  • liquid crystal compounds such as cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy-substituted phenylpyrimidines, phenyldioxane, tolanes, alkenylcyclohexylbenzonitrile, and polymers thereof.
  • the orientation direction of the liquid crystalline compound is not particularly limited, and may be appropriately set so as to obtain optimal optical compensation.
  • the alignment direction is set to be in the plane direction of the optically anisotropic layer. Preferably, it is inclined.
  • the alignment state includes, for example, a so-called homogenous tilt alignment and a hybrid alignment. Among these, from the viewpoint of display characteristics and ease of production, the liquid crystal compound is preferably used. Hybrid orientation in which the inclination angle of the object continuously changes depending on the position in the thickness direction of the retardation layer is preferable.
  • the vector component in the plane direction of the optically anisotropic layer in the vector in the alignment direction of the liquid crystalline compound is determined by the optical axis of the optically anisotropic layer. It is preferable to be orthogonal to.
  • the alignment state in which the alignment direction of the liquid crystal compound varies depending on the position in the thickness direction of the retardation layer includes so-called chiral nematic alignment in addition to the hybrid alignment.
  • chiral nematic alignment or the like is preferable.
  • a preferable orientation state can be appropriately selected according to the type of the image display device and the like. For example, a so-called homogenous orientation or a home-port pick orientation can be used.
  • the retardation layer further includes an oriented polymer because the orientation direction of the liquid crystalline compound is easily maintained.
  • the ratio of the liquid crystal compound to the polymer is not particularly limited, and varies depending on the type of the material. The ratio may be appropriately selected in consideration of the performance of the retardation layer, ease of production, and the like. Further, the retardation layer may appropriately contain a substance other than the liquid crystalline compound and the polymer as long as the function is not impaired.
  • the optical characteristics of the retardation layer are not particularly limited, and may be appropriately set so as to obtain optimal optical compensation.
  • the retardation layer preferably has a positive uniaxial refractive index anisotropy.
  • the form of the optically anisotropic layer is not particularly limited, and may be appropriately selected according to the type of an image display device using the retardation film of the present invention, a liquid crystal cell of a liquid crystal display element, and the like.
  • a stretched film or a coating film composed of a polymer compound can be selected.
  • the coating film is, for example, transparent and optical It is used by being formed on an isotropic polymer film or the like.
  • the stretched film is not particularly limited, but preferably contains a thermoplastic polymer.
  • the thermoplastic polymer may be used alone or in combination of two or more.
  • examples of the thermoplastic polymer include polyolefin (polyethylene, polypropylene, etc.), polynorpolene-based polymer, polyester, polyvinyl chloride, polystyrene, polyacrylonitrile, polysulfone, polyarylate, polyvinyl alcohol, polymethacrylate, and polyacrylate.
  • Cellulose esters and their copolymers can be used.
  • the polymer material examples include a resin composition containing a thermoplastic resin having a substituted or unsubstituted imide group in a side chain and a thermoplastic resin having a substituted or unsubstituted phenyl group and a cyano group in a side chain.
  • the resin composition examples include a resin composition having an alternating copolymer of isobutene and N-methylmaleimide and an acrylonitrile / styrene copolymer.
  • the polymer film may be, for example, an extruded product of the resin composition.
  • various polymer compounds and liquid crystal compounds can be used, and they may be used alone or in combination of two or more.
  • the type of the liquid crystal compound and its alignment state are not particularly limited, but are the same as, for example, the retardation layer.
  • the polymer compound is not particularly limited, and examples thereof include a polyamide, a polyimide polyester, a poly (ether ketone), a poly (amide-imide), and a poly (ester-imide).
  • poly (ether ketone), poly (amido-imide) and poly (ester-imide) are each a polymer having an ether bond and a carbonyl group.
  • Compound, a polymer compound containing an amide bond and an imide bond, and a polymer compound containing an ester bond and an imide bond will be described more specifically.
  • polyimide examples include a polyimide having high in-plane orientation and soluble in an organic solvent.
  • a condensation polymerization product of 9,9-bis (aminoaryl) fluorene and an aromatic tetracarboxylic dianhydride disclosed in Japanese Patent Publication No. 2000-5111296, specifically, , The following formula
  • Examples of the polymer include one or more repeating units represented by (1).
  • R 3 to R 6 are hydrogen, halogen, a phenyl group, four halogen atoms or C 2. Been phenyl group substituted with an alkyl group, and from the group consisting of C Bok 10 alkyl group even without least selected independently of one type of substituent group.
  • R 3 -R 6 are halogen, phenyl, 1-4 halogen atoms or C i.
  • Z represents, C 6 ⁇ 2. And is preferably a pyromellitic group, a polycyclic aromatic group, a derivative of a polycyclic aromatic group, Or a group represented by the following formula (2),
  • Z ' is a covalent bond, C (R 7) 2 group, CO group, ⁇ atom, S atom, S 0 2 group, S i (C 2 H 5 ) 2 group, or , NR 8 groups, and in the case of a plurality, each is the same or different.
  • W represents an integer from 1 to 10;
  • R 7 is each independently hydrogen or C (R 9 ) 3 .
  • R 8 is hydrogen, 1 to about 20 alkyl carbon atoms or C 6 ⁇ 2,.
  • Aryl group In the case of a plurality of groups, they are the same or different.
  • R 9 is each independently hydrogen, fluorine, or chlorine.
  • polycyclic aromatic group examples include a tetravalent group derived from naphthalene, fluorene, benzofluorene or anthracene.
  • substituted derivative of the polycyclic aromatic group examples include: And the above-mentioned polycyclic aromatic groups substituted with at least one group selected from the group consisting of an alkyl group, a fluorinated derivative thereof, and a halogen such as F or C1.
  • a homopolymer represented by the following general formula (3) or (4) described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Examples include the polyimide represented by the formula (5).
  • the polyimide of the following formula (5) is a preferred form of the homopolymer of the following formula (3).
  • G and G ′ are, for example, a covalent bond, a CH 2 group, a C (CH 3 ) 2 group, a C (CF 3 ) 2 group, a C (CX 3 ) 2 group (wherein, X is halogen.), CO group, O atom, S atom, S_ ⁇ 2 group, S i (CH 2 CH 3 ) 2 group, and, from the group consisting of N (CH 3) group Represents a group independently selected, and may be the same or different.
  • L represents a substituent
  • d and e represent the number of substitutions.
  • L is, for example, halogen, C, _ 3 alkyl group, halogenation alkyl group, phenyl group, or a substituted phenyl group, in the case of multiple, or different are each identical.
  • Is a said substituted phenyl group for example, halogen, & 0, - 3 alkyl group, and a halogen Kaa
  • a substituted phenyl group having at least one type of substituent selected from the group consisting of alkyl groups.
  • the halogen include fluorine, chlorine, bromine and iodine. Is an integer from 0 to 2 and e is an integer from 0 to 3.
  • Q represents a substituent
  • f represents the number of the substituents.
  • Q is, for example, hydrogen, halogen, an alkyl group, a substituted alkyl group, a nitro group, a cyano group, a thioalkyl group, an alkoxy group, an aryl group, a substituted aryl group, an alkyl ester group, and a substituted alkyl ester group.
  • the halogen include fluorine, chlorine, bromine and iodine.
  • the substituted alkyl group include a halogenated alkyl group.
  • Examples of the substituted aryl group include a halogenated aryl group.
  • f is an integer from 0 to 4;
  • g and h are integers from 0 to 3 and 1 to 3 respectively. Further, g and h are preferably larger than 1.
  • R 1 Q and R 11 are groups independently selected from the group consisting of hydrogen, halogen, phenyl, substituted phenyl, alkyl, and substituted alkyl. Among them, it is preferable that R 1 Q and R 11 are each independently an octalogenated alkyl group.
  • M 1 and M 2 are the same or different, and are, for example, a halogen, an alkyl group, a halogenated alkyl group, a phenyl group, or a substituted phenyl group.
  • the halogen include fluorine, chlorine, bromine and iodine.
  • the substituted phenyl group include, for example, at least one type of substituent selected from the group consisting of a halogen, an alkyl group, and a ( 3) -halogenated alkyl group. Substituted phenyl group.
  • polyimides for example, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) 1-hexafluoropropane dianhydride and 2,2-bis
  • the imidation ratio of these polyimides is not particularly limited, but is preferably as high as possible, and ideally 100%.
  • the above formulas (1) to (6) indicate the imidization ratio of 100%. Is an expression.
  • polyimide examples include U.S. Pat. No. 5,071,977, U.S. Pat. No. 5,480,964, and Japanese Patent Publication No. 10-5080848. There is a polyimide described in. Further, for example, a skeleton as described above
  • Examples of the acid dianhydride include aromatic tetracarboxylic dianhydride.
  • Examples of the aromatic tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride, benzophenone tetracarboxylic dianhydride, naphthalenetetracarboxylic dianhydride, and heterocyclic aromatic tetracarboxylic dianhydride.
  • Anhydrides and 2,2'-substituted biphenyltetracarboxylic dianhydrides are listed.
  • Examples of the pyromellitic dianhydride include pyromellitic dianhydride.
  • 3,6-diphenylpyromellitic dianhydride 3,6-bis (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, 3,6-dibromopyromellitic dianhydride, 3,6-dichloropyromellitic Tonic dianhydride and the like.
  • benzophenone tetracarboxylic dianhydride examples include 3, 3 ′, 4, 4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2, 3, 3 ′,
  • 4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride 2,2 ', 3,3'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride and the like.
  • naphthalenetetracarboxylic dianhydride examples include 2,3,6,7-naphthalene-tetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalene-tetracarboxylic dianhydride, and 2,6- Diclo-mouth-naphtherene-1-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride and the like.
  • heterocyclic aromatic tetracarboxylic dianhydride include thiophene-2,3 and
  • 2,2′-monosubstituted biphenyltetracarboxylic dianhydride examples include, for example, 2,2′-dibromo_4,4 ′, 5,
  • 3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride bis (2,5,6-trifluoro-3,4-dicaroxyphenyl) methane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) To 1, 1, 1, 1, 3, 3 and 3 Xafluoropropane dianhydride, 4,4 '-(3,4-dicarboxyphenyl) 1,2,2-diphenylpropane dianhydride, bis (3,4-dicalpoxyphenyl) ether dianhydride, 4,4 'Oxydiphthalic anhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfonic anhydride, (3,3', 4,4 'diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride), 4,4' 1 [4,4'-Isopropylidene-di (p-phenylenoxy)] bis (phthalic anhydride), N, N— (3,4-dicarboxyphenyl
  • the aromatic tetracarboxylic dianhydride is preferably 2 2′-substituted biphenyltetracarboxylic dianhydride, more preferably 2, 2′-bis (trihalomethyl) -4 , 4 ', 5,5'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, and more preferably 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4', 5,5'-biphenyltetra It is a carboxylic dianhydride.
  • diamine examples include aromatic diamines, and specific examples thereof include benzenediamine, diaminobenzophenone, naphthalenediamine, heterocyclic aromatic diamine, and other aromatic diamines.
  • Examples of the benzenediamine include o-, m-, and p-phenylenediamine, 2,4-diaminotoluene, 1,4-diamino-2-methoxybenzene, 1,4-diamino-2-phenylbenzene, and 13-diaminobenzene.
  • Examples of the diaminobenzophenone include 2,2 ′ diaminobenzophenone, and 3,3′-diaminobenzophenone.
  • Examples of the naphthalenediamine Examples thereof include 1,8-diaminonaphthalene and 1,5-diaminonaphthalene.
  • Examples of the heterocyclic aromatic diamine include 2,6-diaminopyridine, 2,4 diaminopyridine, and 2: 4 diamino-1S-triazine.
  • aromatic diamine examples include, in addition to these, 4,4′-diaminobiphenyl, 4,4′-diaminodiphenylmethane, and 4,4′-
  • Examples of the polyetherketone include a polyaryletherketone represented by the following general formula (7) described in JP-A-201-49110.
  • X represents a substituent
  • ci represents the number of the substituents.
  • X is, for example, a halogen atom, a lower alkyl group, an octogenated alkyl group, a lower alkoxy group, or a halogenated alkoxy group, and when there are a plurality of Xs, they are the same or different.
  • halogen atom examples include a fluorine atom, a bromine atom, a chlorine atom and an iodine atom.
  • a fluorine atom is preferred.
  • the lower alkyl group for example, ( ⁇ to 6 A lower alkyl group having a straight or branched chain is preferable, and a more preferable is a straight or branched alkyl group having from C i to 4.
  • Butyl group, isobutyl group, sec-butyl group and tert-butyl group are preferred, and particularly preferred are a methyl group and an ethyl group.
  • the halogenated alkyl group for example, trifluoromethyl
  • the lower alkoxy group include a halide of the above-mentioned lower alkyl group such as a group, etc.
  • the above-mentioned lower alkoxy group is, for example, preferably a straight-chain or branched-chain alkoxy group. Properly, more preferably a linear or branched ⁇ alkoxy group C E 1-4.
  • halogenated alkoxy group for example, a halogen of the lower alkoxy group such as a trifluoromethoxy group Compounds.
  • Q is an integer from 0 to 4.
  • q 0 and that the carbonyl group bonded to both ends of the benzene ring and the oxygen atom of the ether are present at the para position with respect to each other.
  • R 1 is a group represented by the following formula (8), and m is an integer of 0 or 1.
  • X ′ represents a substituent, for example, the same as X in the formula (7).
  • X ′ when X ′ is plural, they are the same or different.
  • p is an integer of 0 or 1.
  • R 2 represents a divalent aromatic group.
  • the divalent aromatic group include an o-, m- or p-phenylene group, or naphthalene .. biphenyl, anthracene, o-, m_ or p-terphenyl .. phenanthrene, Examples thereof include dibenzofuran, biphenyl ether, and divalent groups derived from biphenylsulfone.
  • the hydrogen directly bonded to the aromatic may be replaced by a halogen atom, a lower alkyl group or a lower alkoxy group.
  • the R 2 is preferably an aromatic group selected from the group consisting of the following formulas (9) to (15).
  • R 1 is preferably a group represented by the following formula (16).
  • R 2 and P have the same meanings as in the above formula (8).
  • n represents a degree of polymerization and is, for example, in the range of 2 to 500, preferably in the range of 5 to 500.
  • the polymerization May be composed of repeating units having the same structure, or may be composed of repeating units having different structures. In the latter case, the polymerization form of the repeating unit may be block polymerization or random polymerization.
  • the terminal of the polyaryletherketone represented by the above formula (7) is preferably such that the p-tetrafluorobenzoylene group side is fluorine and the oxyalkylene group side is a hydrogen atom, and such a polyaryletherketone is preferred.
  • n represents the same degree of polymerization as in the formula (7).
  • polyaryl ether ketone represented by the above formula (7) include those represented by the following formulas (18) to (21).
  • n represents the above formula ( Represents the same degree of polymerization as in 7).
  • polyether ketone other than the above, fluorine-containing polyester ether ketones described in JP-A-201-64226 can be preferably used.
  • polyamide or polyester examples include polyamide-polyester described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-508048.
  • the repeating unit thereof may be represented by, for example, the following general formula (22). it can.
  • Y is O or NH.
  • E is, for example, a covalent bond, a C 2 alkylene group, a halogenated C 2 alkylene group, a CH 2 group, a C (CX 3 ) 2 group (where X is a halogen or hydrogen), a CO group, ⁇ atom, S atom, S_ ⁇ 2 group, S i (R) 2 group, and, N (R) is at least one kind of group selected from the group consisting of groups, it may be each the same or may be made different .
  • R is at least one of a C i-3 alkyl group and a C i-3 halogenated alkyl group, and is at a meta or para position with respect to the carbonyl functional group or the Y group.
  • a and A ′ are substituents, and t and z represent the respective numbers of substitution.
  • P is an integer from 0 to 3.
  • q is an integer from 1 to 3
  • r is an integer from 0 to 3.
  • A is selected from hydrogen, a halogen, alkyl groups, C preparative trioctahedral necked Gen alkyl group, OR (wherein, R represents the those definitions.)
  • R represents the those definitions.
  • C ⁇ - 9 alkoxycarbonyl group, C ⁇ 9 alkyl Cal Poni Ruo carboxymethyl group, C ⁇ 12 ⁇ reel O carboxymethyl Cal Poni Le group, C i_ 12 ⁇ Li one Rukaruponiru Okishi groups and substituted derivatives thereof, ( ⁇ — Selected from the group consisting of 12- aryl-rubamoyl groups and C i 2- aryl-ylponylamino groups and substituted
  • halogen, alkyl groups, C Bok 3 halogen alkyl group is selected 'from the group consisting of phenyl group and a substituted-phenyl group, or for multiple, they are respectively the same The different.
  • Substituents on the phenyl ring of the substituted Hue sulfonyl group other, for example, halogen, C DOO 3 ⁇ alkyl group, c i_ 3 halogenated alkyl group, and their Kumiawasegaa is up.
  • the t is Z is an integer from 0 to 3;
  • the repeating units of the polyamide or polyester represented by the formula (22) those represented by the following general formula (23) are preferable.
  • A, A ′ and Y are as defined in the above formula (22), and V is an integer of 0 to 3, preferably an integer of 0 to 2, X And y are each 0 or 1, but are not both 0.
  • the optically anisotropic layer preferably contains a liquid crystal compound from the viewpoint of reducing the thickness, that is, reducing the thickness. .
  • the optical properties of the optically anisotropic layer are not particularly limited, may be uniaxial or biaxial, and may be appropriately set according to the intended use of the retardation film so as to obtain an optimal effect.
  • the liquid crystal cell has a negative uniaxial refractive index anisotropy.
  • the optically anisotropic layer preferably has a biaxial refractive index anisotropy in order to compensate for an axis shift of the polarizer from an oblique direction.
  • the optically anisotropic layer is preferably formed on a transparent substrate.
  • the material of the transparent substrate is not particularly limited, and for example, a polymer film or the like can be used.
  • the polymer that can be used for the polymer film is not particularly limited.
  • polyester polymers such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, and diacetyl cell Cellulose polymers such as loin and triacetyl cellulose; acryl polymers such as polymethyl methacrylate; styrene polymers such as polystyrene and acrylonitrile styrene copolymer (AS resin); bisphenol A and carbonic acid copolymer Linear or branched polyolefins such as polycarbonate polymers, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymers, polyolefins containing cyclo-structures such as polynorpolene, vinyl chloride polymers, nylon, aromatic polyamides, etc.
  • polyester polymers such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, and diacetyl cell Cellulose polymers such as loin and triacetyl cellulose
  • acryl polymers such as polymethyl methacrylate
  • styrene polymers such as
  • the polymer film described in JP-A-2001-344359 (WO 01/37007) can be preferably used.
  • the retardation film of the present invention may be manufactured by any method, but is preferably manufactured by the manufacturing method of the present invention described below.
  • a polarized violet liquid is used as a liquid for forming the alignment film.
  • a solution containing a polymer that reacts to external light and a solution containing a liquid crystal compound as a liquid for forming a retardation layer were separately used.
  • the liquid for forming an alignment film is applied on an optically anisotropic layer, dried, and then irradiated with polarized ultraviolet light to form an alignment film. Further, the retardation layer is further formed thereon.
  • a liquid for forming is applied and dried to form a retardation layer.
  • the liquid for forming an alignment film may permeate the optically anisotropic layer, and may not function as an alignment film.
