WO2007142003A1 - 複屈折フィルム、及びその製造方法、及びその用途 - Google Patents

複屈折フィルム、及びその製造方法、及びその用途 Download PDF

Info

Publication number
WO2007142003A1
WO2007142003A1 PCT/JP2007/060124 JP2007060124W WO2007142003A1 WO 2007142003 A1 WO2007142003 A1 WO 2007142003A1 JP 2007060124 W JP2007060124 W JP 2007060124W WO 2007142003 A1 WO2007142003 A1 WO 2007142003A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
birefringent film
treatment
film
birefringent
polycyclic compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2007/060124
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Junzo Miyazaki
Shoichi Matsuda
Tatsuki Nagatsuka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Priority to US12/303,344 priority Critical patent/US8253899B2/en
Publication of WO2007142003A1 publication Critical patent/WO2007142003A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D241/00—Heterocyclic compounds containing 1,4-diazine or hydrogenated 1,4-diazine rings
    • C07D241/36—Heterocyclic compounds containing 1,4-diazine or hydrogenated 1,4-diazine rings condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D241/38—Heterocyclic compounds containing 1,4-diazine or hydrogenated 1,4-diazine rings condensed with carbocyclic rings or ring systems with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atoms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • 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
    • G02F1/133633—Birefringent elements, e.g. for optical compensation using mesogenic materials
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • 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
    • G02F1/133634—Birefringent elements, e.g. for optical compensation the refractive index Nz perpendicular to the element surface being different from in-plane refractive indices Nx and Ny, e.g. biaxial or with normal optical axis

Definitions

  • the present invention relates to a thin birefringent film comprising at least one polycyclic compound containing a COOM group, the refractive index of which is controlled three-dimensionally, and a method for producing the same And its use.
  • LCDs Liquid crystal display devices
  • LCDs are elements that display characters and images using the electro-optical characteristics of liquid crystal molecules, and are used in mobile phones, laptop computers, liquid crystal televisions, and the like. Widely used.
  • LCD uses liquid crystal molecules with optical anisotropy, even if it has excellent display characteristics in one direction, the screen may become darker or unclear in the other direction. Then there is a problem.
  • the LCD is equipped with a birefringent film.
  • a birefringent film having such a refractive index relationship is obtained by applying a homeotopic orientation liquid crystal polymer on a substrate, then bringing the sidechain liquid crystal polymer into a liquid crystal state and then making a homeopic pick. It is manufactured by aligning and fixing in a state where the alignment state is maintained.
  • the market demands a thinner LCD. Therefore, a thinner birefringent film is required.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2006-0111369
  • An object of the present invention is to provide a thin birefringent film whose refractive index is controlled three-dimensionally.
  • the birefringence ( ⁇ ⁇ [590]) in the thickness direction at a wavelength of 590 nm of the birefringent film is ⁇ 0.05 or less.
  • the birefringent film has a thickness force of 0.2 ⁇ m to 2.0 ⁇ m.
  • the birefringent film force includes a casenaphtho [1,2-b] quinoxaline derivative represented by the following formula (I).
  • M represents a counter ion.
  • the birefringent film has a thickness direction retardation value (Rth [590]) at a wavelength of 590 nm of ⁇ 300 nm to 1 lOnm.
  • a laminated film includes at least the birefringent film and a base material.
  • a method for producing a birefringent film includes the following steps (1) to (3).
  • the hydrophilization treatment is at least one of a corona treatment, a plasma treatment, an alkali treatment, and an anchor coat treatment.
  • the base material is a glass substrate or a polymer film.
  • a polarizing plate includes at least the birefringent film and a polarizer.
  • M represents a counter ion.
  • the COOM group represents a carboxylic acid group or a carboxylate.
  • birefringent film indicates a birefringence in the thickness direction, what is the birefringence power 1 X 10_ 4 or more at a wavelength of 590 nm.
  • the optical anisotropy of the birefringent film when the refractive index in the fast axis direction) is ny and the refractive index in the thickness direction is nz.
  • the polycyclic compound is an organic compound having two or more aromatic and Z or heterocyclic rings in the molecular structure, and preferably has 3 to 8 aromatic and Z or heterocyclic rings.
  • Organic compounds more preferably organic compounds having 4 to 6 aromatic and Z or heterocyclic rings. If such a polycyclic compound is used, there is no absorption in the visible light region. Is small and can provide a transparent birefringent film.
  • a desired retardation value can be obtained by the thickness.
  • the reason for the high birefringence of the present invention is as follows. That is, since the polycyclic compound containing a —CO OM group is easy to form an association in a solution and the order of the state in which this association is formed is high, such a solution force formed film is also highly oriented. This is considered to indicate sex.
  • one of the effects of a COOM group contained in a polycyclic compound on a birefringent film is to improve the solubility of the polycyclic compound in a solvent and enable film formation by a solvent casting method.
  • ⁇ ) is preferably 0.05 or less, more preferably 0.2 to 0.08, and particularly preferably ⁇ 0.16 to 0.1.