  • the solution when a solution containing both a liquid crystal compound and a polymer that reacts to polarized ultraviolet light is applied onto the optically anisotropic layer, a solution containing only the polymer but not containing the liquid crystal compound is applied. It was found that the liquid crystal alignment ability was more easily exhibited as compared with the case of performing the above. Therefore, in the production method of the present invention, the solution is dried to form a precursor layer of the retardation layer, and the surface thereof is irradiated with polarized ultraviolet light, whereby the orientation direction is controlled with high precision. Can be formed.
  • the phase difference layer can be formed on the optically anisotropic layer without using an alignment film, an alignment substrate, an adhesive, and the like, so that the material cost can be reduced.
  • the step of forming the alignment film and the step of transferring the retardation layer are unnecessary, the number of manufacturing steps is reduced accordingly, leading to improvement in manufacturing efficiency and further cost reduction.
  • the method for producing a retardation film of the present invention preferably further includes a step of crosslinking the liquid crystalline compound.
  • the cross-linking method is not particularly limited, and may be photo-crosslinking or thermal cross-linking. However, a cross-linking method using non-polarized ultraviolet light is preferred because of its high reactivity and easy control. By irradiating the surface of the precursor layer with non-polarized ultraviolet light, the liquid crystalline compound can be crosslinked.
  • a retardation layer is further formed thereon in a similar manner. If formed, another retardation layer can be directly laminated on the retardation layer without using an alignment film or an alignment substrate. Further, by repeating the same method, any number of retardation layers can be laminated.
  • the method for producing a retardation film of the present invention can be performed, for example, as follows. However, this is only one embodiment of the manufacturing method of the present invention, and the present invention is not limited to this.
  • an optically anisotropic layer is prepared.
  • the following is performed.
  • a polymer compound such as the thermoplastic polymer is formed into a polymer film by an extrusion molding method or a casting film forming method. Further, when the polymer film is treated by a roll method longitudinal stretching or the like, a film-like optically anisotropic layer having a uniaxial refractive index anisotropy is obtained. Thus, a film-like optically anisotropic layer having anisotropic refractive index anisotropy is obtained.
  • a base material is prepared.
  • a plastic substrate is preferable, and a transparent substrate, for example, an optically isotropic polymer film is preferable.
  • the polymer that can be used for this polymer film is not particularly limited, but preferred ones are as described above.
  • a polymer compound such as polyimide is dissolved in a solvent to prepare a solution.
  • the solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the polymer compound.
  • the solvent examples include esters such as ethyl acetate-, propyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate, and lactic acid prolactone, and acetone, methyl ethyl ketone.
  • esters such as ethyl acetate-, propyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate, and lactic acid prolactone
  • acetones such as ton, methyl propyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl isobutyl ketone, getyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone and methylcyclohexanone, and hydrocarbons such as toluene can be used. These may be used in combination.
  • nx ny> nz
  • R th retardation in a thickness direction
  • a coating film satisfying nx ny> nz, that is, a negative uniaxial refractive index
  • An optically anisotropic layer having anisotropy can be obtained.
  • the optically anisotropic layer is stretched or shrunk together with the substrate to give a molecular orientation in a plane, a coating having the property of nx>ny> nz (or ny>nx> nz) is obtained.
  • a coated film, that is, an optically anisotropic layer having biaxial refractive index anisotropy can be obtained.
  • the coating method is not particularly limited, and a spin coating method, a roll coating method, a full coating method, a printing method, a dip coating method, a casting film forming method, a bar coating method, a gravure printing method, or the like is used. It can be carried out as appropriate.
  • [nx, 11] represents the refractive index in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions of various films, optically anisotropic layers, retardation layers, and the like.
  • one of the X axis and the Y axis is an axial direction showing the maximum refractive index in the plane of the film or layer, and the other is an axial direction in the plane perpendicular to the axis.
  • the Z axis indicates a thickness direction perpendicular to the X axis and the Y axis.
  • a retardation layer is formed on the optically anisotropic layer. That is, first, a solution containing a liquid crystal compound and a polymer that reacts with polarized ultraviolet light is prepared.
  • the mixing ratio between the liquid crystal compound and the polymer is not particularly limited, and varies depending on the type of the substance. For example, the mixing ratio is 9: 1 to 1: 1, preferably 5 ::! To 3: 1 by mass ratio. .
  • the liquid crystal compound usable here is not particularly limited as long as it can be applied, and examples thereof include the above-mentioned liquid crystal compounds and polymers thereof.
  • the polymer is not particularly limited as long as it contains a functional group that reacts with polarized ultraviolet light in the molecular chain, and a polymer suitable for the purpose can be appropriately used.
  • a functional group for example, dimerization with respect to polarized ultraviolet light
  • this solution is applied on the optically anisotropic layer and dried to form a precursor layer of the retardation layer. Further, the polymer is reacted by irradiating polarized ultraviolet light, and at the same time, the liquid crystalline compound is aligned.
  • the orientation direction of the liquid crystalline compound can be arbitrarily controlled by changing the incident angle of the irradiated polarized ultraviolet light.
  • liquid crystals are arranged so as to be orthogonal to the positive anisotropic optical axis of the optically anisotropic layer, and furthermore, in the thickness direction of the retardation layer. It is necessary to adopt an alignment mode in which the liquid crystal is inclined.
  • the plane of polarization of the polarized ultraviolet light is made perpendicular or parallel to the positive anisotropic optical axis of the optically anisotropic layer, and the incident angle is inclined with respect to the plane of the retardation layer.
  • the optically anisotropic layer includes, for example, an optically anisotropic layer exhibiting a positive uniaxial A—P 1 ate phase difference characteristic, an A—P 1 ate component and a negative C
  • an optically anisotropic layer having the properties of one Pate component at the same time is possible.
  • the liquid crystal compound is crosslinked by a treatment such as heating or light irradiation to form a retardation layer.
  • the polymer may be used from the time of preparing the solution, or when a solution of the monomer is prepared and crosslinked by a treatment such as heating or light irradiation. May be simultaneously polymerized.
  • the retardation film of the present invention can be manufactured as described above, but the present invention is not limited to this.
  • the optically anisotropic layer can be formed in the same manner as in the formation of the retardation layer.
  • the optical element of the present invention is an optical element including the retardation film of the present invention and a polarizer.
  • Other components are not particularly limited, but further include a transparent protective film for protecting the polarizer and suppressing deformation of the optical element, wherein the transparent protective film is provided between the retardation film and the polarizer. It is preferable that it is sandwiched between.
  • the optical element of the present invention can be obtained by further laminating the retardation film of the present invention on a polarizing plate in which a transparent protective film is laminated on a polarizer.
  • the optical element of the present invention may appropriately include optional components other than the polarizer and the transparent protective film.
  • each component of the optical element of the present invention will be described more specifically.
  • the polarizer is not particularly limited, but a stretched polymer film is preferable because good optical properties are easily obtained.
  • a film prepared by adsorbing a dichroic substance such as iodine or a dichroic dye onto various films by a conventionally known method, dyeing the film, crosslinking, stretching, and drying can be used.
  • a film that transmits linearly polarized light when natural light is incident thereon is preferable, and a film that is excellent in light transmittance and polarization degree is preferable.
  • Examples of various films for adsorbing the dichroic substance include, for example, hydrophilic films such as polyvinyl alcohol (PVA) -based films, partially formalized PVA-based films, ethylene / vinyl acetate copolymer-based partially saponified films, and cellulose-based films.
  • hydrophilic films such as polyvinyl alcohol (PVA) -based films, partially formalized PVA-based films, ethylene / vinyl acetate copolymer-based partially saponified films, and cellulose-based films.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • partially formalized PVA-based films partially formalized PVA-based films
  • ethylene / vinyl acetate copolymer-based partially saponified films and cellulose-based films.
  • a polyene oriented film such as a dehydrated product of PVA or a dehydrochlorinated product of polyvinyl chloride can also be used.
  • a polyvinyl alcohol-based polarizing film is preferable because good optical characteristics can
  • the transparent protective film is not particularly limited, and a conventionally known transparent film can be used.
  • a film having excellent transparency, mechanical strength, heat stability, moisture blocking property, isotropy, and the like is preferable.
  • Specific examples of the material of such a transparent protective film include cellulose resins such as triacetyl cellulose (TAC), polyesters, polycarbonates, polyamides, polyimides, polyethersulfones, polysulfones, and the like.
  • transparent resins such as polystyrene, polynorbornene, polyolefin, acrylic, and acetate.
  • a thermosetting resin such as an acrylic, urethane, acrylic urethane, epoxy, or silicone resin or an ultraviolet curable resin may also be used.
  • TAC film whose surface is saponified with an alkali or the like is preferable from the viewpoint of polarization characteristics and durability.
  • polymer films described in JP-A-2001-343529 (WO 01/37007) can also be preferably used.
  • the transparent protective film has no coloring, for example.
  • the retardation value (R th) in the film thickness direction is preferably in the range of ⁇ 90 ⁇ m to 1775 nm, more preferably in the range of 1 to 80 ⁇ m to 1060 nm. Preferably, it is in the range of -70 nm to 1045 nm.
  • coloring optical coloring
  • R th in this case is represented by the following equation (V).
  • V the definitions of nx, ny, and nz are as described above, and d indicates the thickness of the transparent protective film.
  • the thickness of the transparent protective film is not particularly limited, and can be appropriately determined depending on, for example, a retardation and a protection strength. However, the thickness is usually 500 ⁇ m or less, and preferably 5 to 300 m. It is preferably in the range of 5 to 150 m.
  • the transparent protective film can be appropriately formed by a conventionally known method such as a method of applying the various transparent resins to a polarizer, a method of laminating the transparent resin film on the polarizer, or a commercially available product. You can also.
  • the retardation film of the present invention contains a transparent substrate, the transparent substrate may also serve as the transparent protective film.
  • the transparent protective film may be further subjected to, for example, a hard coat treatment, an anti-reflection treatment, a treatment for preventing sticking, diffusion, anti-glare, and the like.
  • the hard coat treatment is a process for forming a cured film having excellent hardness and slipperiness made of a curable resin on the surface of the transparent protective film, for the purpose of, for example, preventing scratches on the surface.
  • the curable resin for example, an ultraviolet curable resin such as a silicone-based, urethane-based, acrylic-based, or epoxy-based resin can be used, and the above-described treatment can be performed by a conventionally known method.
  • the purpose of preventing stateing is to prevent adhesion between adjacent layers.
  • the antireflection treatment is for the purpose of preventing external light from being reflected on the surface of the polarizing plate, and can be performed by forming a conventionally known antireflection layer or the like. '
  • the anti-glare treatment is intended to prevent obstruction of transmitted light due to reflection of external light, and the like.
  • a fine uneven structure is formed on the surface of the transparent protective film by a conventionally known method. It can be done by doing.
  • Examples of a method of forming such a concavo-convex structure include a roughening method such as a sand blast method and an embossing method, and forming the transparent protective film by blending transparent fine particles with the transparent resin as described above. System.
  • the transparent fine particles include silica, alumina, titania, zirconia, tin oxide, indium oxide, cadmium oxide, and antimony oxide.
  • inorganic fine particles having conductivity, crosslinked or uncrosslinked Organic fine particles or the like composed of such polymer particles can also be used.
  • the average particle size of the transparent fine particles is not particularly limited, but is, for example, in the range of 0.5 to 20 m.
  • the blending ratio of the transparent fine particles is not particularly limited, but is generally preferably in the range of 2 to 70 parts by mass, more preferably 5 to 50 parts by mass per 100 parts by mass of the transparent resin as described above. Range.
  • the antiglare layer containing the transparent fine particles may be used, for example, as the transparent protective film itself, or may be formed as a coating layer on the surface of the transparent protective film. Further, the anti-glare layer may also serve as a diffusion layer (a visual compensation function or the like) for diffusing transmitted light and expanding a viewing angle.
  • the anti-reflection layer, anti-stating layer, diffusion layer, anti-drag layer and the like are provided separately from the transparent protective film, for example, as a polarizing plate as an optical layer composed of a sheet or the like provided with these layers. May be laminated.
  • the polarizing plate may further include other optical layers, for example, various types of conventionally known optical layers used for forming a liquid crystal display device such as a reflector, a semi-transmissive reflector, and a brightness enhancement film.
  • One kind of these optical layers may be used, two or more kinds may be used in combination, one layer may be used, or two or more layers may be laminated.
  • an integrated polarizing plate will be described.
  • the reflective polarizer further comprises the polarizer and the transparent protective film.
  • the reflector is a transflective polarizer.
  • the transflector is further laminated on the polarizer and the transparent protective film.
  • the reflective polarizing plate can be used, for example, in a liquid crystal display device (reflective liquid crystal display device) that is disposed on the back side of a liquid crystal cell and reflects incident light from the viewing side (display side) for display.
  • a reflective polarizing plate has an advantage that, for example, a built-in light source such as a backlight can be omitted, so that the liquid crystal display device can be made thinner.
  • the reflective polarizing plate can be manufactured by a conventionally known method such as a method of forming a reflective plate made of metal or the like on one surface of the polarizing plate having the elastic modulus. Specifically, for example, one surface (exposed surface) of the transparent protective film in the polarizing plate is matted as necessary, and a metal foil-deposited film made of a reflective metal such as aluminum is formed on the surface. Examples include a reflective polarizing plate formed as a reflective plate.
  • a reflective polarizing plate and the like in which a reflective plate reflecting the fine uneven structure is formed on a transparent protective film having a fine concave-convex structure by adding fine particles to various transparent resins as described above. can give.
  • a reflector having a fine uneven structure on the surface has the advantage that, for example, the incident light is diffused by irregular reflection, the directivity can be prevented from glaring, and uneven brightness can be suppressed.
  • Such a reflective plate is directly provided on the uneven surface of the transparent protective film by a conventionally known method such as a vacuum deposition method, an ion plating method, a sputtering method, or another deposition method, a plating method, or the like.
  • a vacuum deposition method such as a vacuum deposition method, an ion plating method, a sputtering method, or another deposition method, a plating method, or the like.
  • ⁇ ⁇ ⁇ Can be formed as a metal deposition film.
  • a reflective sheet provided with a reflective layer on an appropriate film such as the transparent protective film as the reflective plate, or the like. May be used. Since the reflection layer of the reflector is usually made of metal, for example, the use form is such that the reflective surface of the reflective layer is formed of the film or the polarizing plate. Preferably, it is in a coated state.
  • the transflective polarizing plate has a transflective reflecting plate instead of the reflecting plate in the reflecting polarizing plate.
  • the semi-transmissive reflection plate include a half mirror that reflects light on a reflection layer and transmits light.
  • the transflective polarizing plate is provided, for example, on the back side of a liquid crystal cell.
  • a liquid crystal display device or the like When a liquid crystal display device or the like is used in a relatively bright atmosphere, it reflects incident light from the viewing side (display side) to form an image.
  • a liquid crystal display device of a type that displays an image using a built-in light source such as a backlight built in the back side of a semi-transmissive polarizing plate. That is, the semi-transmissive polarizing plate can save energy for use of a light source such as a backlight in a bright atmosphere, and can be used with the built-in light source even in a relatively dark atmosphere. It is useful for forming liquid crystal display devices.
  • the brightness enhancement film is not particularly limited, and, for example, transmits linearly polarized light having a predetermined polarization axis, such as a multilayer thin film of a dielectric or a multilayer laminate of thin films having different refractive index anisotropies. Other light reflecting characteristics can be used.
  • An example of such a brightness enhancement film is “D-BEF” (trade name) manufactured by 3M Company.
  • a cholesteric liquid crystal layer in particular, an oriented film of a cholesteric liquid crystal polymer, or a film in which the oriented liquid crystal layer is supported on a film substrate can be used. These are left It reflects one circularly polarized light and transmits the other light.
  • Nitto Denko's product name “P CF 350” Merck's product name “Tran sma x And so on.
  • the method for producing the optical element of the present invention is not particularly limited, and it can be produced by a conventionally known method.
  • each constituent element (retardation film, polarizer, transparent protective film, etc.) is adhered. It can be manufactured by a method of laminating via a layer such as an agent or an adhesive.
  • the kind of the pressure-sensitive adhesive or the adhesive is not particularly limited, and can be appropriately determined depending on the material of each of the constituent elements. For example, acrylic, vinyl alcohol-based, silicone-based, polyester-based, polyurethane-based, and polyether-based And the like, and a rubber-based adhesive.
  • the adhesive that is relatively easy to peel and re-adhesively adhere to each other is called the “adhesive”.
  • the above-mentioned pressure-sensitive adhesives and adhesives are hardly peeled off by, for example, the influence of humidity or heat, and are excellent in light transmittance and polarization degree.
  • the polarizer is a PVA-based film
  • a PVA-based adhesive is preferable, for example, from the viewpoint of the stability of the bonding treatment and the like.
  • These adhesives and pressure-sensitive adhesives may be applied directly to the surface of a polarizer or a transparent protective film, or may be a layer such as a tape made of the adhesive or pressure-sensitive adhesive. May be arranged on the surface.
  • a polarizer or a transparent protective film may be a layer such as a tape made of the adhesive or pressure-sensitive adhesive. May be arranged on the surface.
  • other additives or a catalyst such as an acid may be blended as necessary.
  • another additive or a catalyst such as an acid may be added to the aqueous adhesive solution.
  • the thickness of such an adhesive layer is not particularly limited, but is, for example, 1 nm to 500 nm, preferably 10 nm to 300 nm, and more preferably 20 ⁇ m to 100 nm.
  • Polarizer and transparent protective film forming optical element of the present invention as described above
  • Each layer such as the optical layer and the pressure-sensitive adhesive layer is appropriately treated with an ultraviolet absorbent such as a salicylic acid ester compound, a benzophenone compound, a benzotriazole compound, a cyanoacrylate compound, or a nickel complex compound.
  • an ultraviolet absorbent such as a salicylic acid ester compound, a benzophenone compound, a benzotriazole compound, a cyanoacrylate compound, or a nickel complex compound.
  • those having ultraviolet absorbing ability may be used.
  • the retardation film of the present invention is bonded to one side of a polarizer.
  • the method for producing such an optical element is not particularly limited.
  • a retardation film and a polarizer produced by the production method of the present invention are prepared and adhered to at least one of the retardation film and the polarizer.
  • the step of drying the adhesive may be performed before bonding the retardation film and the polarizer, or may be performed after bonding, depending on the type of the adhesive.
  • the adhesive or the solution thereof may be dropped and bonded, and then dried and manufactured.
  • a polarizing plate having a transparent protective film adhered to one side or both sides of a polarizer, preferably both sides, is provided with a phase difference film of the present invention via an adhesive layer.
  • the method for producing such an optical element is not particularly limited.
  • a retardation film produced by the production method of the present invention and a polarizer to which a transparent protective film is adhered are prepared.
  • a production method including the above steps The step of drying the adhesive depends on the type of the adhesive and the like. It may be performed before bonding the retardation film and the transparent protective film, or may be performed after bonding.
  • the optical element of the present invention can also be manufactured by, for example, a method in which components are sequentially and separately laminated on a liquid crystal cell surface or the like in a manufacturing process of a liquid crystal display device or the like.
  • the optical element of the present invention further includes, for example, the above-described pressure-sensitive adhesive layer or adhesive layer on one or both outer surfaces thereof, since lamination to another member such as a liquid crystal cell is facilitated.
  • the pressure-sensitive adhesive layer or the like may be, for example, a single-layer body or a laminate.
  • As the laminate for example, a laminate in which single layers of different compositions or different types are combined may be used.
  • the optical elements When the optical elements are arranged on both surfaces, for example, they may be the same pressure-sensitive adhesive layer, or may have different compositions or different types of pressure-sensitive adhesive layers.
  • the separation can be formed by, for example, providing a release film on a suitable film with a release agent such as a silicone-based, long-chain alkyl-based, fluorine-based, or molybdenum sulfide.
  • a release film such as a silicone-based, long-chain alkyl-based, fluorine-based, or molybdenum sulfide.
  • the material of the film is not particularly limited, and for example, the same material as the transparent protective film can be used.
  • the method of using the optical element of the present invention is not particularly limited.
  • the optical element is suitable for use in various image display devices such as disposing it on the surface of a liquid crystal cell.
  • the image display device of the present invention will be described.
  • the image display device of the present invention is an image display device including the retardation film of the present invention or the optical element of the present invention.
  • the image display device of the present invention is not particularly limited, and its manufacturing method, structure, use method, and the like are arbitrary, and conventionally known modes can be appropriately applied.
  • the type of the image display device of the present invention is not particularly limited, for example, a liquid crystal display device is preferable.
  • the retardation film or the optical element of the present invention may be disposed on one or both sides of a liquid crystal cell to form a liquid crystal panel, which is used for a liquid crystal display device of a reflective type, a transflective type, or a transmissive / reflective type.
  • the type of the liquid crystal cell forming the liquid crystal display device can be arbitrarily selected. Various types of liquid crystal cells such as a simple matrix drive type can be used.
  • the liquid crystal cell usually has a structure in which liquid crystal is injected into a gap between opposing liquid crystal cell substrates, and the liquid crystal cell substrate is not particularly limited.
  • the liquid crystal cell substrate is not particularly limited.
  • a glass substrate or a plastic substrate can be used.
  • the material of the plastic substrate is not particularly limited, and may be a conventionally known material.
  • the optical element of the present invention may be provided on one side or both sides of the liquid crystal cell.
  • members such as the optical element are provided on both sides of the liquid crystal cell, they may be of the same type or different. You may.
  • one or more layers of appropriate components such as a prism array sheet, a lens array sheet, a light diffusion plate, and a backlight are arranged at appropriate positions. be able to.
  • the structure of the liquid crystal panel in the liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited. Includes, for example, a liquid crystal cell, the retardation film of the present invention, a polarizer and a transparent protective film, and the retardation film, the polarizer and the transparent protective film are arranged on one surface of the liquid crystal cell in this order. It is preferable that they are stacked.
  • the birefringent layer optically anisotropic layer and retardation layer
  • the arrangement thereof is not particularly limited.
  • An example is an arrangement in which the birefringent layer side faces the liquid crystal cell, and the transparent substrate side faces the polarizer.
  • the liquid crystal display device of the present invention further includes a light source
  • the light source is not particularly limited.
  • a planar light source that emits polarized light is preferable because light energy can be used effectively.
  • the image display device of the present invention is not limited to the liquid crystal display device as described above. Display) or the like.
  • circular polarization can be obtained by setting the in-plane retardation value of the optically anisotropic layer of the retardation film of the present invention to ⁇ 4. It can be used as an anti-reflection filter.
  • the EL display device of the present invention is a display device having the retardation film or the optical element of the present invention, and the EL display device may be any of an organic EL display device and an inorganic EL display device.
  • an optical film such as a polarizer or a polarizing plate together with a ⁇ / 4 plate in an EL display device to prevent reflection from an electrode in a black state.
  • the retardation film or the optical element of the present invention is preferably provided with any one of linearly polarized light, circularly polarized light and elliptically polarized light from the EL layer. This is very useful when light is emitted, or when the emitted light in the oblique direction is partially polarized even if natural light is emitted in the front direction.
  • the organic EL display device generally includes a luminous body (organic EL luminous body) in which a transparent electrode (anode), an organic luminescent layer, and a metal electrode (cathode) are laminated in this order on a transparent substrate.
  • the organic light emitting layer is a laminate of various organic thin films, for example, a laminate of a hole injection layer composed of a triphenylamine derivative or the like and a light emitting layer composed of a fluorescent organic solid such as anthracene.
  • Various combinations such as a stacked body of such a light emitting layer and an electron injection layer made of a perylene derivative, and a stacked body of the hole injection layer, the light emitting layer, and the electron injection layer are given.
  • the principle of light emission of such an organic EL display device is as follows. That is, by applying a voltage to the anode and the cathode, holes and electrons are injected into the organic light emitting layer, and energy is generated by the recombination of the holes and electrons. Then, the fluorescent substance is excited by the energy, and emits light when the fluorescent substance returns to the ground state.
  • the mechanism of the recombination of holes and electrons is the same as that of a general diode, and the current and emission intensity show strong nonlinearity accompanied by rectification with respect to the applied voltage.
  • the organic EL display device In the organic EL display device, at least one of the electrodes needs to be transparent in order to extract light emitted from the organic light emitting layer. Therefore, a transparent conductor such as indium tin oxide (IT ⁇ ) is usually used.
  • the transparent electrode formed by is used as an anode.
  • Metal electrodes such as Mg—Ag, A1_Li are used.
  • the organic light emitting layer is formed of, for example, an extremely thin film having a thickness of about 10 nm. 04 000667
  • the retardation film or the optical element of the present invention is preferably disposed on the surface of the transparent electrode.
  • the optical element of the present invention including the retardation film and the polarizing plate has a function of polarizing light incident from the outside and reflected by the metal electrode. There are effects such as not being visually recognized from the outside.
  • the retardation film of the present invention is a 1Z4 wavelength plate and the angle between the polarization directions of the polarizing plate and the retardation film is adjusted to TZ4, the mirror surface of the metal electrode is completely completed. Can be shielded.
  • the linearly polarized light is generally elliptically polarized by the retardation film.
  • the retardation film is a quarter-wave plate and the angle is ⁇ 4
  • the linearly polarized light is circularly polarized. .
  • This circularly polarized light for example, transmits through a transparent substrate, a transparent electrode, and an organic thin film, is reflected by a metal electrode, transmits again through the organic thin film, the transparent electrode, and the transparent substrate, and is again linearly polarized by the retardation film. It becomes.
  • the linearly polarized light cannot be transmitted through the polarizing plate because it is orthogonal to the polarization direction of the polarizing plate. As a result, the mirror surface of the metal electrode can be completely shielded as described above. It is. (Example)
  • an optically anisotropic layer exhibiting a negative uniaxial C-P 1 ate characteristic or a biaxial optically anisotropic film having both a positive A-P late component and a C-P late component An anti-reflection layer was produced, and a retardation layer having a tilt orientation was formed thereon, thereby producing a retardation film.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of the retardation film manufactured in this example.
  • the retardation film 1 has a transparent substrate 10, an optically anisotropic layer 11, and a retardation layer 13, which are laminated in this order, and is optically different from the transparent substrate 10.
  • the anisotropic layer 11 and the anisotropic layer 11 form the anisotropic layer 12 with the base material.
  • This retardation film 1 was manufactured by the following procedure. That is, first, a triacetylcellulose (TAC) substrate having a thickness of about 80 m was prepared.
  • TAC triacetylcellulose
  • an optically anisotropic layer 12 with a substrate was produced. That is, first, a 15% by weight solution of a polyimide was prepared. Polyimide is 2, 2'-bis
  • a coating liquid as a raw material of the retardation layer 13 was prepared. That is, polarization 3.75 g of a cyclopeninone solution of a polymer (photopolymerizable polymer) that reacts to ultraviolet light (manufactured by Pantico, trade name: LPP / F301CP) and cyclopeninone, a UV-polymerizable nematic liquid crystal compound 5 g of a solution (Pantico, trade name: LCP / CB483CP), and 5 g of a photoinitiator (Cirva Specialty Co., Ltd., trade name: Irgacure 907) 0.Olg In addition, the mixture was stirred for 10 minutes to obtain a coating liquid.
  • the coating liquid was spin-coated on the surface of the optically anisotropic layer 11 at a rotation speed of 1500 rpm. This was heated and dried in an atmosphere of 130 ° C. for 20 minutes to form a precursor layer of a retardation layer, and was provided with a transparent substrate 10, an optically anisotropic layer 11 and the precursor layer. Was obtained in this order.
  • the laminate was set on a hot plate at 70 ° C. with the precursor layer facing upward, and irradiated with polarized ultraviolet light having an illuminance of 6 mW / cm 2 for 3 minutes, and the photopolymerization was performed. The polymer was oriented.
  • FIG. 2 schematically shows a side view when the polarized ultraviolet light is irradiated.
  • the laminate 21 was placed on a hot plate 22 and irradiated with polarized ultraviolet light 23 from directly above.
  • the hot plate 22 was inclined so that the angle of incidence of the polarized ultraviolet light 23 on the surface of the laminate 21 was 60 °.
  • the laminate 21 is allowed to stand for 3 minutes in an atmosphere at room temperature, and then irradiated with non-polarized ultraviolet light to photocrosslink the liquid crystalline compound. This was converted to 13 to obtain a retardation film 1.
  • the retardation film 1 manufactured in this example was observed with a polarizing microscope. Specifically, observation was performed in a state where the upper polarizing plate and the lower polarizing plate installed in the polarizing microscope were orthogonal to each other. As a result, the direction of polarization of the polarized ultraviolet light 23 irradiated during the production of the retardation film The light transmission was the smallest when it was parallel to either polarization axis of the polarizing plate. From this result, it was confirmed that the axial direction of the optical axis of the retardation film 1 projected onto the film plane coincided with the polarization direction of the polarized ultraviolet light 23.
  • FIG. 3 shows a perspective view of the retardation film manufactured in this example.
  • the retardation film 2 is made up of an optically anisotropic layer 12 A with a base composed of a transparent substrate 1 OA and an optically anisotropic layer 11 A, and a retardation layer 13 A. It is configured.
  • arrow I is the direction of the stretching axis of the optically anisotropic layer with substrate 12 A
  • arrow II is the direction of the polarization axis of the polarized ultraviolet light applied to the retardation layer 13 A. I have.
  • This retardation film 2 was manufactured as follows. That is, first, an optically anisotropic layer with a substrate was prepared in the same manner as in Example 1, and this was stretched 10% at 150 ° C. by free-end uniaxial stretching to obtain a positive AP An optically anisotropic layer with a substrate 12 A having both a 1 ate component and a C-P 1 ate component was obtained. Then, the tilted orientation was performed by the same operation as in Example 1 except that the irradiation was performed so that the polarization direction of the polarized ultraviolet light irradiation was perpendicular to the stretching axis of the optically anisotropic layer with substrate 12A. A retardation film 13 A was formed to obtain a retardation film 2.
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of the retardation film manufactured in this comparative example.
  • the retardation film 3 has a transparent substrate 10, an optically anisotropic layer 11, an alignment film 14, and a retardation layer 15 laminated in this order.
  • the optically anisotropic layer 11 form an anisotropic layer 12 with a base material.
  • This retardation film 3 was manufactured by the following procedure. That is, first, an optically anisotropic layer 12 with a substrate was produced in the same manner as in Example 1.
  • a 2% cyclopentanone solution (LTP / F 301 CP, manufactured by Pantico Co., Ltd.) of a polymer that reacts to polarized ultraviolet light was rotated at 300 rpm.
  • the substrate was spin-coated at pm and heated and dried at 130 ° C. for 10 minutes.
  • polarized ultraviolet light (illuminance: 6 mWZcm 2 ) was obtained in the same manner as described in Example 1 and FIG. 2 except that the incident angle was 30 ° and the irradiation time was 1 second. Irradiation was performed to form a photo-alignment film 14 for liquid crystal tilt alignment.
  • a coating liquid as a raw material of the retardation layer 15 was prepared. That is, a photoinitiator (Irgacure 907 manufactured by Ciba Specialty Products) was added to 5 g of a cyclopeninone solution of a UV-polymerizable nematic liquid crystal compound (LCP / CB483CP manufactured by Bantico) in an amount of 0.1 g. The mixture was further stirred for 10 minutes to obtain a coating liquid.
  • a photoinitiator Irgacure 907 manufactured by Ciba Specialty Products
  • the coating liquid was spin-coated on the alignment film 14 at a rotation speed of 1500 rpm, and dried by heating at 110 ° C. for 3 minutes. After leaving this for 3 minutes in an atmosphere at room temperature, the precursor layer is irradiated with non-polarized ultraviolet light to cross-link the liquid crystalline compound, thereby forming a retardation layer 15 to form a retardation film 3. Obtained ⁇ (Comparative Example 2)
  • FIG. 5 shows a perspective view of the retardation film manufactured in this comparative example.
  • the retardation film 4 includes a substrate-attached optically anisotropic layer 12A composed of a transparent substrate 10A and an optically anisotropic layer 11A, an alignment film 14, and a retardation layer. It consists of 15A.
  • arrow I indicates the direction of the stretching axis of the optically anisotropic layer with substrate 12 A
  • arrow II indicates the direction of the polarization axis of the polarized ultraviolet light applied to the retardation layer 15 A. I have.
  • This retardation film 4 was manufactured as follows.
  • an optically anisotropic layer 12A with a base material was prepared in the same manner as in Example 2, and then an alignment film 14 was formed on the optically anisotropic layer 11A. It was formed in the same manner as in Comparative Example 1 except that the irradiation was performed so that the polarization direction of the polarized ultraviolet light was perpendicular to the stretching axis of the optically anisotropic layer 12A. Further, a retardation layer 15A was formed in the same manner as in Comparative Example 1, and a retardation film 4 was obtained.
  • the retardation layers 13, 13A, 15 and 15A and the optically anisotropic layers 11 and 11 in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 A and A were separately transferred to a glass substrate, respectively, and isolated from a retardation film or the like, to prepare a sample for measurement (for ellipsometry). Specifically, it is as follows. That is, when transferring each of the retardation layers, first, a corresponding retardation film and a glass substrate were prepared. Next, an adhesive (acrylic adhesive manufactured by Nitto Denko Corporation) was applied onto the glass substrate, and the applied surface was brought into close contact with the surface of the retardation layer of the retardation film.
  • an adhesive (acrylic adhesive manufactured by Nitto Denko Corporation) was applied onto the glass substrate, and the applied surface was brought into close contact with the surface of the retardation layer of the retardation film.
  • each optically anisotropic layer was performed in the same manner as the transfer of each retardation layer except that an anisotropic layer with a base material not including a retardation layer was used instead of the retardation film. .
  • a surface shape measuring device Kelvin Laboratory
  • the thickness was measured using a commercial product (Sur f corder ET4000). Specifically, first, a sample having a layer whose thickness is to be measured on its surface is prepared, and then a part of the layer is peeled off. The measured value obtained by measuring with a shape measuring instrument was defined as the thickness.
  • FIG. 6A is a perspective view schematically showing the ellipsometry
  • FIG. 6B is a top view.
  • 61 is a measurement sample.
  • 63 is incident light, the incident direction of which is perpendicular to the plane of the sample 61.
  • the axis _ ⁇ ⁇ ′ is an axis orthogonal to the polarization axis of the polarized ultraviolet light irradiated during the production of the retardation film. That is, in Example 2 and Comparative Example 2, the axis XX ′ is parallel to the stretching axis of the optically anisotropic layer.
  • Reference numeral 62 denotes a state in which the sample 61 is rotated by an angle about the axis X—X ′. The thickness of samples 61 and 62 is omitted for simplicity.
  • the outline of the ellipsometry is as follows. That is, first, the measurement sample 61 was set so that its surface was perpendicular to the incident direction of the incident light 63. Then, the sample 61 was irradiated with the incident light 63, and the phase difference R ( ⁇ m) was measured. In sample 61, the phase difference R is represented by the following formula (VI).
  • R (n X-ny) X d (VI) where d is the thickness (nm) of the layer to be measured (retardation layer, etc.).
  • d is the thickness (nm) of the layer to be measured (retardation layer, etc.).
  • the measuring method is as described above. Further, the average refractive index ( ⁇ + ny + nz) ⁇ / 3 was separately measured, and nx, ny and nz were calculated from the measurement result and the thickness d and the phase difference R.
  • the definitions of nx, ny, and nz are as described above.
  • the axis in the direction parallel to the axis X—X ′ is the Y axis
  • the axis in the direction perpendicular to the Y axis in the plane of the sample 61 is the X axis
  • the Z axis is an axis parallel to the incident direction of the incident light 63.
  • the sample 61 was rotated by an arbitrary angle / 3 around the axis X—X ′. This angle] 3 is referred to as the "tilt angle”. Then, the phase difference R (nm) of the sample 62 in that state was measured.
  • the relationship among R, nx ', ny' and d is represented by the following formulas (VII) and (VIII).
  • nx ' is the refractive index in the X-axis direction in sample 62
  • ny' is the refractive index in the Y-axis direction in sample 62.
  • d is the same as in the above formula (VI).
  • the phase difference R in each state was measured while changing the tilt angle
  • the tilt angle was changed from 60 ° to 60 °, and the phase difference R at each tilt angle was measured.
  • the graph shows the correlation between angle and phase difference. I stopped. 7 to 10 show the results obtained for Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, respectively.
  • the optically anisotropic layer of Comparative Example 1 is the same as that of Example 1 and the optically anisotropic layer of Comparative Example 2 is the same as Example 2. Therefore, those are collectively shown in Examples.
  • the nx, ny, and nz of the optically anisotropic layer 11 were 1.560, 1.559, and 1.518, respectively.
  • the optically anisotropic layer 11 is a negative C 1 P 1 ate
  • the retardation layer 13 formed on the optically anisotropic layer 11 is a layer in which the nematic liquid crystal is obliquely aligned.
  • nx, ny and nz were 1.555, 1.564 and 1.520, respectively.
  • the uniaxially stretched optically anisotropic layer 11 A has biaxial anisotropy having both a positive A—P 1 ate component and a negative C—P 1 ate component.
  • the retardation layer 13A was O-Plate which was inclined in the azimuthal direction orthogonal to the stretching axis and in the thickness direction.
  • the retardation film can be manufactured by directly laminating the retardation layer on the optically anisotropic layer without using the alignment film or the alignment substrate.
  • the comparative example an attempt was made to form a retardation layer on the optically anisotropic layer via an orientation film, but the orientation film did not perform its orientation function. It turned out that the original optical compensation function was not exhibited.
  • the present invention it is possible to provide a retardation film in which the orientation direction of the retardation layer is controlled with high accuracy and low production cost, and a method for producing the same.
  • the retardation film of the present invention since the retardation layer is directly laminated on the optically anisotropic layer without the interposition of an alignment film and an adhesive, the material cost of the alignment film and the adhesive can be reduced. Further, since there is no alignment film or adhesive, the optical function of the retardation film can be improved and the thickness can be reduced.
  • a retardation layer can be formed on an optically anisotropic layer without using an alignment film, an alignment substrate, an adhesive, and the like, so that material costs can be reduced. is there.
  • the process of forming the alignment film and the process of transferring the retardation layer are unnecessary, the number of manufacturing steps is reduced accordingly, leading to an improvement in manufacturing efficiency and further cost reduction.