  • the above ⁇ [590] can be appropriately adjusted within the above range depending on the molecular structure of the polycyclic compound. According to the present invention, by using a polycyclic compound containing a COOM group, a birefringent film satisfying such a high birefringence (absolute value) in the thickness direction could be obtained for the first time. .
  • the thickness of the birefringent film is preferably 0.2 ⁇ m to 2.0 ⁇ m, more preferably 0.25 to 1.25, and particularly preferably 0.25 to 0.3. ⁇ 1.
  • a thin birefringent film as described above can be produced.
  • Such a birefringent film as an optical member of a liquid crystal panel, for example, it is possible to contribute to the thinning of the liquid crystal display device.
  • any appropriate polycyclic compound can be used as long as it contains a COOM group.
  • the polycyclic compound preferably exhibits a liquid crystal phase in a solution state (that is, a lyotropic liquid crystal).
  • the liquid crystal phase is preferably a nematic liquid crystal phase in terms of excellent orientation.
  • the birefringent film preferably contains an acenaphtho [1,2-b] quinoxaline derivative represented by the following general formula (I) as a polycyclic compound.
  • M represents a counter ion.
  • Such a polycyclic compound can form a stable liquid crystal phase in a solution.
  • a transparent birefringent film having a high birefringence in the thickness direction and no or little absorption in the visible light region is produced. can do.
  • M is a counter ion.
  • the M is preferably a hydrogen atom, an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom, a metal ion, or a substituted or unsubstituted ammonium ion.
  • the metal ion for example, Ni 2+, Fe 3+, Cu 2+, Ag +, Zn 2 +, Al 3+, Pd 2+, Cd 2+, Sn 2+, Co 2+, Mn 2+, Ce 3+ and the like.
  • the birefringent film of the present invention is formed from an aqueous solution containing the above polycyclic compound and water
  • the above M initially selects a group that improves the solubility in water and forms a film. Thereafter, in order to increase the water resistance of the film, it can be substituted with a group insoluble or hardly soluble in water.
  • the acenaphtho [1,2-b] quinoxaline derivative represented by the above general formula (I) is a condensation polymerization of a carboxy 1,2-diamin derivative of benzene and acenaphthenequinone as shown in the following reaction formula (a). Can be obtained.
  • the transmittance of the birefringent film at a wavelength of 590 nm is preferably 85% or more, and more preferably 90% or more.
  • the retardation value (Rth [590]) in the thickness direction at a wavelength of 590 nm of the birefringent film is ⁇ 300 nm to 10 nm, more preferably ⁇ 270 nm to 30 nm, and particularly preferably ⁇ 250 nm to 150 nm. is there.
  • the thickness direction retardation value (Rth [ ⁇ ]) refers to the thickness direction retardation value at a wavelength ⁇ (nm) at 23 ° C.
  • the in-plane retardation value (Re [590]) of the birefringent film at a wavelength of 590 nm is less than 10 ⁇ m.
  • the in-plane retardation value (Re [ ⁇ ]) refers to the in-plane retardation value at 23 ° C. at the wavelength (nm).
  • the R (40) [ ⁇ ] is a retardation value measured at a temperature of 23 ° C. at a wavelength of ⁇ nm and inclined by 40 ° in a direction perpendicular to the slow axis of the birefringent film.
  • the retardation value measured with short-wavelength light is sufficiently larger than the retardation value measured with long-wavelength light.
  • the wavelength dependence of the steep phase difference It is also a feature of the birefringent film of the present invention to show the property.
  • the birefringent film of the present invention is produced by a method including the following steps (1) to (3).
  • At least one polycyclic compound containing a COOM group (M represents a counter ion);
  • a laminated film including at least a birefringent film and a substrate can be obtained.
  • the polycyclic compound (M represents a counter ion) containing a COOM group used in the above step (1) can be appropriately selected from the above.
  • the polycyclic compound preferably, the acenaphtho [1,2-b] quinoxaline derivative represented by the above general formula (I) is used.
  • the solvent is used for dissolving the polycyclic compound to develop a nematic liquid crystal phase.
  • Any appropriate solvent can be selected.
  • the solvent may be, for example, an inorganic solvent such as water or an organic solvent.
  • examples of the organic solvent include alcohols, ketones, ethers, esters, aliphatic and aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, amides, cellosolves and the like.
  • examples of the organic solvent include n-butanol, 2-butanol, cyclohexanol, isopropyl alcohol, t-butyl alcohol, glycerin, ethylene glycol, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclohexane.
  • the solvent is particularly preferably water.
  • the electrical conductivity of the water is preferably 20 ⁇ S / cm or less, more preferably 0.001 ⁇ S / cm lO S / cm, and particularly preferably 0.01 ⁇ SZcm to 5 ⁇ SZcm. .
  • the lower limit of the electrical conductivity of the water is 0 ⁇ S / cm.
  • the concentration of the polycyclic compound in the solution can be appropriately adjusted within a range showing a nematic liquid crystal phase depending on the kind of the polycyclic compound used.
  • the concentration of the polycyclic compound in the solution is preferably 5% by weight to 30% by weight, more preferably 7% by weight to 20% by weight, and particularly preferably 9% by weight to 15% by weight. % By weight.
  • the concentration of the solution in the above range the solution can form a stable liquid crystal state.
  • the nematic liquid crystal phase can be confirmed and identified by the optical pattern of the liquid crystal phase observed with a polarizing microscope.
  • the solution may further contain any appropriate additive.
  • the additives include surfactants, plasticizers, heat stabilizers, light stabilizers, lubricants, antioxidants, ultraviolet absorbers, flame retardants, colorants, antistatic agents, compatibilizers, and crosslinking agents. , And thickeners.
  • the amount of the additive is preferably more than 0 and 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the solution.
  • Hydrophilic treatment in the above step (2) refers to a treatment for reducing the water contact angle of the substrate.
  • the hydrophilization treatment is performed to improve the wettability and coatability of the substrate surface on which the polycyclic compound is coated.
  • the hydrophilization treatment is a treatment that lowers the contact angle of water at 23 ° C of the substrate, preferably 10% or more, and more preferably 15% to 80% lower than before the treatment.
  • Particularly preferred is a treatment for reducing by 20% to 70%.
  • the reduction ratio (%) is determined by the formula: ⁇ (contact angle before treatment ⁇ contact angle after treatment) Z contact angle before treatment ⁇ X100.
  • the hydrophilization treatment is preferably a treatment for reducing the contact angle of water at 23 ° C of the substrate by 5 ° or more, more preferably from 10 ° to 65 °, compared to before treatment.
  • a treatment for lowering particularly preferably a treatment for lowering by 20 ° to 65 °.
  • the hydrophilization treatment is a treatment in which the contact angle of water at 23 ° C of the substrate is preferably 5 ° to 60 °, and more preferably 5 ° to 50 °. , Especially preferred Is a treatment of 5 ° to 45 °.
  • the hydrophilization treatment may be, for example, a dry treatment or a wet treatment.
  • the dry treatment include discharge treatment such as corona treatment, plasma treatment, and glow discharge treatment; flame treatment; ozone treatment; UV ozone treatment; ionizing active ray treatment such as ultraviolet treatment and electron beam treatment.
  • the wet treatment include ultrasonic treatment using a solvent such as water or acetone; alkali treatment; anchor coat treatment.
  • the hydrophilic treatment is a corona treatment, a plasma treatment, an alkali treatment, or an anchor coat treatment.
  • a strong hydrophilization treatment a birefringent film having high orientation and small thickness variation can be obtained.
  • the conditions for the hydrophilization treatment such as the treatment time and strength, can be appropriately adjusted as appropriate so that the water contact angle of the substrate falls within the above range.
  • the corona treatment is typically a treatment for modifying the substrate surface by passing the substrate through corona discharge.
  • the corona discharge is generated by applying a high frequency and a high voltage between the grounded dielectric roll and the insulated electrode, and the air between the electrodes breaks down and is ionized.
  • the plasma treatment is typically a treatment for modifying the surface of the base material by passing the base material into the low temperature plasma.
  • the low-temperature plasma is generated when a glow discharge occurs in an inorganic gas such as a low-pressure inert gas, oxygen, or halogen gas, and part of gas molecules is ionized.
  • the above ultrasonic treatment is typically a treatment that removes contaminants on the surface of the substrate and improves the wettability of the substrate by immersing the substrate in water or an organic solvent and applying ultrasonic waves. It is.
  • the alkali treatment is typically a treatment for modifying the substrate surface by immersing the substrate in an alkali treatment solution in which a basic substance is dissolved in water or an organic solvent.
  • the anchor coating treatment is typically a treatment for applying an anchor coating agent to the substrate surface.
  • the base material used in the present invention is a uniform solution of the polycyclic compound and the solvent. Used for casting. Any appropriate substrate can be selected. Examples of the base material include a glass base material, a quartz substrate, a polymer film, a plastic substrate, a metal plate such as aluminum and iron, a ceramic substrate, and a silicon wafer.
  • the substrate is preferably a glass substrate or a polymer film.
  • any appropriate glass substrate can be selected.
  • the glass substrate is used for a liquid crystal cell.
  • the glass substrate used in the liquid crystal cell include soda lime (blue plate) glass containing an alkali component, or low alkali borosilicate glass.
  • a commercially available glass substrate may be used as it is.
  • commercially available glass substrates include glass cords manufactured by Koung Co., Ltd .: 1373, glass cord manufactured by Asahi Glass Co., Ltd .: AN635, glass code manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd .: NA-35, and the like.
  • Any appropriate resin can be selected as the resin forming the polymer film.
  • the polymer film contains a thermoplastic resin.
  • the thermoplastic resin include polyolefin-based resin, cycloolefin-based resin, poly-salt-vinyl resin, cell-mouthed resin, styrene-based resin, polymethyl methacrylate, polyacetic acid Vinyl, polysalt-vinylidene resin, polyamide resin, polyacetal resin, polycarbonate resin, polybutylene terephthalate resin, polyethylene terephthalate resin, polysenophone resin, polyethersulfone
  • the resin include polyether-based ketones, polyether ether ketone-based resins, polyarylate-based resins, and polyamide-imide-based resins.