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Abstract

位相差層の配向方向が高精度に制御されており、かつ製造コストが低い位相差フィルムおよびその製造方法を提供する。　図１を参照しながら説明する。まず、透明基材１０の上に光学的異方性層１１が積層された基材付異方性層１２を準備する。次に、光学的異方性層１１上に、偏光紫外線光に反応するポリマーと液晶性化合物を含む溶液を塗工して乾燥させる。そして偏光紫外線光を照射して前記液晶性化合物を配向させ、さらに必要に応じて非偏光紫外線光を照射して前記液晶性化合物を架橋させることにより、前記光学的異方性層１１上に位相差層１３が直接形成された位相差フィルム１を作製する。

Description

明 細 書 位相差フィルムおよびその製造方法
技術分野
本発明は、 画像表示装置、 例えば液晶表示装置 （L CD) 等に好まし く用いられる位相差フィルムおよびその製造方法に関する。
背景技術
位相差フィルム （光学補償フィルム、 補償シート等とも呼ばれる） は, 光学補償により液晶表示装置等の画像表示装置におけるコントラスト向 上や視野角範囲の拡大を実現する重要な部材である。
最近、 前記位相差フィルムを用いた光学補償において、 より高度な補 償のために、 光軸方向が異なる複数の層を重ね合わせる技術が数多く提 案されている。 例えば、 特に航空機材用の L CDの視野角補償のために は、 A_P 1 a t e位相差フィルムと O— P 1 a t e位相差フィルムを 重ね合わせて用いることが有効であることが報告されている （米国特許 第 62 6 6 1 14号明細書参照） 。 また、 A— P l a t e、 〇一 P l a t e、 C- P 1 a t eの積層の組み合わせによる L CDの視野角補償も 提案されている （米国特許第 5 5046 0 3号明細書参照） 。 さらに、 液晶性化合物からなる補償層 （位相差層） を、 光配向膜を介して積層し た補償シート (位相差フィルム) を提案するものもある (例えば特開 2 0 02 - 1423 3号公報参照） 。 なお、 前記 A— p l a t e, C_ p 1 a t eおよび Ο— ρ 1 a t eとは、 いずれも、 いわゆる一軸性の光学 的異方性を有する層である。 前記 A— p 1 a t eは、 光軸がその面内方 向に存在し、 その光学特性条件が下記式 （ I ) を満たす場合は Positive (正の） A—: 1 a t e、 下記式 （Π) を満たす場合は Negat ive (負 の） A— ρ 1 a t eと呼ばれる。 n x n y = n z ( I ) n x<n y = n z (II) また、 前記 C一 p 1 a t eは、 光軸がその面内方向と垂直な厚み方向 に存在し、 その光学特性条件が下記式 （III) を満たす場合は Positive (正の） C一 p 1 a t e、 下記式 （IV) を満たす場合は Negat ive (負 の） C一 p 1 a t eと呼ばれる。 n x = n y<n z (III) n x = n y n z (IV) 上記式 （ I ) 〜 （IV) において、 n x、 11 ぉょび11 2は、 前記層に おける X軸、 Y軸および Z軸方向の屈折率を示す。 ただし、 前記 X軸お よび Y軸のどちらかは、 前記層の面内において最大の屈折率を示す軸方 向であり、 他方は、 その軸に垂直な前記面内の軸方向である。 Z軸は、 前記 X軸および Y軸に垂直な厚み方向を示す。 そして、 前記 O— p 1 a t eでは、 光軸方向は面内方向および Z軸方向 （面内方向に垂直な厚み 方向） から見て傾いている。
前記複数の層を重ね合せるためには、 複数の位相差フィルムを用いる 方法と、 単一の位相差フィルム上に前記複数の層を積層させる方法とが 考えられるが、 液晶表示装置の薄型化のためには後者の方法が良い。 位 相差フィルムには延伸により屈折率異方性を持たせた延伸フィルムや液 晶性化合物をフィルム上に塗工して配向させた塗工フィルム等があるが, 単一の位相差フィルム上に前記複数の層を積層できるのは塗：
である。 近年は液晶表示装置のさらなる薄型化と高機能化が強く要求さ れており、 特に、 光学的異方性層と一層以上の位相差層とを含む塗エフ イルムの開発が注目を集めている。
前記塗工フィルムにおいて、 液晶性化合物を含む位相差層を形成させ るためには、 前記液晶性化合物をある特定の軸方向に配向させる必要が ある。 そのための方法として、 配向膜を用いる方法 （例えば特開 2 0 0 2 - 1 4 2 3 3号公報参照） および配向基板を用いる方法がある。
配向膜を用いる方法の概要は、 例えば以下の通りである。 すなわち、 まず、 光学的異方性層がその上に形成された基材を準備する。 この基材 としては、 例えば、 透明で光学的に等方な高分子フィルム等が用いられ る。 次に、 前記光学的異方性層の上に配向膜形成用の液を塗工して平滑 な膜を形成する。 さらにその膜にラビング処理や光照射等を施して液晶 配向規制力を付与し、 配向膜とする。 そして、 その配向膜上に、 液晶性 化合物の溶液または溶融した液晶性化合物等を塗工し、 位相差層を形成 させる。 位相差層を二層以上積層させる場合は、 位相差層上にさらに配 向膜形成用の液を塗工し、 その後前記と同様の操作を繰り返して配向膜 および位相差層を形成させる。
この方法は、 各位相差層を形成させるたびに配向膜の形成工程が必要 であり、 そのつどラビング処理や光照射等の処理を施す必要がある。 そ のため、 材料および製造工程数を多く必要とし、 コストがかかる。 また 一般に、 光学的異方性層は高分子化合物からなり、 配向膜形成用の液中 に含まれる有機溶媒等により浸食されやすい。 そのため、 配向膜形成用 の液を塗布しても、 前記液が光学的異方性層中にしみ込み、 配向膜とし ての機能を果たさなくなるおそれがある。
一方、 配向基板を用いる方法の概要は以下の通りである。 すなわち、 まず、 光学的異方性を有する配向基板を準備する。 次に、 その上に、 液 晶性化合物の溶液または溶融した液晶性化合物等を塗工し、 位相差層を 形成させる。 一方、 光学的異方性層がその上に形成された基材を準備す る。 この基材としては、 例えば、 透明で光学的に等方な高分子フィルム 等が用いられる。 次に、 前記光学的異方性層の上に接着剤を塗布する。 そして、 前記位相差層と前記接着剤とを貼り合せた後、 前記配向基板を 除去する （以下、 この操作を 「転写」 ということがある） 。 位相差層を 二層以上積層させる場合は、 位相差層上にさらに接着剤を塗布し、 その 上にさらに別途作製した位相差層を転写する。
しかし、 この方法は、 位相差層を形成するたびに液晶性化合物を配向 基板に塗工する工程と転写する工程が必要であり、 位相差フィルムの製 造プロセスが煩雑でコストが高くなる。 また、 位相差層ごとに配向性の 異なる配向基板を準備する必要があり、 このため材料コストがさらにか かる。 また、 配向基板としては、 一般にコスト等の観点から延伸プラス チックフィルム、 例えばポリエチレンテレフタレートフィルム等が用い られるが、 液晶性化合物の配向を任意に制御することが困難であるとい う問題がある。
上記の通り、 配向膜や配向基板を用いる方法は、 製造工程数が多く材 料コストもかかるという問題がある。 また、 配向膜や接着剤等は、 位相 差フィルムの光学的機能の観点からは不要であり、 薄型化のためにはな るべく省略することが好ましい。
配向膜や配向基板を用いずに液晶を配向させる技術、 特に偏光紫外線 光を用いる方法はこれまでにいくつか報告されている （例えば特表 2 0 0 2 - 5 1 7 6 0 5号公報、 および川月ら、 Jpn. J . App l . Phys . , 2002, Vo l , 41， ρ· 198-200参照） 。 例えば、 直線光重合性ポリマーと光 重合性液晶モノマーとの混合物を用いて液晶配向層を作製する方法が開 示されている。 この方法では、 まず、 ガラスプレー卜上に前記混合物を 塗工し、 次に偏光紫外線光を照射して前記ポリマーを重合させる。 そし て、 前記液晶モノマーを非偏光の紫外線により硬化させると、 前記偏光 紫外線光の偏光面に平行な配向を有する液晶配向層が得られる （特表 2 0 0 2 - 5 1 7 6 0 5号公報参照） 。 また、 光反応性液晶ポリマーと液 晶モノマーとの混合物に偏光紫外線を照射し、 その後熱処理して液晶配 向層を得る方法もある （川月ら、 Jpn. J. Appl. Phys., 2002, Vol.41, p.198-200参照） 。
しかし、 これらの例における液晶配向層は、 いずれもガラスプレート 等の上に単独で形成されており、 フィルム上の位相差層として作製され てはいない。 さらに、 前記液晶配向層はいずれも単層として形成されて おり、 光学的異方性層の上に位相差層を形成した例、 および位相差層を 二層以上重ねて形成した例は示されていない。 発明の開示
したがって、 本発明は、 位相差層の配向方向が高精度に制御されてお り、 かつ製造コス卜が低い位相差フィルムおよびその製造方法を提供す ることを目的とする。
前記課題を解決するために、 本発明の位相差フィルムは、 光学的異方 性層と位相差層とを含み、 前記位相差層が配向した液晶性化合物を含む 位相差フィルムであって、 前記光学的異方性層上に前記位相差層が直接 積層されていることを特徴とする。 図面の簡単な説明
図 1は、 実施例 1の位相差フィルムの縦断面図である。
図 2は、 実施例 1における偏光紫外線光の照射状態を模式的に示した 図である。
図 3は、 実施例 2の位相差フィルムの斜視図である。
図 4は、 比較例 1の位相差フィルムの縦断面図である。
図 5は、 比較例 2の位相差フィルムの斜視図である。
図 6は、 偏光解析の模式図である。
図 7は、 実施例 1の位相差フィルムにおける位相差とあおり角との関 係を示したグラフである。
図 8は、 実施例 2の位相差フィルムにおける位相差とあおり角との関 係を示したグラフである。
図 9は、 比較例 1の位相差フィルムにおける位相差とあおり角との閧 係を示したグラフである。
図 1 0は、 比較例 2の位相差フィルムにおける位相差とあおり角との 関係を示したグラフである。 発明を実施するための最良の形態
次に、 本発明の実施形態について説明する。
本発明の位相差フィルムは、 光学的異方性層上に、 配向膜や接着剤を 介せずに位相差層が直接積層されているため、 配向膜や接着剤の材料コ ストが節約できる。 また、 配向膜や接着剤等がない分、 薄型化が可能で ある。 なお 本発明では、 光学的異方性層のうち、 もう一層の光学的異 方性層上に直接積層されており、 かつ配向した液晶性化合物を含むもの を、 「位相差層」 と呼ぶ。
本発明の位相差フィルムは、 前記の通り光学的異方性層と位相差層と を主要構成要素とする。 まず、 前記位相差層について説明する。
本発明の位相差フィルムにおいて、 前記位相差層は一層に限定されず, 複数存在しても良い。 各位相差層は、 それらの間に配向膜や接着剤等を 介せずに直接積層されていることが好ましい。 位相差層の数は特に限定 されず、 位相差フィルムが搭載される液晶表示装置の液晶セル等に応じ て適宜選択すれば良い。
前記位相差層に含まれる液晶性化合物は特に限定されないが、 例えば、 棒状液晶性化合物、 平板状液晶性化合物およびそれらの重合物等を使用 することができる。 また、 単独で使用しても二種類以上を混合して使用 しても良く、 重合物の場合はホモポリマーでもへテロポリマー （共重合 体） でも良い。 前記重合物は、 液晶性を残していても良いし、 重合や架 橋により液晶性が失われていても良い。 前記液晶性化合物は、 架橋構造 を有することが、 配向状態が前記架橋構造により固定化され熱に対して 安定であるため好ましい。 また、 配向性が良好であり配向欠陥が少ない という理由により、 ネマチック液晶性化合物を含むことが好ましい。
前記液晶性化合物としては、 具体的には、 例えば、 ァゾメチン類、 ァ ゾキシ類、 シァノビフエニル類、 シァノフエニルエステル類、 安息香酸 エステル類、 シクロへキサンカルボン酸フエニルエステル類、 シァノフ ェニルシクロへキサン類、 シァノ置換フエニルピリミジン類、 アルコキ シ置換フエニルピリミジン類、 フエニルジォキサン類、 トラン類、 アル ケニルシクロへキシルベンゾニトリル類等の液晶性化合物およびそれら の重合物等が使用可能である。
前記液晶性化合物の配向方向は特に限定されず、 最適な光学補償が得 られるように適宜設定すれば良い。 例えば、 ツイストネマチック （T N ) 型液晶表示装置や O C B型液晶表示装置の液晶セルにおいて良好な 視野各特性を達成するためには、 前記配向方向が前記光学的異方性層の 面方向に対して傾斜していることが好ましい。 この配向状態としては、 例えば、 いわゆるホモジニァスチルト配向やハイブリッ ド配向等がある, これらの中でも、 表示特性や製造し易さ等の観点から、 前記液晶性化合 物の傾斜角度が前記位相差層の厚さ方向の位置によって連続的に変化す るハイブリッド配向が好ましい。 また、 良好な視野角補償を得るために は、 前記液晶性化合物の配向方向のべクトルにおける前記光学的異方性 層の面方向のべクトル成分が、 前記光学的異方性層の光軸と直交するこ とが好ましい。 前記液晶性化合物の配向方向が前記位相差層の厚さ方向 の位置によって異なる配向状態は、 前記ハイブリッド配向の他に、 いわ ゆるカイラルネマチック配向等がある。 V A型液晶表示装置において良 好な視野角補償を得るためにはカイラルネマチック配向等が好ましい。 その他にも画像表示装置の種類等に応じ好ましい配向状態を適宜選択す ることができ、 例えば、 いわゆるホモジニァス配向やホメォ卜口ピック 配向等が可能である。
前記位相差層は、 前記液晶性化合物の配向方向を保持しやすいという 理由により、 配向したポリマーをさらに含むことが好ましい。 前記液晶 性化合物と前記ポリマーとの比は特に限定されず、 それら物質の種類に よっても異なるが、 前記位相差層の性能や製造し易さ等を考慮して適宜 選択すれば良い。 さらに、 前記位相差層は、 その機能を阻害しない範囲 内で前記液晶性化合物および前記ポリマ一以外の物質を適宜含んでいて も良い。
また、 前記位相差層の光学特性は特に限定されず、 最適な光学補償が 得られるように適宜設定すれば良いが、 例えば、 正の一軸性の屈折率異 方性を有することが好ましい。
次に、 前記光学的異方性層について説明する。
前記光学的異方性層の形態は特に限定されず、 本発明の位相差フィル ムが用いられる画像表示装置の種類や液晶表示素子の液晶セル等に応じ て適宜選択すれば良いが、 例えば、 高分子化合物からなる延伸フィルム または塗工膜等が選択可能である。 前記塗工膜は、 例えば、 透明で光学 的に等方な高分子フィルム等の上に形成して用いられる。
前記延伸フィルムは特に限定されないが熱可塑性高分子を含むことが 好ましく、 前記熱可塑性高分子は単独で使用しても良いし二種類以上併 用しても良い。 前記熱可塑性高分子としては、 例えば、 ポリオレフイン (ポリエチレン、 ポリプロピレン等） 、 ポリノルポルネン系ポリマー、 ポリエステル、 ポリ塩化ビニル、 ポリスチレン、 ポリアクリロニトリル， ポリスルホン、 ポリアリレート、 ポリビニルアルコー 、 ポリメタクリ ル酸エステル、 ポリアクリル酸エステル、 セルロースエステルおよびそ れらの共重合体等が使用可能である。 また、 特開 2 0 0 1— 3 4 3 5 2 9号公報 （W O 0 1 Z 3 7 0 0 7 ) に記載のポリマ一フィルムがあげら れる。 このポリマー材料としては、 例えば、 側鎖に置換または非置換の イミド基を有する熱可塑性樹脂と、 側鎖に置換または非置換のフエニル 基およびシァノ基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用で き、 例えば、 イソブテンと N—メチルマレイミ'ドからなる交互共重合体 と、 アクリロニトリル ·スチレン共重合体とを有する樹脂組成物があげ られる。 なお、 前記ポリマーフィルムは、 例えば、 前記樹脂組成物の押 出成形物であってもよい。
前記塗工膜を形成する材料としては、 例えば各種高分子化合物や液晶 性化合物等を使用することができ、 単独で使用しても良いし二種類以上 混合して使用しても良い。 前記液晶性化合物の種類やその配向状態等は 特に限定されないが、 例えば、 前記位相差層と同様である。 また、 前記 高分子化合物は特に限定されないが、 例えば、 ポリアミ ド、 ポリイミ ド ポリエステル、 ポリ (エーテルケトン) 、 ポリ (アミドーイミド) およ びポリ （エステル一イミド） 等が使用可能である。 なお、 ここで、 ポリ (エーテルケトン） 、 ポリ （アミドーイミド） およびポリ (エステル一 イミド） は、 それぞれ、 エーテル結合とカルポニル基とを含む高分子化 合物、 アミド結合とイミド結合とを含む高分子化合物、 およびエステル 結合とイミド結合とを含む高分子化合物を指す。 以下、 これら高分子化 合物についてさらに具体的に説明する。
前記ポリイミドとしては、 例えば、 面内配向性が高く有機溶剤に可溶 なポリイミドがあげられる。 例えば、 特表 2000— 5 1 1 29 6号公 報に開示された、 9, 9-ビス（アミノアリール）フルオレンと芳香族テ トラカルボン酸二無水物との縮合重合生成物、 具体的には、 下記式
( 1 ) に示す繰り返し単位を 1つ以上含むポリマーがあげられる。
Figure imgf000012_0001
前記式 （1) 中、 R3〜R6は、 水素、 ハロゲン、 フエニル基、 4 個のハロゲン原子または C 。アルキル基で置換されたフエニル基、 および C卜 10アルキル基からなる群からそれぞれ独立に選択される少 なくとも一種類の置換基である。 好ましくは、 R3〜R6は、 ハロゲン、 フエニル基、 1〜 4個のハロゲン原子または C卜 i。アルキル基で置換 されたフエニル基、 および C卜 。アルキル基からなる群からそれぞれ 独立に選択される少なくとも一種類の置換基である。
前記式 （1) 中、 Zは、 例えば、 C6〜2。の 4価芳香族基であり、 好 ましくは、 ピロメリット基、 多環式芳香族基、 多環式芳香族基の誘導体， または、 下記式 （2) で表される基である,
Figure imgf000013_0001
前記式 （2) 中、 Z' は、 例えば、 共有結合、 C (R7)2基、 CO基、 〇原子、 S原子、 S 02基、 S i (C2H5)2基、 または、 NR8基であり 複数の場合、 それぞれ同一であるかまたは異なる。 また、 wは、 1から 1 0までの整数を表す。 R7は、 それぞれ独立に、 水素または C (R9) 3である。 R8は、 水素、 炭素原子数 1〜約 20のアルキル基、 または C 6~2。ァリール基であり、 複数の場合、 それぞれ同一であるかまたは異 なる。 R9は、 それぞれ独立に、 水素、 フッ素、 または塩素である。 前記多環式芳香族基としては、 例えば、 ナフタレン、 フルオレン、 ベ ンゾフルオレンまたはアントラセンから誘導される 4価の基があげられ る。 また、 前記多環式芳香族基の置換誘導体としては、 例えば、 じェ^^ 。のアルキル基、 そのフッ素化誘導体、 および Fや C 1等のハロゲンか らなる群から選択される少なくとも一つの基で置換された前記多環式芳 香族基があげられる。
この他にも、 例えば、 特表平 8— 5 1 1 8 1 2号公報に記載された、 繰り返し単位が下記一般式 (3) または (4) で示されるホモポリマー や、 繰り返し単位が下記一般式 （5) で示されるポリイミド等があげら れる。 なお、 下記式 (5) のポリイミドは、 下記式 (3) のホモポリマ —の好ましい形態である。
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000014_0002
Figure imgf000014_0003
前記一般式 （3) 〜 （5) 中、 Gおよび G' は、 例えば、 共有結合、 CH2基、 C (CH3)2基、 C (CF3)2基、 C (CX3)2基 （ここで、 X は、 ハロゲンである。 ） 、 CO基、 O原子、 S原子、 S〇2基、 S i (C H2CH3)2基、 および、 N(CH3)基からなる群から、 それぞれ独立し て選択される基を表し、 それぞれ同一でも異なってもよい。
前記式 （3) および式 （5) 中、 Lは、 置換基であり、 dおよび eは. その置換数を表す。 Lは、 例えば、 ハロゲン、 C,_3アルキル基、 ハ ロゲン化アルキル基、 フエニル基、 または、 置換フエニル基であり、 複 数の場合、 それぞれ同一であるかまたは異なる。 前記置換フエニル基と しては、 例えば、 ハロゲン、 · 0,-3アルキル基、 および ハロゲン化ァ ルキル基からなる群から選択される少なくとも一種類の置換基を有する 置換フエニル基があげられる。 また、 前記ハロゲンとしては、 例えば、 フッ素、 塩素、 臭素またはヨウ素があげられる。 は、 0から 2までの 整数であり、 eは、 0から 3までの整数である。
前記式 （3 ) 〜 （5 ) 中、 Qは置換基であり、 f はその置換数を表す。 Qとしては、 例えば、 水素、 ハロゲン、 アルキル基、 置換アルキル基、 ニトロ基、 シァノ基、 チォアルキル基、 アルコキシ基、 ァリ一ル基、 置 換ァリール基、 アルキルエステル基、 および置換アルキルエステル基か らなる群から選択される原子または基であって、 Qが複数の場合、 それ ぞれ同一であるかまたは異なる。 前記ハロゲンとしては、 例えば、 フッ 素、 塩素、 臭素およびヨウ素があげられる。 前記置換アルキル基として は、 例えば、 ハロゲン化アルキル基があげられる。 また前記置換ァリ一 ル基としては、 例えば、 ハロゲン化ァリール基があげられる。 f は、 0 から 4までの整数であり、 gおよび hは、 それぞれ 0から 3および 1か ら 3までの整数である。 また、 gおよび hは、 1より大きいことが好ま しい。
前記式 （4 ) 中、 R 1 Qおよび R 1 1は、 水素、 ハロゲン、 フエニル基, 置換フエニル基、 アルキル基、 および置換アルキル基からなる群から、 それぞれ独立に選択される基である。 その中でも、 R 1 Qおよび R 1 1は， それぞれ独立に.. 八ロゲン化アルキル基であることが好ましい。
前記式 （5 ) 中、 M 1および M 2は 同一であるかまたは異なり、 例え ば、 ハロゲン、 アルキル基、 ハロゲン化アルキル基、 フエニル 基、 または、 置換フエニル基である。 前記ハロゲンとしては、 例えば、 フッ素、 塩素、 臭素およびヨウ素があげられる。 また、 前記置換フエ二 ル基としては、 例えば、 ハロゲン、 アルキル基、 および (：卜3ハロゲ ン化アルキル基からなる群から選択される少なくとも一種類の置換基を 有する置換フエニル基があげられる。
これらポリイミドの中でも、 例えば、 2， 2—ビス （3 , 4—ジカル ポキシフエニル） 一へキサフルォロプロパン二無水物と 2， 2—ビス
(トリフルォロメチル） 一 4， 4 ' ージアミノビフエエルとを反応させ て得られるポリアミック酸をさらにイミド化して得られるポリイミド、 すなわち下記式 （6 ) で表されるポリイミドが特に好ましい。
Figure imgf000016_0001
なお、 これらポリイミドのイミド化率は特に限定されないが高い程良 く、 理想的には 1 0 0 %であり、 前記式 （ 1 ) 〜 （6 ) はそのイミド化 率 1 0 0 %の状態を表す式である。
前記ポリイミ ドとしては、 その他、 米国特許第 5 0 7 1 9 9 7号公報、 米国特許第 5 4 8 0 9 6 4号公報および特表平 1 0— 5 0 8 0 4 8号公 報等に記載のポリイミドがある。 さらに、 例えば、 前述のような骨格
(繰り返し単位） 以外の酸二無水物ゃジァミンを、 適宜共重合させたコ ポリマーがあげられる。
前記酸二無水物としては 例えば、 芳香族テトラカルボン酸二無水物 があげられる。 前記芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、 例えば, ピロメリ ト酸ニ無水物、 ベンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物、 ナ フタレンテトラカルボン酸二無水物、 複素環式芳香族テトラカルボン酸 二無水物、 2， 2 ' —置換ビフヱ二ルテ卜ラカルボン酸二無水物等があ げられる。 前記ピロメリ ト酸ニ無水物としては、 锎えば、 ピロメリ ト酸ニ無水物.