  • thermoplastic resin is used alone or in combination of two or more. Further, the above-mentioned thermoplastic resin can also be used with any appropriate polymer modification. Examples of the polymer modification include modifications such as copolymerization, crosslinking, molecular terminals, and stereoregularity.
  • the base material used in the present invention is preferably a polymer film containing cellulosic resin.
  • the polycyclic compound is excellent in wettability, has a high birefringence index in the thickness direction, and is capable of obtaining a birefringent film with small thickness variation.
  • the cellulose-based resin preferably has a cellulose organic acid ester or cell mouth, in which part or all of the hydroxyl groups of cellulose are substituted with a acetyl group, a propiol group and / or a butyl group.
  • Mixed organic acid ester examples include cenorelose acetate, cenorelose propirate, cenorelose butyrate, and the like.
  • examples of the cellulose mixed organic acid include cellulose acetate propionate and cellulose acetate butyrate.
  • the cellulose-based resin can be obtained, for example, by the method described in JP-A-2001-188128 [0040] to [0041].
  • a commercially available polymer film can be used as it is.
  • a commercially available polymer film that has been subjected to secondary processing such as stretching treatment and Z or shrinkage treatment can also be used.
  • Examples of commercially available polymer films containing cellulosic resin include Fujitac series (trade names: ZRF80 S, TD80UF, TDY-80UL) manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd., Co-Camino Nortop Co., Ltd. The product name “KC8UX2 M” is available.
  • the thickness of the substrate is preferably 20 ⁇ m to 100 ⁇ m. By making the thickness of the substrate within the above range, the handling property and coating property of the substrate are excellent.
  • the coating speed of the solution in the step (3) is preferably 50 mmZ seconds or more, more preferably lOO mmZ seconds or more.
  • a coating method using an appropriate coater may be employed as appropriate.
  • the coater include a reverse roll coater, a forward rotation roll coater, a gravure roll coater, a knife coater, a rod coater, a slot die coater, a slot orifice coater, a curtain coater, a fountain coater, an air doctor coater, a kiss coater, a dip coater, and a bead coater.
  • Blade coater cast coater, spray coater, spin coater, extrusion coater, hot melt coater and the like.
  • the coater is a reno-single roll coater, a forward rotation roll coater, a gravure coater, a rod coater, a slot die coater, a slot orifice coater, a curtain coater, and a fountain coater.
  • drying means such as an air circulation type constant temperature oven in which hot air or cold air circulates, a heater using microwaves or far infrared rays, a roll heated for temperature control, a heat pipe roll, or a metal belt can be used.
  • the temperature at which the solution is dried is equal to or lower than the isotropic phase transition temperature of the solution, and it is preferable that the temperature is gradually raised from a low temperature to a high temperature to be dried.
  • the drying temperature is preferably 10 ° C to 80 ° C, more preferably 20 ° C to 60 ° C.
  • a birefringent film having a small thickness variation can be obtained within the above temperature range.
  • the time for drying the solution can be appropriately selected depending on the drying temperature and the type of the solvent. In order to obtain a birefringent film having a small variation in thickness, the drying time is, for example, 1 minute to 30 minutes, preferably 1 minute to 10 minutes.
  • a laminate (laminated film) in which a birefringent film is laminated on the surface of the substrate is obtained.
  • the method for producing a birefringent film of the present invention preferably further includes a step (4) after the steps (1) to (3).
  • the birefringent film obtained in the above step (3) is a group film comprising an aluminum salt, barium salt, lead salt, chromium salt, strontium salt, and a compound having two or more amino groups in the molecule. Contacting with a solution comprising at least one selected compound salt.
  • the step (4) is performed in order to make the resulting birefringent film insoluble or hardly soluble in water.
  • the compound salt include aluminum chloride, barium chloride, lead chloride, chlorochrome, strontium chloride, 4,4,1-tetramethyldiaminophenylmethane hydrochloride, 2,2′-dipyridyl hydrochloride, 4, 4'-dipyridyl hydrochloride, melamine hydrochloride, tetraaminopyrimidine hydrochloride and the like. With such a compound, a birefringent film excellent in water resistance can be obtained.
  • the concentration of the compound salt in the solution containing the above compound salt is preferably 3% by weight to 40% by weight, and particularly preferably 5% by weight to 30% by weight.
  • any method can be adopted.
  • the method includes, for example, (i) the birefringence film Examples thereof include a method of applying a solution containing the above compound salt on the surface of rum, and (ii) a method of immersing the birefringent film in a solution containing the above compound salt.
  • a residual solution a solution containing a compound salt
  • water or an arbitrary solvent it is preferable that the obtained birefringent film is washed with a residual solution (a solution containing a compound salt) with water or an arbitrary solvent. Furthermore, by drying this, a laminate having excellent adhesion at the interface between the substrate and the birefringent film can be obtained.
  • the use of the birefringent film of the present invention is not particularly limited, but representative examples include ⁇ 4 plates, ⁇ 2 plates, wide viewing angle films of liquid crystal display devices, and antireflection films for flat panel displays. It is done.
  • the birefringent film may be laminated with a polarizer and used as a polarizing plate. Hereinafter, this polarizing plate will be described.
  • the polarizing plate of the present invention includes at least the birefringent film and a polarizer.
  • the polarizing plate may include a laminated film including at least a birefringent film and a base material, or may include another birefringent film or an optional protective layer. Practically, any appropriate adhesive layer is provided between the constituent members of the polarizing plate, and the polarizer and the constituent members are adhered to each other.
  • Any suitable polarizer may be employed as long as it converts natural light or polarized light into linearly polarized light.
  • the polarizer is preferably a stretched film mainly composed of polybulal alcohol based resin containing iodine or a dichroic dye.
  • the thickness of the polarizer is usually 5 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • any appropriate adhesive can be selected as long as the above-mentioned adhesive is bonded to each other with a practically sufficient adhesion and adhesion time.
  • the material forming the adhesive layer include an adhesive, a pressure-sensitive adhesive, and an anchor coat agent.
  • the adhesive layer may have a multilayer structure in which an anchor coating agent layer is formed on the surface of an adherend and an adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer is formed thereon.
  • the adhesive layer may be a thin layer (also referred to as a hairline) that cannot be visually recognized.
  • an adhesive layer disposed on one side of the polarizer and an adhesive layer disposed on the other side May be the same or different.
  • Measurement was performed at 23 ° C. using a product name “KOBRA21—ADH” manufactured by Oji Scientific Instruments.
  • a value measured using an Abbe refractometer [product name “DR-M4” manufactured by Atago Co., Ltd.] was used.
  • the purified acenaphtho [1,2-b] quinoxaline-9-carboxylic acid is dissolved in 2 liters of pure water (electric conductivity: 1.7 / z SZcm).
  • hydroxyammonium was added, and the acid was neutralized with hydroxyammonium.
  • the obtained aqueous solution was put in a supply tank and purified using a triple flat membrane evaluation apparatus equipped with a reverse osmosis membrane filter [trade name “NTR-7430”] manufactured by Nitto Denko Corporation.
  • this purified aqueous solution was adjusted using a rotary evaporator so that the concentration of the polycyclic compound in the aqueous solution was 13.3 wt%.