3, 6—ジフエニルピロメリ ト酸ニ無水物、 3， 6 _ビス （トリフルォ ロメチル） ピロメリ ト酸ニ無水物、 3， 6—ジブロモピロメリト酸ニ無 水物、 3, 6 _ジクロロピロメリ ト酸ニ無水物等があげられる。 前記べ ンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物としては、 例えば、 3， 3 ' , 4， 4 ' ―ベンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物、 2, 3， 3 ' ，
4 ' —ベンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物、 2， 2 ' , 3， 3 ' 一べンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物等があげられる。 前記ナフ タレンテトラカルボン酸二無水物としては、 例えば、 2， 3, 6， 7 - ナフタレン一テトラカルボン酸二無水物、 1, 2， 5， 6一ナフタレン ーテトラカルボン酸二無水物、 2， 6—ジクロ口一ナフ夕レン一 1 , 4 5, 8—テトラカルボン酸二無水物等があげられる。 前記複素環式芳香 族テトラカルボン酸二無水物としては、 例えば、 チォフェン— 2, 3,
4, 5—テトラカルボン酸二無水物、 ピラジン一 2， 3, 5, 6—テト ラカルボン酸二無水物、 ピリジン一 2, 3, 5， 6—テトラカルボン酸 二無水物等があげられる。 前記 2， 2 ' 一置換ビフエ二ルテトラ力ルポ ン酸ニ無水物としては、 例えば、 2， 2 ' —ジブロモ _ 4， 4 ' , 5，
5 ' -ビフエニルテトラカルボン酸二無水物、 2， 2 ' ージクロ口一 4 4 ' , 5, 5 ' 一ビフエ二ルテトラカルボン酸二無水物、 2, 2 ' —ビ ス (トリフルォロメチル) 一 4, 4 ' , 5 , 5 ' 一ビフエニルテトラ力 ルポン酸ニ無水物等があげられる。
また、 前記芳香族テトラカルボン酸二無水物のその他の例としては、
3， 3 ' , 4, 4 ' 一ビフエニルテトラカルボン酸二無水物、 ビス ( 2
3ージカルポキシフエニル) メタン二無水物、 ビス （2， 5, 6—トリ フルオロー 3， 4—ジカルポキシフエニル) メタン二無水物、 2， 2 - ビス （3, 4—ジカルボキシフエニル) 一 1 , 1， 1, 3 , 3 , 3—へ キサフルォロプロパン二無水物、 4 , 4 ' 一 （3， 4ージカルポキシフ ェニル） 一 2 , 2—ジフエニルプロパン二無水物、 ビス （3 , 4—ジカ ルポキシフエニル） エーテル二無水物、 4， 4 ' ーォキシジフタル酸二 無水物、 ビス （3， 4—ジカルポキシフエニル） スルホン酸二無水物、 ( 3， 3 ' , 4 , 4 ' ージフエニルスルホンテトラカルボン酸二無水 物） 、 4， 4 ' 一 [ 4 , 4 ' —イソプロピリデン—ジ （p—フエ二レン ォキシ） ] ビス （フタル酸無水物） 、 N , N— （3， 4ージカルポキシ フエニル） 一 N—メチルァミン二無水物、 ビス （3， 4—ジカルポキシ フ工ニル) ジェチルシランニ無水物等があげられる。
これらの中でも、 前記芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、 2 2 ' —置換ビフエ二ルテトラカルボン酸二無水物が好ましく、 より好ま しくは、 2， 2 ' —ビス （トリハロメチル） - 4 , 4 ' , 5， 5 ' —ビ フエ二ルテ卜ラカルボン酸二無水物であり、 さらに好ましくは、 2， 2 ' ―ビス (トリフルォロメチル) - 4 , 4 ' , 5 , 5 ' ービフエニル テトラカルボン酸二無水物である。
前記ジァミンとしては、 例えば、 芳香族ジァミンがあげられ、 具体例 としては、 ベンゼンジァミン、 ジァミノべンゾフエノン、 ナフタレンジ ァミン、 複素環式芳香族ジァミン、 およびその他の芳香族ジァミンがあ げられる。
前記ベンゼンジアミンとしては、 例えば、 o—、 m—および p—フエ 二レンジァミン、 2 , 4ージァミノ トルエン、 1， 4ージアミノー 2 _ メトキシベンゼン、 1 , 4ージアミノー 2—フエニルベンゼンおよび 1 3—ジァミノ一 4—クロ口ベンゼンのようなベンゼンジァミンから成る 群から選択されるジァミン等があげられる。 前記ジァミノべンゾフエノ ンの例としては、 2， 2 ' ージァミノべンゾフエノン、 および 3， 3 ' —ジァミノべンゾフエノン等があげられる。 前記ナフタレンジァミンと しては、 例えば、 1， 8—ジァミノナフタレン、 および 1 , 5—ジアミ ノナフタレン等があげられる。 前記複素環式芳香族ジァミンの例として は、 2， 6—ジァミノピリジン、 2， 4ージァミノピリジン、 および 2： 4ージァミノ一 S—トリアジン等があげられる。
また、 前記芳香族ジァミンとしては、 これらの他に、 4, 4 ' ージァ ミノビフエ二ル、 4, 4 ' —ジアミノジフエニルメタン、 4, 4 ' -
(9一フルォレニリデン） -ジァニリン、 2 , 2 '一ビス（トリフルォロメ チル）ー4, 4 'ージアミノビフエニル、 3, 3'—ジクロロー 4, 4'一 ジアミノジフエ二ルメタン、 2， 2'—ジクロ口一 4， 4 '一ジァミノビ フエニル、 2, 2'， 5， 5 '—テトラクロ口べンジジン、 2, 2—ビス (4ーァミノフエノキシフエニル）プロパン、 2， 2 -ビス (4 _アミ ノフエニル） プロパン、 2， 2—ビス （4ーァミノフエニル） 一 1 , 1 1， 3， 3, 3一へキサフルォロプロパン、 4, 4 ' —ジアミノジフエ 二ルェ一テル、 3， 4 ' ージアミノジフエニルエーテル、 1 , 3—ビス (3—アミノフエノキシ） ベンゼン、 1， 3—ビス （4—アミノフエノ キシ） ベンゼン、 1 , 4一ビス (4一アミノフエノキシ) ベンゼン、 4 4 ' 一ビス （4—アミノフエノキシ） ビフエニル、 4, 4 ' 一ビス （3 一アミノフエノキシ) ビフエニル、 2 , 2—ビス [4 - (4—アミノフ エノキシ) フエニル] プロパン、 2 , 2一ビス [4 - (4ーァミノフエ ノキシ） フエニル] — 1 , 1, 1， 3， 3， 3—へキサフルォロプロパ ン、 4, 4 ' ージァミノジフエ二ルチオエーテル、 4, 4 ' ージァミノ ジフェニルスルホン等があげられる
前記ポリエーテルケトンとしては、 例えば、 特開 20 0 1— 49 1 1 0号公報に記載された、 下記一般式 （7) で表されるポリアリールエー テルケトンがあげられる。
Figure imgf000020_0001
前記式 （7 ) 中、 Xは、 置換基を表し、 ciは、 その置換数を表す。 X は、 例えば、 ハロゲン原子、 低級アルキル基、 八ロゲン化アルキル基、 低級アルコキシ基、 または、 ハロゲン化アルコキシ基であり、 Xが複数 の場合、 それぞれ同一であるかまたは異なる。
前記ハロゲン原子としては、 例えば、 フッ素原子、 臭素原子、 塩素原 子およびョゥ素原子があげられ、 これらの中でも、 フッ素原子が好まし レ 前記低級アルキル基としては、 例えば、 （^ ~ 6の直鎖または分岐鎖 を有する低級アルキル基が好ましく、 より好ましくは C i ~ 4の直鎖また は分岐鎖のアルキル基である。 具体的には、 メチル基、 ェチル基、 プロ ピル基、 イソプロピル基、 ブチル基、 イソブチル基、 s ec-ブチル基、 お よび、 t er t-ブチル基が好ましく、 特に好ましくは、 メチル基およびェ チル基である。 前記ハロゲン化アルキル基としては、 例えば、 トリフル ォロメチル基等の前記低級アルキル基のハロゲン化物があげられる。 前 記低級アルコキシ基としては、 例えば、 の直鎖または分岐鎖のァ ルコキシ基が好ましく、 より好ましくは Cェ~ 4の直鎖または分岐鎖のァ ルコキシ基である。 具体的には、 メトキシ基、 エトキシ基、 プロボキシ 基、 ィソプロボキシ基、 ブトキシ基.. イソブトキシ基、 s ec-ブトキシ基， および、 t er t -ブトキシ基が、 さらに好ましく、 特に好ましくはメトキ シ基およびエトキシ基である。 前記ハロゲン化アルコキシ基としては、 例えば、 トリフルォロメトキシ基等の前記低級アルコキシ基のハロゲン 化物があげられる。 前記式 （7) 中、 Qは、 0から 4までの整数である。 前記式 （7) に おいては、 q = 0であり、 かつ、 ベンゼン環の両端に結合したカルボ二 ル基とエーテルの酸素原子とが互いにパラ位に存在することが好ましい, また、 前記式 （7) 中、 R1は、 下記式 （8) で表される基であり、 mは、 0または 1の整数である。
Figure imgf000021_0001
前記式 （8) 中、 X' は置換基を表し、 例えば、 前記式 （7) におけ る Xと同様である。 前記式 （8) において、 X' が複数の場合、 それぞ れ同一であるかまたは異なる。 q， は、 前記 X' の置換数を表し、 0か ら 4までの整数であって、 （ = 0が好ましい。 また、 pは、 0または 1の整数である。
前記式 （8) 中、 R2は、 2価の芳香族基を表す。 この 2価の芳香族 基としては、 例えば、 o—、 m—もしくは p—フエ二レン基、 または、 ナフタレン.. ビフエニル、 アントラセン、 o—、 m_もしくは p—テル フエ二ル.. フエナントレン、. ジベンゾフラン、 ビフエ二ルエーテル、 も しくは、 ビフエニルスルホンから誘導される 2価の基等があげられる。 これらの 2価の芳香族基において、 芳香族に直接結合している水素が、 ハロゲン原子、 低級アルキル基または低級アルコキシ基で置換されても よい。 これらの中でも、 前記 R2としては、 下記式 （9) 〜 （1 5) か らなる群から選択される芳香族基が好ましい。
Figure imgf000022_0001
Figure imgf000022_0002
(
Figure imgf000022_0003
前記式 （7) 中、 前記 R1としては、 下記式 （1 6) で表される基が 好ましく、 下記式 （16) において、 R2および Pは前記式 （8) と同 義である。
Figure imgf000022_0004
さらに、 前記式 （7) 中、 nは重合度を表し、 例えば、 2〜50 00 の範囲であり、 好ましくは、 5〜5 00の範囲である。 また、 その重合 は、 同じ構造の繰り返し単位からなるものであってもよく、 異なる構造 の繰り返し単位からなるものであってもよい。 後者の場合には、 繰り返 し単位の重合形態は、 ブロック重合であってもよいし、 ランダム重合で もよい。
さらに、 前記式 （7) で示されるポリアリールエーテルケトンの末端 は、 p—テトラフルォ口べンゾィレン基側がフッ素であり、 ォキシアル キレン基側が水素原子であることが好ましく、 このようなポリアリ一ル エーテルケトンは、 下記一般式 （1 7) で表すことができる。 なお、 下 記式において、 nは前記式 （7) と同様の重合度を表す。
Figure imgf000023_0001
前記式 （7) で示されるポリアリールエーテルケトンの具体例として は、 下記式 （1 8) 〜 （2 1) で表されるもの等があげられ、 下記各式 において、 nは、 前記式 （7) と同様の重合度を表す。
Figure imgf000023_0002
Figure imgf000024_0001
Figure imgf000024_0002
Figure imgf000024_0003
前記ポリエーテルケトンとしては、 その他、 特開 20 0 1— 6422 6号公報に記載の含フッ素ポリァリ一ルェ一テルケトン等も好ましく用 いることが出来る。
また、 ポリアミドまたはポリエステルとしては、 例えば、 特表平 1 0 - 50 8048号公報に記載されるポリアミドゃポリエステルがあげら れ、 それらの繰り返し単位は、 例えば、 下記一般式 (22) で表すこと ができる。
（22)
Figure imgf000024_0004
前記式 （22) 中、 Yは、 Oまたは NHである。 また、 Eは、 例えば， 共有結合、 C2アルキレン基、 ハロゲン化 C2アルキレン基、 CH2基、 C (CX3)2基 （ここで、 Xはハロゲンまたは水素である。 ） 、 CO基、 〇原子、 S原子、 S〇2基、 S i (R)2基、 および、 N(R)基からなる群 から選ばれる少なくとも一種類の基であり、 それぞれ同一でもよいし異 なってもよい。 前記 Eにおいて、 Rは、 C i— 3アルキル基および C i— 3 ハロゲン化アルキル基の少なくとも一種類であり、 カルポニル官能基ま たは Y基に対してメタ位またはパラ位にある。
また、 前記 （22) 中、 Aおよび A' は、 置換基であり、 tおよび z は、 それぞれの置換数を表す。 また、 Pは、 0から 3までの整数であり. qは、 1から 3までの整数であり、 rは、 0から 3までの整数である。 前記 Aは、 例えば、 水素、 ハロゲン、 アルキル基、 Cト 3八口 ゲン化アルキル基、 OR (ここで、 Rは、 前記定義のものである。 ） で 表されるアルコキシ基、 ァリール基、 ハロゲン化等による置換ァリール 基、 C丄— 9アルコキシカルボニル基、 C ^9アルキルカルポニルォキシ 基、 C^ 12ァリールォキシカルポニル基、 C i_12ァリ一ルカルポニル ォキシ基およびその置換誘導体、 （^― 12ァリール力ルバモイル基、 な らびに、 C i 2ァリール力ルポニルァミノ基およびその置換誘導体か らなる群から選択され、 複数の場合、 それぞれ同一であるかまたは異な る。 前記 A， は、 例えば、 ハロゲン、 アルキル基、 C卜 3ハロゲ ン化アルキル基、 フェニル基および置換フェ二ル基からなる群から選択 'され、 複数の場合、 それぞれ同一であるかまたは異なる。 前記置換フエ ニル基のフエニル環上の置換基としては、 例えば、 ハロゲン、 Cト 3ァ ルキル基、 c i_3ハロゲン化アルキル基およびこれらの組み合わせがあ げられる。 前記 tは、 0から 4までの整数であり、 前記 zは、 0から 3 までの整数である。 前記式 （2 2 ) で表されるポリアミドまたはポリエステルの繰り返し 単位の中でも、 下記一般式 （2 3 ) で表されるものが好ましい。
Figure imgf000026_0001
前記式 （2 3 .) 中、 A、 A ' および Yは、 前記式 （2 2 ) で定義した ものであり、 Vは 0から 3の整数、 好ましくは、 0から 2の整数である, Xおよび yは、 それぞれ 0または 1であるが、 共に 0であることはない, 前記光学的異方性層は、 薄膜化、 すなわち厚みを小さくできる等の観 点から液晶性化合物を含むことが好ましい。 また、 薄膜でかつ二軸性の 光学的異方性を発現できる等の理由により、 ポリイミドを含むことが好 ましい。
前記光学的異方性層の光学特性は特に限定されず、 一軸性でも二軸性 でも良く、 位相差フィルムの使用目的に応じて最適な効果が得られるよ う適宜設定することができる。 例えば、 垂直配向型 （V A型） 液晶表示 装置の液晶セルにおいて良好な視野角補償を実現するためには、 負の一 軸性の屈折率異方性を有することが好ましい。 別の一例として、 前記光 学的異方性層は、 斜め方向からの偏光子の軸ずれを補償するために二軸 性の屈折率異方性を有することが好ましい。
また、 前記光学的異方性層は透明基材の上に形成されていることが好 ましい。 前記透明基材の材質は、 特に限定されないが、 例えば高分子フ ィルム等が使用できる。 前記高分子フィルムに用いることのできるポリ マーも特に限定されないが、 例えば、 ポリエチレンテレフタレ一卜、 ポ リエチレンナフタレ一ト等のポリエステル系ポリマー、 ジァセチルセル ロース、 トリァセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、 ポリメチ ルメタクリレート等のァクリル系ポリマー、 ポリスチレン、 ァクリロ二 トリル 'スチレン共重合体 （A S樹脂） 等のスチレン系ポリマ一、 ビス フエノール A ·炭酸共重合体等のポリカーボネート系ポリマー、 ポリエ チレン、 ポリプロピレン、 エチレン · プロピレン共重合体等の直鎖また は分枝状ポリオレフィン、 ポリノルポルネン等のシクロ構造を含むポリ 才レフィン、 塩化ビニル系ポリマー、 ナイロン、 芳香族ポリアミド等の アミド系ポリマー、 イミド系ポリマ一、 スルホン系ポリマー、 ポリエー テルスルホン系ポリマ一、 ポリエーテルエーテルケトン系ポリマ一、 ポ リフエ二レンスルフィ ド系ポリマ一、 ピニルアルコール系ポリマー、 塩 化ビニリデン系ポリマー、 ピニルプチラール系ポリマー、 ァリレート系 ポリマー、 ポリォキシメチレン系ポリマ一、 およびエポキシ系ポリマー が好ましく、 これらは単独で使用しても二種類以上併用しても良い。 そ の他、 前記特開 2 0 0 1— 3 4 3 5 2 9号公報 （W O 0 1 / 3 7 0 0 7 ) に記載のポリマーフィルム等も好ましく使用できる。
なお、 本発明の位相差フィルムはどのような方法で製造しても良いが、 以下に説明する本発明の製造方法により製造することが好ましい。
(位相差フィルムの製造方法）
次に、 本発明の位相差フィルムの製造方法について説明する。
本発明の位相差フィルムの製造方法は、
光学的異方性層上に、 液晶性化合物と偏光紫外線光に反応するポリマ 一とを含む溶液を塗布する工程と、
前記溶液を乾燥して位相差層の前駆層を形成する工程と、
前記前駆層表面に偏光紫外線光を照射する工程とを含む。