  • the obtained aqueous solution was observed with a polarizing microscope, it showed a nematic liquid crystal phase at 23 ° C.
  • a polymer film (trade name “ZRF80S” manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) with a thickness of 80 ⁇ m as the main component is immersed in an aqueous solution in which sodium hydroxide is dissolved, and the film is immersed in the surface.
  • Alkaline treatment also called ⁇ ⁇ treatment
  • the water contact angle of the polymer film at 23 ° C was 64.6 ° before treatment and 26.5 ° after treatment.
  • the aqueous solution obtained in Synthesis Example 2 above is dried on the surface of the polymer film subjected to alkali treatment using a bar coater (trade name “mayer rot HS1.5” manufactured by BUSCHMAN). The coating was applied so that the thickness was 0.35 m.
  • the coating film is dried in a constant temperature room at 23 ° C while blowing air on the coating surface, and then further dried in an air circulation drying oven at 40 ° C. Allowed to dry for 3 minutes.
  • the characteristics of this birefringent film A are shown in Table 1.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

　本発明の複屈折フィルムは、屈折率楕円体がｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙの関係を満足し、－ＣＯＯＭ基（ここで、Ｍは対イオンを表す。）を含む、少なくとも１種の多環式化合物を含有しているものである。この多環式化合物は、例えば、一般式（Ｉ）で表されるアセナフト［１，２－ｂ］キノキサリン誘導体が含まれる。 　本発明の複屈折フィルムは、上記多環式化合物を含有することにより、厚み方向の屈折率が高く、且つ薄型に形成することができる。

Description

明 細 書
複屈折フィルム、及びその製造方法、及びその用途
技術分野
[0001] 本発明は、 COOM基を含む、少なくとも 1種の多環式ィ匕合物を含有してなり、 3 次元的に屈折率が制御された、薄型の複屈折フィルム、及びその製造方法、及びそ の用途に関する。
背景技術
[0002] 液晶表示装置 (以下、 LCDと 、う場合がある）は、液晶分子の電気光学特性を利用 して、文字や画像を表示する素子であり、携帯電話やノートパソコン、液晶テレビ等 に広く普及している。しかし、 LCDは、光学異方性を持った液晶分子を利用するため 、ある一方向には優れた表示特性を示していても、他の方向では、画面が暗くなつた り、不鮮明になったりするといつた課題がある。力かる LCDの視野角等を改善するた め、 LCDには複屈折フィルムが具備されている。
該複屈折フィルムの一つとして、屈折率楕円体が nz >nx= nyの関係を満足するも のが開示されている (例えば、特許文献 1参照)。このような屈折率の関係を有する複 屈折フィルムは、基板上にホメオト口ピック配向性側鎖型液晶ポリマーを塗布し、次い で当該側鎖型液晶ポリマーを液晶状態にぉ 、てホメオト口ピック配向させ、その配向 状態を維持した状態で固定化することによって作製される。しカゝしながら、市場からは 、さらなる薄型の LCDが切望されている。そのためにさらに薄型の複屈折フィルムが 求められている。
特許文献 1 :特開 2006— 011369号公報
発明の開示
[0003] 本発明の目的は、 3次元的に屈折率が制御された薄型の複屈折フィルムを提供す ることである。
[0004] 本発明の複屈折フィルムは、屈折率楕円体が nz>nx=nyの関係を満足し、 CO OM基 (Mは、対イオンを表す)を含む、少なくとも 1種の多環式ィ匕合物を含有してな る。 [0005] 本発明の複屈折フィルムは、屈折率楕円体が nz >nx=nyの関係を満足し、且つ、 厚み方向の複屈折率が高いため、従来の複屈折フィルムに比べて、薄い厚みで、所 望の位相差値を得ることができる。
[0006] 好ましい実施形態においては、上記複屈折フィルムの波長 590nmにおける厚み 方向の複屈折率（Δ η [590] )が、 - 0. 05以下である。
[0007] 好ましい実施形態においては、上記複屈折フィルムの厚み力 0. 2 μ m〜2. 0 μ mである。
[0008] 好ま 、実施形態にぉ 、ては、上記複屈折フィルム力 下記式 (I)で示されるァセ ナフト[ 1 , 2— b]キノキサリン誘導体を含む。ただし、式 (I)中、 Mは、対イオンを表す
[0009] [化 1]
Figure imgf000003_0001
[0010] 好ましい実施形態においては、上記複屈折フィルムの波長 590nmにおける厚み 方向の位相差値 (Rth [590」）が、—300nm〜一 lOnmである。
[0011] 本発明の別の局面によれば、積層フィルムが提供される。この積層フィルムは、上 記複屈折フィルムと基材とを少なくとも備える。
[0012] 本発明の別の局面によれば、複屈折フィルムの製造方法が提供される。この製造 方法は、次の（1)〜（3)の工程を含む。
( 1) COOM基を含む、少なくとも 1種の多環式ィ匕合物（Mは、対イオンを表す）と、 溶媒とを含有し、ネマチック液晶相を示す溶液を調製する工程、