配向膜を用いる従来の製造方法では、 配向膜形成用の液として偏光紫 外線光に反応するポリマーを含む溶液を、 また、 位相差層形成用の液と して液晶性化合物を含む溶液をそれぞれ別々に用いていた。 この方法で は、 前記配向膜形成用の液を光学的異方性層上に塗布し、 乾燥させた後、 偏光紫外線光を照射して配向膜を形成させ、 さらにその上に前記位相差 層形成用の液を塗布し、 乾燥させて位相差層を形成する。 しかし、 前記 の通り、 配向膜形成用の液が光学的異方性層にしみ込み、 配向膜として の機能を果たさなくなることがあった。
本発明では、 液晶性化合物と偏光紫外線光に反応するポリマーとの両 方を含む溶液を光学的異方性層上に塗布すると、 前記ポリマーのみを含 み前記液晶性化合物を含まない溶液を塗布した場合と比較して液晶配向 能が発揮され易いことを見出した。 このため、 本発明の製造方法では、 前記溶液を乾燥して位相差層の前駆層を形成し、 その表面に偏光紫外線 光を照射することにより、 配向方向が高精度に制御された位相差層を形 成させることができる。
この製造方法によれば、 配向膜、 配向基板、 接着剤等を使用せず光学 的異方性層上に位相差層を形成できるため、 材料コス卜の低減が可能で ある。 また、 配向膜の形成工程や位相差層の転写工程が不必要なので、 その分製造工程数が少なく、 製造効率の向上およびさらなるコスト低減 につながる。
前記本発明の位相差フィルムの製造方法は、 前記液晶性化合物を架橋 させる工程をさらに含むことが好ましい。 架橋方法は特に限定されず、 光架橋でも熱架橋でも良いが、 反応性が高く、 また制御が容易であると いう理由から、 非偏光紫外線光による架橋方法が好ましい。 前記前駆層 表面に非偏光紫外線光を照射することで、 前記液晶性化合物を架橋させ ることが可能である。
前記位相差層を形成した後、 その上にさらに同様の方法で位相差層を 形成すれば、 配向膜や配向基板を用いず、 前記位相差層上にもう一層の 位相差層を直接積層させることができる。 さらに同様の方法を繰り返し て位相差層を何層でも積層させることができる。
本発明の位相差フィルムの製造方法は、 より具体的には、 例えば、 以 下のようにして行なうことができる。 ただし、 これは本発明の製造方法 の一実施形態に過ぎず、 本発明はこれに限定されない。
すなわち、 まず、 光学的異方性層を作製する。 前記延伸フィルム状の 光学的異方性層を得るためには、 例えば以下のようにする。 まず、 前記 熱可塑性高分子等の高分子化合物を押し出し成形法や流延製膜等により 高分子フィルムに成形する。 さらに、 その高分子フィルムをロール法縦 延伸等により処理すると一軸性の屈折率異方性を有するフィルム状光学 的異方性層が得られ、 テンター横延伸や二軸延伸等により処理すると二 軸性の屈折率異方性を有するフィルム状光学的異方性層が得られる。 前記塗工膜状の光学的異方性層を得るためには、 例えば以下のように する。 まず、 基材を準備する。 この基材としては、 例えばプラスチック 基材等が好ましく、 また、 透明基材、 例えば光学的に等方な高分子フィ ルム等が好ましい。 この高分子フィルムに使用できるポリマーは特に限 定されないが、 好ましいものは前記の通りである。 一方、 前記ポリイミ ド等の高分子化合物を溶媒に溶かし、 溶液を調製する。 溶媒は前記高分 子化合物を溶解できるものであれば特に限定されないが、 例えば、 酢酸 ェチル-, 酢酸プロピル、 酢酸プチル、 酢酸イソプチル、 プロピオン酸ブ チルおよび力プロラクトン等のエステルや、 アセトン、 メチルェチルケ トン、 メチルプロピルケトン、 メチルイソプロピルケトン、 メチルイソ ブチルケトン、 ジェチルケトン、 シクロペンタノン、 シクロへキサノン およびメチルシクロへキサノン等のケトンや、 トルエン等の炭化水素が 使用可能であり、 単独で使用しても二種類以上併用しても良い。 そして、 前記溶液を前記基材上に塗布し、 加熱等により乾燥すると、 厚み方向の位相差 （R t h) が発現され n x = n y>n zを満たす塗工 膜、 すなわち負の一軸性の屈折率異方性を有する光学的異方性層を得る ことができる。 さらに、 この光学的異方性層を基材ごと延伸し、 または 収縮させる等の手段により平面内の分子配向を付与すると、 n x>ny >n z (または ny>n x>n z) の特性を有する塗工膜、 すなわち二 軸性の屈折率異方性を有する光学的異方性層を得ることができる。 ここ で、 塗工方法は特に限定されず、 スピンコ一卜法、 ロールコート法、 フ 口一コート法、 プリント法、 ディップコート法、 流延製膜法、 バーコ一 ト法、 グラビア印刷法等を適宜用いて行なうことができる。
なお、 本発明では、 nx、 11 ぉょび] 2は、 各種フィルム、 光学的 異方性層、 位相差層等における X軸、 Y軸および Z軸方向の屈折率を示 す。 ただし、 前記 X軸および Y軸のどちらかは、 前記フィルムや層の面 内において最大の屈折率を示す軸方向であり、 他方は、 その軸に垂直な 前記面内の軸方向である。 そして、 Z軸は、 前記 X軸および Y軸に垂直 な厚み方向を示す。
次に、 前記光学的異方性層の上に位相差層を形成する。 すなわち、 ま ず、 液晶性化合物と偏光紫外線光に反応するポリマーとを含む溶液を調 製する。 前記液晶性化合物と前記ポリマーとの混合比は特に限定されず， それら物質の種類によっても異なるが、 例えば質量比で 9 ： 1〜 1 ： 1， 好ましくは 5 ： ：!〜 3 ： 1である。
ここで使用可能な液晶性化合物は塗工可能なものであれば特に限定さ れないが、 例えば前記各液晶性化合物やそれらの重合物等である。
また、 前記ポリマーは、 偏光紫外線光に反応する官能基を分子鎖中に 含んでいれば特に限定されず、 目的に添ったポリマーを適宜使用するこ とができる。 前記官能基としては、 例えば、 偏光紫外線光に対して二量 化反応を示すシンナモイル基、 クマリン基、 カルコン基、 および光異性 化反応を示すァゾ基等がある。
そして、 この溶液を前記光学的異方性層上に塗布し、 乾燥させて位相 差層の前駆層を形成する。 さらに、 偏光紫外線光を照射して前記ポリマ 一を反応させ、 同時に前記液晶性化合物を配向させる。
ここで、 前記液晶性化合物の配向方向は、 照射される偏光紫外線光の 入射角度を変えることで任意に制御可能である。 例えば、 ベンド配向さ れた 0 C Bタイプの液晶セル用の視野角補償では、 前記光学的異方性層 の正の異方性光軸と直交するように液晶が配列され、 さらに位相差層の 厚み方向に液晶が傾斜している配向形態とする必要がある。 その場合、 前記偏光紫外線光の偏光面を前記光学的異方性層の正の異方性光軸に対 し直交させるかまたは平行にし、 さらに入射角度を位相差層平面に対し 傾斜させる。 なお、 この場合、 前記光学的異方性層は、 例えば、 正の一 軸性の A— P 1 a t e位相差特性を示す光学的異方性層や、 A— P 1 a t e成分と負の C一 P 1 a t e成分の特性を同時に併せ持つ二軸性の光 学的異方性層が可能である。
さらに、 必要に応じ、 前記液晶性化合物を加熱や光照射等の処理によ り架橋させて位相差層を形成させる。
なお、 位相差層が液晶性化合物の重合物を含む場合は、 溶液調製時か ら重合物を使用しても良いし、 モノマーの溶液を調製し、 加熱や光照射 等の処理により架橋させる際に同時に重合させても良い。
以上のようにして本発明の位相差フィルムを製造することができるが, 本発明はこれに限定されない。 例えば、 液晶性化合物を含む光学的異方 性層を得ようとする場合は、 前記位相差層の形成と同様の方法で前記光 学的異方性層を形成させることができる。 (光学素子および画像表示装置）
次に、 本発明の位相差フィルムを用いた光学素子および画像表示装置 について説明する。
本発明の光学素子は、 本発明の位相差フィルムと偏光子とを含む光学 素子である。 それ以外の構成要素は特に限定されないが、 前記偏光子の 保護や前記光学素子の変形抑制のため、 透明保護フィルムをさらに含み, 前記透明保護フィルムが、 前記位相差フィルムと前記偏光子との間に挟 まれていることが好ましい。 例えば、 偏光子に透明保護フィルムが積層 された偏光板にさらに本発明の位相差フィルムを積層させて本発明の光 学素子とすることができる。 また、 本発明の光学素子は、 これら偏光子 や透明保護フィルム以外の任意の構成要素を適宜含んでいても良い。 以 下、 本発明の光学素子の各構成要素についてさらに具体的に説明する。 前記偏光子としては、 特に限定されないが、 延伸したポリマーフィル ムが良好な光学特性が得やすいため好ましい。 例えば、 従来公知の方法 により、 各種フィルムに、 ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着さ せて染色し、 架橋、 延伸、 乾燥することによって調製したもの等が使用 できる。 この中でも、 自然光を入射させると直線偏光を透過するフィル ムが好ましく、 光透過率や偏光度に優れるものが好ましい。 前記二色性 物質を吸着させる各種フィルムとしては、 例えば、 ポリビニルアルコー ル ( P V A ) 系フィルム、 部分ホルマール化 P V A系フィルム、 ェチレ ン ·酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム、 セルロース系フィルム 等の親水性高分子フィルム等があげられ、 これらの他にも、 例えば、 P V Aの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリェン配向フ イルム等も使用できる。 これらの中でも、 ポリビニルアルコール系偏光 フィルムが良好な光学特性が得やすいため好ましい。 また、 前記偏光子 の厚みは、 例えば、 1〜 8 0 mの範囲であるが、 これには限定されな い。
前記透明保護フィルムとしては、 特に限定されず、 従来公知の透明フ イルムを使用できるが、 例えば、 透明性、 機械的強度、 熱安定性、 水分 遮断性、 等方性などに優れるものが好ましい。 このような透明保護フィ ルムの材質の具体例としては、 トリァセチルセルロール （TAC) 等の セルロース系樹脂や、 ポリエステル系、 ポリカーボネート系、 ポリアミ ド系、 ポリイミド系、 ポリエーテルスルホン系、 ポリスルホン系、 ポリ スチレン系、 ポリノルボルネン系、 ポリオレフィン系、 アクリル系、 ァ セテート系等の透明樹脂等があげられる。 また、 アクリル系、 ウレタン 系、 アクリルウレタン系、 エポキシ系、 シリコーン系等の熱硬化型樹脂 または紫外線硬化型樹脂等もあげられる。 この中でも、 偏光特性や耐久 性の点から、 表面をアルカリ等でケン化処理した T ACフィルムが好ま しい。 その他、 前記特開 200 1— 343 529号公報 （WO 0 1/3 7007) に記載のポリマーフィルム等も好ましく使用できる。
また、 前記透明保護フィルムは、 例えば、 色付きが無いことが好まし い。 具体的には、 フィルム厚み方向の位相差値 （R t h) が、 — 90 η m〜十 7 5 nmの範囲であることが好ましく、 より好ましくは一 80 η m〜十 60 nmであり、 特に好ましくは— 7 0 nm〜十 45 nmの範囲 である。 前記位相差値が一 90 nm〜+ 7 5 nmの範囲であれば、 十分 に保護フィルムに起因する着色 (光学的な着色) を解消できる。 ただし この場合の R t hは下記式 (V) で表されるものとする。 なお、 下記式 において、 n x、 n yおよび n zの定義は前記の通りであり、 dは、 前 記透明保護フィルムの膜厚を示す。 R t h= [ { (n x + ny) / 2} - n z ] X d (V) 前記透明保護フィルムの厚みは、 特に限定されず、 例えば、 位相差や 保護強度等に応じて適宜決定できるが、 通常、 5 0 0 ^ m以下であり、 好ましくは 5〜 3 0 0 m、 より好ましくは 5〜 1 5 0 mの範囲であ る。
前記透明保護フィルムは、 例えば、 偏光子に前記各種透明樹脂を塗布 する方法、 前記偏光子に前記透明樹脂製フィルムを積層する方法等の従 来公知の方法によって適宜形成でき、 また市販品を使用することもでき る。 また、 本発明の位相差フィルムが透明基材を含む場合、 前記透明基 材が前記透明保護フィルムを兼ねていても良い。
また、 前記透明保護フィルムは、 さらに、 例えば、 ハードコート処理, 反射防止処理、 スティッキングの防止や拡散、 アンチグレア等を目的と した処理等が施されたものでもよい。 前記ハードコート処理とは、 表面 の傷付き防止等を目的とし、 例えば、 前記透明保護フィルムの表面に、 硬化型樹脂から構成される、 硬度や滑り性に優れた硬化被膜を形成する 処理である。 前記硬化型樹脂としては、 例えば、 シリコーン系、 ウレタ ン系、 アクリル系、 エポキシ系等の紫外線硬化型樹脂等が使用でき、 前 記処理は、 従来公知の方法によって行なうことができる。 ステイツキン グの防止は、 隣接する層との密着防止を目的とする。 前記反射防止処理 とは、 偏光板表面での外光の反射防止等を目的とし、 従来公知の反射防 止層等の形成により行なうことができる。 '
前記アンチグレア処理とは、 外光が反射することによる透過光の視認 妨害を防止すること等を目的とし-, 例えば、 従来公知の方法によって、 前記透明保護フィルムの表面に、 微細な凹凸構造を形成することによつ て行なうことができる。 このような凹凸構造の形成方法としては、 例え ば、 サンドブラスト法やエンボス加工等による粗面化方式や、 前述のよ うな透明樹脂に透明微粒子を配合して前記透明保護フィルムを形成する 方式等があげられる。
前記透明微粒子としては、 例えば、 シリカ、 アルミナ、 チタニア、 ジ ルコニァ、 酸化錫、 酸化インジウム、 酸化カドミウム、 酸化アンチモン 等があげられ、 この他にも導電性を有する無機系微粒子や、 架橋または 未架橋のポリマー粒状物等から構成される有機系微粒子等を使用するこ ともできる。 前記透明微粒子の平均粒径は、 特に限定されないが、 例え ば、 0 . 5〜2 0 mの範囲である。 また、 前記透明微粒子の配合割合 は、 特に限定されないが、 一般に、 前述のような透明樹脂 1 0 0質量部 あたり 2〜7 0質量部の範囲が好ましく、 より好ましくは 5〜 5 0質量 部の範囲である。
前記透明微粒子を配合したアンチグレア層は、 例えば、 透明保護フィ ルムそのものとして使用することもでき、 また、 透明保護フィルム表面 に塗工層等として形成されてもよい。 さらに、 前記アンチグレア層は、 透過光を拡散して視角を拡大するための拡散層 （視覚補償機能等） を兼 ねるものであってもよい。
なお、 前記反射防止層、 ステイツキング防止層、 拡散層、 アンチダレ ァ層等は、 前記透明保護フィルムとは別個に、 例えば、 これらの層を設 けたシート等から構成される光学層として、 偏光板に積層してもよい。 また、 前記偏光板は、 さらにその他の光学層、 例えば反射板、 半透過 反射板、 輝度向上フィルム等、 液晶表示装置等の形成に使用される従来 公知の各種光学層を含んでいても良い。 これらの光学層は、 一種類でも よいし、 二種類以上を併用してもよく、 また、 一層でもよいし、 ニ層以 上を積層してもよい。 以下に、 このような一体型偏光板について説明す る。
まず、 反射型偏光板または半透過反射型偏光板の一例について説明す る。 前記反射型偏光板は、 前記偏光子および透明保護フィルムにさらに 反射板が、 前記半透過反射型偏光板は、 前記偏光子および透明保護フィ ルムにさらに半透過反射板が、 それぞれ積層されている。
前記反射型偏光板は、 例えば、 液晶セルの裏側に配置され、 視認側 (表示側） からの入射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置 (反射型液晶表示装置） 等に使用できる。 このような反射型偏光板は、 例えば、 バックライト等の光源の内蔵を省略できるため、 液晶表示装置 の薄型化を可能にする等の利点を有する。
前記反射型偏光板は、 例えば、 前記弾性率を示す偏光板の片面に、 金 属等から構成される反射板を形成する方法等、 従来公知の方法によって 作製できる。 具体的には、 例えば、 前記偏光板における透明保護フィル ムの片面 （露出面） を、 必要に応じてマット処理し、 前記面に、 アルミ ニゥム等の反射性金属からなる金属箔ゃ蒸着膜を反射板として形成した 反射型偏光板等があげられる。
また、 前述のように各種透明樹脂に微粒子を含有させて表面を微細凹 凸構造とした透明保護フィルムの上に、 その微細凹凸構造を反映させた 反射板を形成した、 反射型偏光板等もあげられる。 その表面が微細凹凸 構造である反射板は、 例えば、 入射光を乱反射により拡散させ、 指向性 ゃギラギラした見栄えを防止し、 明暗のムラを抑制できるという利点を 有する。 このような反射板は、 例えば、 前記透明保護フィルムの凹凸表 面に、 真空蒸着方式、 イオンプレーティング方式、 スパッタリング方式 等の蒸着方式ゃメツキ方式等、 従来公知の方法により、 直接、 前記金属 箔ゃ金属蒸着膜として形成することができる。
また、 前述のように偏光板の透明保護フィルムに前記反射板を直接形 成する方式に代えて、 反射板として、 前記透明保護フィルムのような適 当なフィルムに反射層を設けた反射シート等を使用してもよい。 前記反 射板における前記反射層は、 通常、 金属から構成されるため、 例えば、 酸化による反射率の低下防止、 ひいては初期反射率の長期持続や、 透明 保護フィルムの別途形成を回避する点等から、 その使用形態は、 前記反 射層の反射面が前記フィルムや偏光板等で被覆された状態であることが 好ましい。
一方、 前記半透過型偏光板は、 前記反射型偏光板において、 反射板に 代えて、 半透過型の反射板を有するものである。 前記半透過型反射板と しては、 例えば、 反射層で光を反射し、 かつ、 光を透過するハーフミラ 一等があげられる。
前記半透過型偏光板は、 例えば、 液晶セルの裏側に設けられ、 液晶表 示装置等を比較的明るい雰囲気で使用する場合には視認側 （表示側） か らの入射光を反射して画像を表示し、 比較的暗い雰囲気においては半透 過型偏光板のバックサイドに内蔵されているバックライト等の内蔵光源 を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置等に使用できる。 すな わち、 前記半透過型偏光板は、 明るい雰囲気下では、 バックライト等の 光源使用のエネルギーを節約でき、 一方、 比較的暗い雰囲気下において も、 前記内蔵光源を用いて使用できるタイプの液晶表示装置等の形成に 有用である。
次に、 前記偏光子および透明保護フィルムにさらに輝度向上フィルム が積層された偏光板の一例を説明する。
前記輝度向上フィルムとしては、 特に限定されず、 例えば、 誘電体の 多層薄膜や、 屈折率異方性が相違する薄膜フィルムの多層積層体のよう な、 所定偏光軸の直線偏光を透過して、 他の光は反射する特性を示すも の等が使用できる。 このような輝度向上フィルムとしては、 例えば、 3 M社製の商品名 「D - B E F」 等があげられる。 また、 コレステリック 液晶層、 特にコレステリック液晶ポリマ一の配向フィルムや、 その配向 液晶層をフィルム基材上に支持したもの等が使用できる。 これらは、 左 お一方の円偏光を反射して、 他の光は透過する特性を示すものであり、 例えば、 日東電工社製の商品名 「P CF 350」 、 Me r c k社製の商 品名 「T r a n sma x」 等があげられる。
本発明の光学素子の製造方法は特に限定されず、 従来公知の方法によ つて製造することができるが、 例えば、 各構成要素同士 （位相差フィル ム、 偏光子、 透明保護フィルム等） を粘着剤や接着剤等の層を介して積 層させる方法によって製造できる。 前記粘着剤や接着剤等の種類は特に 限定されず、 前記各構成要素の材質等によって適宜決定できるが、 例え ば、 アクリル系、 ビニルアルコール系、 シリコーン系、 ポリエステル系, ポリウレタン系、 ポリエーテル系等のポリマー製接着剤や、 ゴム系接着 剤等があげられる。 なお、 本発明では 「接着剤」 と 「粘着剤」 とに明確 な区別はないが、 接着剤の中で被接着物同士の剥離や再接着が比較的容 易であるものを 「粘着剤」 と呼ぶ。 前述のような粘着剤や接着剤等は、 例えば、 湿度や熱の影響によっても剥がれ難く、 光透過率や偏光度にも 優れる。 具体的には、 前記偏光子が PVA系フィルムの場合、 例えば、 接着処理の安定性等の点から、 PVA系接着剤が好ましい。 これらの接 着剤や粘着剤は、 例えば、 そのまま偏光子や透明保護フィルムの表面に 塗布してもよいし、 前記接着剤や粘着剤から構成されたテ一プゃシ一ト のような層を前記表面に配置してもよい。 また、 例えば、 水溶液として 調製した場合、 必要に応じて、 他の添加剤や、 酸等の触媒を配合しても よい。 なお、 前記接着剤を塗布する場合は、 例えば、 前記接着剤水溶液 に、 さらに、 他の添加剤や、 酸等の触媒を配合してもよい。 このような 接着層の厚みは、 特に限定されないが、 例えば、 l nm〜 50 0 nmで あり、 好ましくは 10 nm〜 300 nmであり、 より好ましくは 20 η m〜 1 0 0 nmである。
以上のような本発明の光学素子を形成する偏光子、 透明保護フィルム 光学層、 粘着剤層等の各層は、 例えば、 サリチル酸エステル系化合物、 ベンゾフエノン系化合物、 ベンゾトリアゾ一ル系化合物、 シァノアクリ レート系化合物、 二ッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で適宜処理す ることによって、 紫外線吸収能を持たせたものでもよい。
本発明の光学素子の形態の具体例としては、 例えば、 偏光子のどちら か片面に本発明の位相差フィルムが接着された形態がある。 このような 光学素子の製造方法は特に限定されないが、 例えば、 前記本発明の製造 方法により製造された位相差フィルムと偏光子とを準備し、 前記位相差 フィルムおよび前記偏光子の少なくとも一方に接着剤を塗布する工程と. 前記接着剤を乾燥する工程と、 前記位相差フィルムと前記偏光子とを、 前記接着剤塗布面を介して貼り合わせる工程とを含む製造方法により製 造することができる。 前記接着剤を乾燥する工程は、 接着剤の種類等に より、 前記位相差フィルムと前記偏光子とを貼り合せる前に行なっても 良いし、 貼り合せた後に行なっても良い。 または、 接着剤を塗布した後 貼り合せる代わりに、 接着剤またはその溶液を滴下しながら貼り合せ、 その後乾燥させて製造しても良い。
また、 本発明の光学素子の形態の別の一例として、 偏光子の片面また は両面、 好ましくは両面に透明保護フィルムが接着された偏光板が、 接 着層を介して本発明の位相差フィルムと貼り合わされた形態がある。 こ のような光学素子の製造方法は特に限定されないが、 例えば、 前記本発 明の製造方法により製造された位相差フィルムと、 透明保護フィルムが 接着された偏光子とを準備し、 前記位相差フィルムおよび前記透明保護 フィルムの少なくとも一方に接着剤を塗布する工程と、 前記接着剤を乾 燥する工程と、 前記位相差フィルムと前記透明保護フィルムとを、 前記 接着剤塗布面を介して貼り合わせる工程とを含む製造方法により製造す ることが出来る。 前記接着剤を乾燥する工程は、 接着剤の種類等により 前記位相差フィルムと前記透明保護フィルムとを貼り合せる前に行なつ ても良いし、 貼り合せた後に行なっても良い。
本発明の光学素子は、 例えば、 液晶表示装置等の製造過程において、 液晶セル表面等に各構成要素を順次別個に積層する方式によっても製造 できる。 しかし、 あらかじめ前記各構成要素を積層し、 本発明の光学素 子とした後に液晶表示装置等の製造に供する方が、 例えば、 品質の安定 性や組立作業性等に優れ、 液晶表示装置等の製造効率を向上できるとい う利点があるため好ましい。
本発明の光学素子は、 例えば、 液晶セル等の他の部材への積層が容易 になることから、 その外側の片面または両面に、 前記のような粘着剤層 や接着剤層をさらに有していることが好ましい。 前記粘着剤層等は、 例 えば、 単層体でもよいし、 積層体でもよい。 前記積層体としては、 例え ば、 異なる組成や異なる種類の単層を組合せた積層体を使用することも できる。 また、 前記光学素子の両面に配置する場合は、 例えば、 それぞ れ同じ粘着剤層でもよいし、 異なる組成や異なる種類の粘着剤層であつ てもよい。 このように前記光学素子に設けた粘着剤層等の表面が露出す る場合は、 前記粘着層等を実用に供するまでの間、 汚染防止等を目的と して、 セパレー夕によって前記表面をカバーすることが好ましい。 この セパレ一夕は、 適当なフィルムに、 必要に応じて、 シリコーン系、 長鎖 アルキル系、 フッ素系、 硫化モリプデン等の剥離剤による剥離コートを 設ける方法等によって形成できる。 前記フィルムの材質は特に限定され ないが、 例えば、 前記透明保護フィルムと同様のものを使用することが できる。
本発明の光学素子の使用方法は特に限定されないが、 例えば、 液晶セ ル表面に配置する等、 各種画像表示装置への使用に適している。 次に、 本発明の画像表示装置について説明する。 本発明の画像表示装 置は、 本発明の位相差フィルムまたは前記本発明の光学素子を含む画像 表示装置である。 これ以外には、 本発明の画像表示装置は特に限定され ず、 その製造方法、 構造、 使用方法等は任意であり、 従来公知の形態を 適宜適用することができる。
本発明の画像表示装置の種類は特に限定されないが、 例えば液晶表示 装置が好ましい。 例えば、 本発明の位相差フィルムや光学素子を液晶セ ルの片側または両側に配置して液晶パネルとし、 反射型や半透過型、 あ るいは透過 ·反射両用型等の液晶表示装置に用いることができる。 前記 液晶表示装置を形成する前記液晶セルの種類は、 任意で選択でき、 例え ば、 薄膜トランジスタ型に代表されるァクティブマトリクス駆動型のも の、 ッイストネマチック型やスーパーッイストネマチック型に代表され る単純マトリクス駆動型のもの等、 種々のタイプの液晶セルが使用でき る。
前記液晶セルは、 通常、 対向する液晶セル基板の間隙に液晶が注入さ れた構造であって、 前記液晶セル基板としては、 特に限定されず、 例え ば、 ガラス基板やプラスチック基板が使用できる。 なお、 前記プラスチ ック基板の材質としては、 特に限定されず、 従来公知の材料があげられ る。
また、 本発明の光学素子は液晶セルの片面に設けても両面に設けても 良く、 液晶セルの両面に前記光学素子等の部材を設ける場合、 それらは 同じ種類のものでもよいし、 異なっていてもよい。 さらに、 液晶表示装 置の製造に際しては、 例えば、 プリズムアレイシートやレンズアレイシ —ト、 光拡散板やバックライト等の適当な部品を、 適当な位置に 1層ま たは 2層以上配置することができる。
本発明の液晶表示装置における液晶パネルの構造は特に限定されない が、 例えば、 液晶セル、 本発明の位相差フィルム、 偏光子および透明保 護フィルムを含み、 前記液晶セルの一方の面に前記位相差フィルム、 前 記偏光子および前記透明保護フィルムがこの順序で積層されていること が好ましい。 また、 前記本発明の位相差フィルムにおいて複屈折層 （光 学的異方性層および位相差層） が透明基材上に形成されている場合、 そ の配置は特に限定されないが、 例えば、 前記複屈折層側が前記液晶セル に面しており、 前記透明基材側が前記偏光子に面している配置があげら れる。
本発明の液晶表示装置がさらに光源を含む場合、 その光源は特に限定 されないが、 例えば、 光のエネルギーが有効に使用できることから、 例 えば、 偏光を出射する平面光源であることが好ましい。
さらに、 本発明の画像表示装置は、 前述のような液晶表示装置には限 定されず、 例えば、 有機エレクト口ルミネッセンス （EL) ディスプレ ィ、 プラズマディスプレイ （PD) 、 FED (電界放出ディスプレイ ： Field Emission Display) 等の自発光型表示装置であっても良い。 自発 光型フラットディスプレイに使用する場合は、 例えば、 本発明の位相差 フィルムの光学的異方性層の面内位相差値を λΖ 4にすることで、 円偏 光を得ることができるため、 反射防止フィルタ一として利用できる。
以下に、 本発明のエレクト口ルミネッセンス （EL) 表示装置につい て説明する。 本発明の EL表示装置は、 本発明の位相差フィルムまたは 光学素子を有する表示装置であり、 この EL表示装置は、 有機 EL表示 装置および無機 E L表示装置のいずれでもよい。
近年、 EL表示装置においても、 黒状態における電極からの反射防止 として、 例えば、 偏光子や偏光板等の光学フィルムを λ/4板とともに 使用することが提案されている。 本発明の位相差フィルムや光学素子は、 特に、 EL層から直線偏光、 円偏光もしくは楕円偏光のいずれかの偏光 が発光されている場合、 または、 正面方向に自然光を発光していても斜 め方向の出射光が部分偏光している場合等に非常に有用である。
まず、 一般的な有機 E L表示装置について説明する。 前記有機 E L表 示装置は、 一般に、 透明基板上に、 透明電極 （陽極） 、 有機発光層およ び金属電極 （陰極） がこの順序で積層された発光体 （有機 E L発光体） を含む。 前記有機発光層は、 種々の有機薄膜の積層体であり、 例えば、 トリフエニルァミン誘導体等からなる正孔注入層とアントラセン等の蛍 光性有機固体からなる発光層との積層体や、 このような発光層とペリレ ン誘導体等からなる電子注入層との積層体や、 また、 前記正孔注入層と 発光層と電子注入層との積層体等、 種々の組み合わせがあげられる。
このような有機 E L表示装置の発光原理は以下の通りである。 すなわ ち、 前記陽極と陰極とに電圧を印加することによって、 前記有機発光層 に正孔と電子とが注入され、 前記正孔と電子とが再結合することによつ てエネルギーが生じる。 そして、 そのエネルギーによって蛍光物質が励 起され、 前記蛍光物質が基底状態に戻るときに光を放射する、 という原 理で発光する。 前記正孔と電子との再結合というメカニズムは、 一般の ダイオードと同様であり、 電流と発光強度とは、 印加電圧に対して整流 性を伴う強い非線形性を示す。
前記有機 E L表示装置においては、 前記有機発光層での発光を取り出 すために、 少なくとも一方の電極が透明であることが必要なため、 通常、 酸化インジウムスズ （ I T〇） 等の透明導電体で形成された透明電極が 陽極として使用される。 一方、 電子注入を容易にして発光効率を上げる には、 陰極に、 仕事関数の小さな物質を用いることが重要であり、 通常,
M g— A g、 A 1 _ L i等の金属電極が使用される。
このような構成の有機 E L表示装置において、 前記有機発光層は、 例 えば、 厚み 1 0 n m程度の極めて薄い膜で形成されることが好ましい。 04 000667
これは、 前記有機発光層においても、 透明電極と同様に、 光をほぼ完全 に透過させるためである。 その結果、 非発光時に、 前記透明基板の表面 から入射して、 前記透明電極と有機発光層とを透過して前記金属電極で 反射した光が、 再び前記透明基板の表面側へ出る。 このため、 外部から 視認した際に、 有機 E L表示装置の表示面が鏡面のように見えるのであ る。 '
本発明の有機 E L表示装置は、 例えば、 前記透明電極の表面に本発明 の位相差フィルムまたは光学素子が配置されることが好ましい。 この構 成を有することにより、 外界の反射を抑え、 視認性向上が可能である等 の効果を示す有機 E L表示装置となる。 例えば、 前記位相差フィルムお よび偏光板を含む本発明の光学素子は、 外部から入射して前記金属電極 で反射してきた光を偏光する作用を有するため、 その偏光作用によって 前記金属電極の鏡面を外部から視認させない等の効果がある。 特に、 本 発明の位相差フィルムが 1 Z 4波長板であり、 かつ、 前記偏光板と前記 位相差フィルムとの偏光方向のなす角を T Z 4に調整すれば、 前記金属 電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。 すなわち、 この有機 E L表 示装置に入射する外部光は、 前記偏光板によって直線偏光成分のみが透 過する。 この直線偏光は、 前記位相差フィルムによって、 一般に楕円偏 光となるが、 特に前記位相差フィルムが 1 / 4波長板であり、 しかも前 記角が ττ Ζ 4の場合には、 円偏光となる。
この円偏光は、 例えば、 透明基板、 透明電極、 有機薄膜を透過し、 金 属電極で反射して、 再び、 有機薄膜、 透明電極、 透明基板を透過して、 前記位相差フィルムで再び直線偏光となる。 そして、 この直線偏光は、 ' 前記偏光板の偏光方向と直交しているため、 前記偏光板を透過できず、 その結果、 前述のように、 金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができ るのである。 (実施例）
次に、 本発明の実施例について説明する。 以下の実施例では、 まず、 負の一軸性 C一 P 1 a t e特性を示す光学的異方性層または正の A— P l a t e成分と C一 P l a t e成分とを併せ持つ二軸性光学的異方性層 を作製し、 さらにその上に傾斜配向させた位相差層を形成させ、 位相差 フィルムを製造した。
(実施例 1 )
図 1に、 本実施例で製造した位相差フィルムの断面図を示す。 図示の 通り、 この位相差フィルム 1は、 透明基材 1 0、 光学的異方性層 1 1お よび位相差層 1 3がこの順番で積層されており、 透明基材 1 0と光学的 異方性層 1 1とで基材付異方性層 1 2を形成している。
この位相差フィルム 1は、 以下の手順により製造した。 すなわち、 ま ず、 厚さ約 8 0 mのトリアセチルセルロース （TAC) 基材を準備し. これを透明基材 1 0とした。
次に、 基材付光学的異方性層 1 2を作製した。 すなわち、 まず、 ポリ イミドの 1 5重量％溶液を準備した。 ポリイミドは、 2, 2 ' 一ビス
(3, 4ージカルボキシフエニル) へキサフルォロプロパン ( 6 FD A) と 2， 2， -ビス (トリフルォロメチル) —4, 4 ' ージアミノピ フエニル （P FMB) との共重合体を使用し、 溶媒はメチルイソプチル ケトン (M I BK) を使用した。 そして、 このポリイミド溶液を透明基 材 1 0上に塗布して 1 30°Cで 1分間加熱乾燥し、 負の一軸性 C一 p 1 a t e位相差特性を示す厚さ約 6 mの光学的異方性層 1 1を形成して 基材付光学的異方性層 1 2とした。
一方、 位相差層 1 3の原料となる塗工液を調製した。 すなわち、 偏光 紫外線光に反応するポリマー （光重合性ポリマー） のシクロペン夕ノン 溶液 （パンティコ社製、 商品名 L P P/F 3 0 1 C P) 3. 7 5 gと、 紫外線重合性ネマチック液晶性化合物のシクロペン夕ノン溶液 （パンテ ィコ社製、 商品名 L C P/CB 48 3 C P) 5 gとを混合し、 さらに光 開始剤 （チバスべシャリティ一プロダクツ社製、 商品名 I r g a c u r e 9 0 7 ) 0. O l gを加え、 1 0分間攪拌し、 塗工液とした。