(2)少なくとも一方の表面が、親水化された基材を準備する工程、
(3)上記工程 (2)で準備した基材の親水化処理された表面に、上記工程（1)で調製 した溶液を塗工し、乾燥させる工程。
[0013] 本発明の複屈折フィルムの製造方法は、基材に塗工して乾燥するという生産性に 優れた方法で、 nz>nx=nyの関係を満足し、薄型の複屈折フィルムを作製すること ができる。
[0014] 好ま 、実施形態にぉ 、ては、上記親水化処理は、コロナ処理、プラズマ処理、ァ ルカリ処理、又はアンカーコート処理の少なくとも何れか 1つの処理である。
[0015] 好ま 、実施形態にぉ 、ては、上記基材が、ガラス基板又は高分子フィルムである
[0016] 本発明の別の局面によれば、偏光板が提供される。上記偏光板は、上記複屈折フ イルムと、偏光子とを少なくとも備える。
発明を実施するための最良の形態
[0017] 《1.本発明の複屈折フィルムの概要》
本発明の複屈折フィルムは、屈折率楕円体は nz>nx=nyの関係を満足し、—CO OM基を含む、少なくとも 1種の多環式化合物を含有してなる。ここで、 Mは対イオン を表す。上記 COOM基は、カルボン酸基又はカルボン酸塩を表す。
[0018] 本明細書において、「複屈折フィルム」とは、厚み方向に複屈折を示すものをいい、 波長 590nmにおける複屈折率力 1 X 10_4以上であるものを包含する。「nz>nx= ny」とは、複屈折フィルムの面内において屈折率の最大となる方向（すなわち遅相軸 方向）の屈折率を nx、面内において遅相軸方向と直交する方向（すなわち、進相軸 方向）の屈折率を ny、厚み方向の屈折率を nz、とした場合の複屈折フィルムの光学 的な異方性を示す。
[0019] 本発明において、「nx=ny」とは、 nxと nyが完全に同一である場合だけでなぐ実 質的に同一である場合を包含する。なお、「nx=nyが実質的に同一である場合」と は、例えば、後述する面内の位相差値 (Re[590])が 10nm未満である。
[0020] 上記多環式化合物は、分子構造中に、芳香族及び Z又は複素環を 2つ以上有す る有機化合物であり、好ましくは芳香族及び Z又は複素環を 3個〜 8個有する有機 化合物であり、さらに好ましくは芳香族及び Z又は複素環を 4個〜 6個有する有機化 合物である。このような多環式ィ匕合物を用いれば、可視光の領域で吸収がないか又 は小さ 、、透明な複屈折フィルムを得ることができる。
[0021] このような複屈折フィルムは、屈折率楕円体が nz>nx=nyの関係を満足し、且つ 、高い厚み方向の複屈折率を示すため、従来の複屈折フィルムに比べて、薄い厚み で所望の位相差値を得ることができる。本発明者等の推定によれば、本発明の複屈 折フィルム力 高い複屈折性を示す理由は、次のように推察する。すなわち、—CO OM基を含む多環式化合物が、溶液中で会合体を形成し易ぐこの会合体を形成し た状態の秩序性が高いために、かかる溶液力 形成されたフィルムも高い配向性を 示すものと考えられる。本発明において、多環式化合物に含まれる COOM基の、 複屈折フィルムに及ぼす作用の 1つは、多環式化合物の溶媒に対する溶解性を向 上させ、ソルベントキャスティング法による成膜を可能にすることであり、もう 1つは、 3 次元的に屈折率を制御し、 nz>nx= nyの関係を満足する屈折率楕円体を得ること である。
[0022] 本発明の複屈折フィルムの波長 590nmにおける厚み方向の複屈折率（ Δ η[590]
=ηχ— ηζ)は、好ましくは 0. 05以下であり、さらに好ましくは 0. 2〜一 0. 08で あり、特に好ましくは—0. 16〜一 0. 1である。なお、上記 Δ η[590]は、多環式化合 物の分子構造により、上記範囲に、適宜、調整することができる。本発明によれば、 — COOM基を含む多環式ィ匕合物を用いることによって、このような高い厚み方向の 複屈折率 (絶対値)を満足する複屈折フィルムを初めて得ることができた。
[0023] 上記複屈折フィルムの厚みは、好ましくは 0. 2 μ m〜2. 0 μ mであり、さらに好まし く ίま 0. 25 πι〜1. であり、特に好ましく ίま 0. 3 πι〜1. である。上記多 環式ィ匕合物を用いることにより、前記のような薄型の複屈折フィルムを作製できる。か かる厚みの複屈折フィルムを、例えば、液晶パネルの光学部材として用いることにより 、液晶表示装置の薄型化に貢献できる。
[0024] < 2.多環式化合物》
本発明に用いられる多環式ィ匕合物は、 COOM基を含むものであれば、任意の 適切な多環式ィ匕合物が用いられ得る。上記多環式化合物は、好ましくは、溶液状態 で液晶相を呈するものである（すなわち、リオトロピック液晶）。上記液晶相は配向性 に優れるという点で、好ましくは、ネマチック液晶相である。 [0025] 上記複屈折フィルムは、好ましくは、多環式化合物として、下記一般式 (I)で表され るァセナフト[1, 2—b]キノキサリン誘導体を含む。式 (I)中、 Mは対イオンを表す。
[0026] [化 2]
Figure imgf000006_0001
[0027] このような多環式ィ匕合物は、溶液中で、安定な液晶相を形成することができる。該 多環式ィ匕合物を含む溶液からのソルベントキャスティング法によって、高 、厚み方向 の複屈折率を有し、可視光の領域で吸収がないか又は小さい、透明な複屈折フィル ムを作製することができる。
[0028] 上記一般式 (I)中、 Mは、対イオンである。該 Mは、好ましくは、水素原子、アルカリ 金属原子、アルカリ土類金属原子、金属イオン、又は置換若しくは無置換のアンモ- ゥムイオンである。上記金属イオンとしては、例えば、 Ni2+、 Fe3+、 Cu2+、 Ag+、 Zn2 +、 Al3+、 Pd2+、 Cd2+、 Sn2+、 Co2+、 Mn2+、 Ce3+等があげられる。例えば、本発明 の複屈折フィルムが、上記多環式化合物と水とを含む水溶液から形成される場合、 上記 Mは、当初、水への溶解性を向上させる基を選択しておき、成膜後は、フィルム の耐水性を高めるために、水に不溶性又は難溶性の基に置換することもできる。 上記一般式 (I)で表されるァセナフト[1, 2— b]キノキサリン誘導体は、下記反応式 (a)のように、ベンゼン 1, 2—ジァミンのカルボキシ基誘導体と、ァセナフテンキノ ンとを縮合重合させて得ることができる。
[0029] [化 3]
Figure imgf000007_0001