次に、 光学的異方性層 1 1の表面上に前記塗工液を 1 5 0 0 r pmの 回転速度でスピンコートした。 これを 1 3 0°Cの雰囲気下で 2 0分間加 熱乾燥し、 位相差層の前駆体層を形成して、 透明基材 1 0、 光学的異方 性層 1 1および前記前駆体層がこの順番で積層された積層体を得た。 そ の積層体を、 前記前駆体層が上となるようにして 7 0°Cのホットプレー ト上にセットし、 照度 6 mW/ cm2の偏光紫外線光を 3分間照射し、 前記光重合性ポリマーを配向させた。 図 2に、 この偏光紫外線光照射時 の側面図を模式的に示す。 図示の通り、 前記積層体 2 1をホットプレー 卜 2 2上に設置し、 真上から偏光紫外線光 2 3を照射した。 このとき、 ホットプレート 2 2を傾斜させ、 積層体 2 1表面に対する偏光紫外線光 2 3の入射角度ひが 6 0 ° となるようにした。 なお、 入射角度 αは、 積 層体 2 1に垂直な面と偏光紫外線光 2 3の入射方向とがなす角であり、 例えば積層体 2 1が水平な場合 α= 0 ° となる。 そして、 偏光紫外線光 2 3照射後、 積層体 2 1を室温雰囲気下で 3分間放置し、 その後非偏光 紫外線光を照射して前記液晶性化合物を光架橋させ、 前記前駆体層を位 相差層 1 3に変換させて位相差フィルム 1を得た。
なお、 本実施例において製造した位相差フィルム 1を偏光顕微鏡で観 察した。 具体的には、 偏光顕微鏡に設置されている上側偏光板と下側偏 光板とが直交した状態において観察した。 その結果、 位相差フィルムの 製造段階で照射された偏光紫外線光 2 3の偏光方向が偏光顕微鏡の上下 偏光板のどちらかの偏光軸と平行になったときに、 光の透過量が最も少 なかった。 この結果から、 前記位相差フィルム 1の光軸のフィルム平面 へ投影された軸方向は、 偏光紫外線光 2 3の偏光方向と一致することが 確認された。
(実施例 2 )
図 3に、 本実施例で製造した位相差フィルムの斜視図を示す。 図示の 通り、 この位相差フィルム 2は、 透明基材 1 O Aおよび光学的異方性層 1 1 Aからなる基材付光学的異方性層 1 2 Aと、 位相差層 1 3 Aとから 構成されている。 図中、 矢印 Iは基材付光学的異方性層 1 2 Aの延伸軸 方向、 矢印 I Iは位相差層 1 3 Aに照射した偏光紫外線光の偏光軸方向で あり、 両者は直交している。
この位相差フィルム 2は、 以下のようにして製造した。 すなわち、 ま ず、 実施例 1と同様にして基材付光学的異方性層を作製し、 これを自由 端一軸延伸により 1 5 0 °Cで 1 0 %延伸して、 正の A—P 1 a t e成分 および C一 P 1 a t e成分を併せ持つ基材付光学的異方性層 1 2 Aとし た。 そして、 偏光紫外線光照射の偏光方向が基材付光学的異方性層 1 2 Aの延伸軸と直角となるように照射したこと以外は前記実施例 1と同様 の操作により、 傾斜配向させた位相差層 1 3 Aを形成して位相差フィル ム 2を得た。
(比較例 1 )
図 4に、 本比較例で製造した位相差フィルムの断面図を示す。 図示の 通り、 この位相差フィルム 3は、 透明基材 1 0、 光学的異方性層 1 1、 配向膜 1 4および位相差層 1 5がこの順番で積層されており、 透明基材 1 0と光学的異方性層 1 1とで基材付異方性層 1 2を形成している。 この位相差フィルム 3は、 以下の手順により製造した。 すなわち、 ま ず、 基材付光学的異方性層 1 2を、 実施例 1と同様にして作製した。 次 に、 光学的異方性層 1 1の表面に、 偏光紫外線光に反応するポリマーの 2 %シクロペンタノン溶液 （パンティコ社製、 商品名 L P P/F 30 1 C P) を回転数 30 0 0 r pmでスピンコートし、 1 30°Cで 1 0分間 加熱乾燥させた。 そして、 この積層体の塗工面を上にして、 入射角度ひ = 30 ° 、 照射時間 1秒間である以外は実施例 1および図 2で説明した 方法と同様にして偏光紫外線光 （照度 6mWZcm2) を照射し、 液晶 傾斜配向用の光配向膜 14を形成した。
一方、 位相差層 1 5の原料となる塗工液を調製した。 すなわち、 紫外 線重合性ネマチック液晶性化合物のシクロペン夕ノン溶液 (バンティコ 社製 L C P/C B 48 3 C P) 5 gに光開始剤 （チバスべシャリティー プロダクツ社製 I r g a c u r e 90 7) を 0. O l g加え 1 0分間攪 拌して塗工液を得た。
次に、 配向膜 14上に前記塗工液を回転数 1 5 00 r pmでスピンコ ートし、 1 1 0°Cで 3分間加熱乾燥させた。 これを室温雰囲気下で 3分 間放置した後、 前記前駆体層に非偏光の紫外線光を照射して前記液晶性 化合物を光架橋させ、 位相差層 1 5を形成して位相差フィルム 3を得た < (比較例 2 )
図 5に、 本比較例で製造した位相差フィルムの斜視図を示す。 図示の 通り、 この位相差フィルム 4は、 透明基材 1 0 Aおよび光学的異方性層 1 1 Aからなる基材付光学的異方性層 1 2Aと、 配向膜 14と、 位相差 層 1 5 Aとから構成されている。 図中、 矢印 Iは基材付光学的異方性層 1 2 Aの延伸軸方向、 矢印 IIは位相差層 1 5 Aに照射した偏光紫外線光 の偏光軸方向であり、 両者は直交している。 この位相差フィルム 4は、 以下のようにして製造した。 すなわち、 ま ず、 基材付光学的異方性層 1 2 Aを、 実施例 2と同様にして作製し、 次 に、 光学的異方性層 1 1 Aの上に、 配向膜 1 4を、 偏光紫外線光の偏光 方向が光学的異方性層 1 2 Aの延伸軸と直角になるように照射したこと 以外は比較例 1と同様にして形成した。 さらに、 比較例 1と同様にして 位相差層 1 5 Aを形成させ、 位相差フィルム 4を得た。
(偏光解析）
実施例 1〜 2および比較例 1〜 2において製造した位相差フィルムの 各位相差層および光学的異方性層について、 エリプソメータ （日本分光 株式会社製、 商品名 M 2 2 0型自動波長走査型エリプソメータ） を用い て偏光解析を行なった。
偏光解析を行なうに先立ち、 まず、 実施例 1〜 2および比較例 1〜 2 における位相差層 1 3、 1 3 A、 1 5および 1 5 Aと、 光学的異方性層 1 1および 1 1 Aとを、 それぞれ別々にガラス基板上に転写することに より位相差フィルム等から単離し、 測定用 （偏光解析用） サンプルを作 製した。 具体的には以下の通りである。 すなわち、 前記各位相差層の転 写に際しては、 まず、 対応する位相差フィルムとガラス基板とを準備し た。 次に、 そのガラス基板の上に接着剤 （日東電工株式会社製アクリル 粘着剤） を塗布し、 その塗布面と前記位相差フィルムの位相差層表面と を密着させた。 そして、 前記位相差フィルムの基材および光学的異方性 層を剥離し、 前記位相差層のみを前記ガラス基板上に残すことにより転 写を完了し、 目的の測定用サンプルを得た。 また、 前記各光学的異方性 層の転写は、 前記位相差フィルムに代えて位相差層を含まない基材付異 方性層を用いる以外は前記各位相差層の転写と同様にして行なった。 さらに、 前記各層のそれぞれについて、 表面形状測定器 （小坂研究所 株式会社製、 商品名 Sur f corder ET4000) を用いて厚みを測定した。 具 体的には、 まず、 厚み測定対象となる層をその表面に有するサンプルを 準備し、 次に前記層の一部を剥離し、 その剥離した部分と剥離しない部 分との段差を前記表面形状測定器で測定して得られた測定値を厚みとし た。
そして、 前記測定用 （偏光解析用） サンプルを用いて偏光解析を行な つた。 以下、 図 6の模式図に基づき、 前記偏光解析の概略について説明 する。 図 6 Aは前記偏光解析を模式的に示す斜視図であり、 図 6 Bは上 面図である。
まず、 図 6に示す各要素について説明する。 図中、 6 1は測定用サン プルである。 6 3は入射光であり、 その入射方向はサンプル 6 1の面に 対して垂直である。 軸 Χ _ Χ ' は、 位相差フィルム製造時に照射した偏 光紫外線光の偏光軸と直交する軸である。 すなわち、 実施例 2および比 較例 2においては、 軸 X— X ' は、 光学的異方性層の延伸軸と平行であ る。 そして、 6 2は、 サンプル 6 1を、 軸 X— X ' を中心軸として角度 だけ回転させた状態を示す。 なお、 サンプル 6 1および 6 2について は、 簡略化のために厚みを省略して示している。
偏光解析の概略は以下の通りである。 すなわち、 まず、 測定用サンプ ル 6 1を、 その面が入射光 6 3の入射方向に対して垂直になるようにセ ットした。 そして、 入射光 6 3をサンプル 6 1に照射し、 位相差 R ( η m ) を測定した。 サンプル 6 1 においては、 前記位相差 Rは下記式 (VI) で表される。
R = ( n X - n y ) X d (VI) ただし、 dは測定対象となる層 （位相差層等） の厚み （n m) であり. 測定方法は前記の通りである。 また、 平均屈折率 （η χ + n y + n z) · /3を別途測定し、 その測定結果と、 前記厚み dおよび位相差 Rとから n x、 n yおよび n zを算出した。 ここで、 n x、 nyおよび n zの定 義は前記の通りである。 ただし、 軸 X— X' に平行な方向の軸を Y軸、 サンプル 6 1の面内において Y軸と垂直な方向の軸を X軸とする。 Z軸 は入射光 6 3の入射方向と平行な軸となる。
次に、 サンプル 6 1を、 軸 X— X' を中心として任意の角度 /3だけ回 転させた。 この角度 ]3を 「あおり角」 とする。 そして、 その状態のサン プル 6 2における位相差 R (nm) を測定した。 サンプル 6 2において は、 R、 n x ' 、 n y ' および dの関係は下記式 （VII) および (VIII) で表される。
Δ η = η χ ' -n y' (VII) R=A n d (VIII) ただし、 式中、 n x ' はサンプル 6 2における前記 X軸方向の屈折率、 n y' はサンプル 6 2における前記 Y軸方向の屈折率であり、 dは前記 式 (VI) と同じである。
そして、 以下あおり角 |Sを変化させながら、 各状態における位相差 R を測定した。 X軸および Y軸の方向は固定なので、 あおり角 iSを変化さ せれば、 測定対象となる層の光学的異方性に応じて Δ nおよび Rも変化 することになる。
以上のようにして、 前記各位相差層および光学的異方性層について、 あおり角を一 6 0 ° から 6 0 ° まで変化させ、 それぞれのあおり角にお ける前記位相差 Rを測定し、 あおり角と位相差の相関関係をグラフにま とめた。 図 7〜 1 0に、 実施例 1〜 2および比較例 1〜 2について得ら れた結果をそれぞれ示す。 なお、 光学的異方性層については、 比較例 1 のものは実施例 1と、 比較例 2のものは実施例 2とそれぞれ同じである ので、 それらについては実施例のところでまとめて示す。
図 7から分かる通り、 実施例 1の光学的異方性層 1 1はあおり角 /3 = 0 ° における位相差がほぼ 0 nmであり、 かつ、 あおり角 j3 = 0 ° を中 心に対称な変化を示した。 また、 光学的異方性層 1 1の n x、 n yおよ び n zはそれぞれ 1. 5 60、 1. 5 59および 1. 5 1 8であった。 これに対し、 同じく実施例 1の位相差層 1 3では、 あおり角 j3 = 0 ° に おける位相差は 0 nmではなく、 かつ、 あおり角 j8 = 0 ° を中心とした 変化は非対称になった。 したがって、 光学的異方性層 1 1は負の C一 P 1 a t eであり、 光学的異方性層 1 1上に形成された位相差層 1 3は、 ネマチック液晶が傾斜配向した 0_ P 1 a t eであることが確認された また、 図 8から分かる通り、 実施例 2の光学的異方性層 1 1 Aは、 あ おり角 j3 = 0° を中心に対称な変化を示し、 かつ、 あおり角 ]3 = 0 ° の ときの位相差がプラス側に大きくなつていた。 また、 n x、 n yおよび n zはそれぞれ 1. 5 5 5、 1. 5 64および 1. 52 0であった。 こ れに対し、 同じく実施例 2の位相差層 1 3 Aでは、 あおり角 ]3 = 0 ° を 中心とした変化は非対称になった。 この結果から、 一軸延伸した光学的 異方性層 1 1 Aは、 正の A— P 1 a t e成分と負の C一 P 1 a t e成分 を併せ持つ二軸性の異方性を持つことが確認された。 また、 位相差層 1 3 Aは、 延伸軸と直交する方位角方向でかつ厚み方向に傾斜している O -P l a t eであることが確認された。
さらに、 図 9から分かる通り、 比較例 1における位相差フィルムの位 相差層 1 5は、 あおり角 ]3 = 0 ° で位相差がほぼ 0 nmであり、 あおり 角 j3 = 0° を中心に対称な位相差変化を示した。 この結果から、 配向膜 1 4上の位相差層 1 5は面内異方性および傾斜配向性を備えていないこ とが確認された。
さらに、 図 1 0から分かる通り、 比較例 2における位相差フィルムの 位相差層 1 5 Aは、 あおり角 = 0 ° を中心に対称な位相差変化を示し た。 この結果から、 配向膜 1 4上の位相差層 1 5 Αは傾斜配向性を持た ないことが確認された。
以上の測定結果から分かる通り、 実施例では、 配向膜や配向基板等を 使用せず、 光学的異方性層の上に位相差層を直接積層させて位相差フィ ルムを製造することができた。 これに対し、 比較例では、. 光学的異方性 層の上に配向膜を介して位相差層を形成しょうとしたが、 配向膜がその 配向機能を果たさず、 その結果、 位相差層も本来の光学補償機能を発揮 しなかったことが分かつた。 産業上の利用の可能性
以上説明した通り、 本発明によれば、 位相差層の配向方向が高精度に制 御されており、 かつ製造コストが低い位相差フィルムおよびその製造方 法を提供することができる。 本発明の位相差フィルムは、 光学的異方性 層上に、 配向膜や接着剤を介せずに位相差層が直接積層されているため 、 配向膜や接着剤の材料コストが節約できる。 また、 配向膜や接着剤等 がない分、 位相差フィルムの光学的機能の向上および薄型化が可能であ る。 本発明の位相差フィルムの製造方法によれば、 配向膜、 配向基板、 接着剤等を使用せず光学的異方性層上に位相差層を形成できるため、 材 料コストの低減が可能である。 また、 配向膜の形成工程や位相差層の転 写工程が不必要なので、 その分製造工程数が少なく、 製造効率の向上お よびさらなるコスト低減につながる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 光学的異方性層と位相差層とを含み、 前記位相差層が配向した 液晶性化合物を含む位相差フィルムであって、 前記光学的異方性層上に 前記位相差層が直接積層されていることを特徴とする位相差フィルム。
2 . 前記位相差層が、 配向したポリマ一をさらに含む請求の範囲 1 記載の位相差フィルム。
3 . 前記液晶性化合物の配向方向が、 前記光学的異方性層の面方向 に対して傾斜している請求の範囲 1記載の位相差フィルム。
4 . 前記液晶性化合物の配向方向が、 前記位相差層の厚さ方向の位 置によって異なる請求の範囲 1記載の位相差フィルム。
5 . 前記液晶性化合物の配向方向のべクトルにおける前記光学的異 方性層の面方向のべクトル成分が、 前記光学的異方性層の光軸と直交す る請求の範囲 1記載の位相差フィルム。
6 . 前記位相差層が、 正の一軸性の屈折率異方性を有する請求の範 囲 1記載の位相差フィルム。
7 . 前記液晶性化合物が、 架橋構造を有する請求の範囲 1記載の位 相差フィルム。
8 . 前記液晶性化合物が、 ネマチック液晶性化合物を含む請求の範 囲 1記載の位相差フィルム。
9 . 前記光学的異方性層が、 負の一軸性の屈折率異方性を有する請 求の範囲 1記載の位相差フィルム。
1 0 . 前記光学的異方性層が、 二軸性の屈折率異方性を有する請求 の範囲 1記載の位相差フィルム。
1 1 . 前記光学的異方性層が、 液晶性化合物を含む請求の範囲 1記 載の位相差フィルム。
1 2. 前記光学的異方性層が、 ポリイミドを含む請求の範囲 1記載 の位相差フィルム。
1 3. 前記光学的異方性層が、 透明基材上に形成されている請求の 範囲 1記載の位相差フィルム。
14. 請求の範囲 1記載の位相差フィルムと偏光子とを含む光学素 子。
1 5. 透明保護フィルムをさらに含み、 前記透明保護フィルムが、 前記位相差フィルムと前記偏光子との間に挟まれている請求の範囲 14 記載の光学素子。
1 6. 前記偏光子が延伸したポリマーフィルムである請求の範囲 1 4記載の光学素子。
1 7. 前記偏光子がポリピニルアルコール系偏光フィルムである請 求の範囲 14記載の光学素子。
1 8. 請求の範囲 1記載の位相差フィルムまたは請求の範囲 14記 載の光学素子を含む画像表示装置。
1 9. 光学的異方性層上に、 液晶性化合物と偏光紫外線光に反応す るポリマーとを含む溶液を塗布する工程と、
前記溶液を乾燥して位相差層の前駆層を形成する工程と、
前記前駆層表面に偏光紫外線光を照射する工程とを含む、
位相差フィルムの製造方法。
20. 前記液晶性化合物を架橋させる工程をさらに含む請求の範囲 1 9記載の位相差フィルムの製造方法。
2 1. 前記前駆層表面に非偏光紫外線光を照射する工程をさらに含 む、 請求の範囲 1 9記載の位相差フィルムの製造方法。
22. 請求の範囲 1 9記載の製造方法により製造された位相差フィ ルムと偏光子とを準備し、 前記位相差フィルムおよび前記偏光子の少な くとも一方に接着剤を塗布する工程と、
前記接着剤を乾燥する工程と、
前記位相差フィルムと前記偏光子とを、 前記接着剤塗布面を介して貼 り合わせる工程とを含む、
光学素子の製造方法。
2 3 . 請求の範囲 1 9記載の製造方法により製造された位相差フィ ルムと、 透明保護フィルムが接着された偏光子とを準備し、 前記位相差 フィルムおよび前記透明保護フィルムの少なくとも一方に接着剤を塗布 する工程と、
前記接着剤を乾燥する工程と、
前記位相差フィルムと前記透明保護フィルムとを、 前記接着剤塗布面 を介して貼り合わせる工程とを含む、
光学素子の製造方法。
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