[0030] < 3.複屈折フィルムの諸物性》
上記複屈折フィルムの波長 590nmにおける透過率は、好ましくは 85%以上であり 、さらに好ましくは 90%以上である。
[0031] 上記複屈折フィルムの Rth [590]は、屈折率楕円体が nz>nx=nyの関係を満足 する範囲で、適切な値に設定され得る。上記複屈折フィルムの波長 590nmにおける 厚み方向の位相差値 (Rth[590])は、—300nm〜一 10nmであり、さらに好ましく は— 270nm〜一 30nmであり、特に好ましくは— 250nm〜一 50nmである。本明細 書において、厚み方向の位相差値 (Rth [ λ ])は、 23°Cで波長 λ (nm)における厚 み方向の位相差値をいう。 Rth[ λ ]は、フィルムの厚みを d (nm)としたとき、 Rth[ λ ] = (nx-nz) X dによって求めることができる。
[0032] 上記複屈折フィルムの波長 590nmにおける面内の位相差値 (Re [590])は、 10η m未満である。本明細書において、面内の位相差値 (Re [ λ ])は、 23°Cで波長え (n m)における面内の位相差値をいう。 Re[ λ ]は、フィルムの厚みを d (nm)としたとき、 Re[ λ ] = (nx-ny) X dによって求めることができる。
[0033] 上記複屈折フィルムの波長分散値 (D)は、好ましくは、 1. 01以上であり、さらに好 ましく ίま 1. 02-1. 1であり、最も好ましく ίま、 1. 03-1. 07である。本明糸田書【こお ヽ て、波長分散値 (D)は、式; D=R(40) [450] /R (40) [550]から算出される値で ある。該 R (40) [ λ ]は、 23°Cで波長 λ nmにおいて、複屈折フィルムの遅相軸に対 して直角方向に 40° 傾斜させて測定した位相差値である。
従来の複屈折フィルムでは、このような急峻な波長依存性を示すものは得られて ヽ なかった。本発明の複屈折フィルムは、短波長の光で測定した位相差値が、長波長 の光で測定した位相差値よりも十分に大きい。このように、急峻な位相差の波長依存 性を示すことも、本発明の複屈折フィルムの特徴である。
[0034] <4.複屈折フィルムの製法》
1つの実施形態において、本発明の複屈折フィルムは、次の（1)〜（3)の工程を含 む方法により作製される。
[0035] (1) COOM基を含む、少なくとも 1種の多環式ィ匕合物（Mは、対イオンを表す）と
、溶媒とを含有し、ネマチック液晶相を示す溶液を調製する工程、
(2)少なくとも一方の表面が、親水化処理された基材を準備する工程、
(3)上記工程 (2)で準備した基材の親水化された表面に、上記工程（1)で調製し た溶液を塗工し、乾燥させる工程。
[0036] このような製法によれば、複屈折フィルムと基材とを少なくとも備える積層フィルムを 得ることができる。
[0037] 上記工程（1)で用いられる COOM基を含む多環式ィ匕合物（Mは、対イオンを表 す）は、上述したものから適宜、適切なものが選択され得る。多環式化合物としては、 好ましくは、上記一般式 (I)で表されるァセナフト[1, 2— b]キノキサリン誘導体が用 いられる。
[0038] 上記溶媒は、上記多環式化合物を溶解して、ネマチック液晶相を発現させるため に用いられる。上記溶媒は、任意の適切なものが選択され得る。上記溶媒は、例え ば、水などの無機溶剤であってもよいし、有機溶剤であってもよい。有機溶剤として は、アルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、脂肪族および芳香族炭化水 素類、ハロゲン化炭化水素類、アミド類、セロソルブ類などが挙げられる。具体的には 、上記有機溶媒としては、例えば、 n—ブタノール、 2—ブタノール、シクロへキサノー ル、イソプロピルアルコール、 t ブチルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、 アセトン、メチルェチルケトン、シクロへキサノン、シクロペンタノン、 2—ペンタノン、 2 キサノン、ジェチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジォキサン、ァ-ソール、酢酸 ェチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、 n キサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロ 口ホルム、ジクロロメタン、ジクロロェタン、ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルァセトァ ミド、メチルセ口ソルブ、ェチルセ口ソルブなどがあげられる。これらの溶媒は、 1種単 独で、又は 2種類以上を混合して用いることができる。 [0039] 溶媒は、特に好ましくは、水である。上記水の電気伝導率は、好ましくは 20 μ S/c m以下であり、さらに好ましくは 0. 001 μ S/cm lO S/cmであり、特に好ましく は 0. 01 μ SZcm〜5 μ SZcmである。上記水の電気伝導率の下限値は、 0 μ S/c mである。水の電気伝導率を上記の範囲にすることによって、高い厚み方向の複屈 折率を有する複屈折フィルムを得られ得る。
[0040] 上記溶液の多環性化合物の濃度は、用いる多環式ィ匕合物の種類によって、ネマチ ック液晶相を示す範囲に適宜、調製され得る。上記溶液の多環性ィ匕合物の濃度は、 好ましくは、 5重量％〜30重量％であり、さらに好ましくは、 7重量％〜20重量％であ り、特に好ましくは 9重量％〜15重量％である。溶液の濃度を上記範囲とすることに よって、該溶液は、安定な液晶状態を形成し得る。上記ネマチック液晶相は、偏光顕 微鏡で観察される液晶相の光学模様によって、確認、識別することができる。
[0041] 上記溶液は、任意の適切な添加剤をさらに含有し得る。上記添加剤としては、例え ば、界面活性剤、可塑剤、熱安定剤、光安定剤、滑剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、 難燃剤、着色剤、帯電防止剤、相溶化剤、架橋剤、および増粘剤などが挙げられる 。上記添加剤の添加量は、好ましくは、溶液 100重量部に対して、 0を超え 10重量部 以下である。
[0042] 上記工程 (2)における「親水化処理」とは、基材の水の接触角を低下させる処理を いう。上記親水化処理は、多環性化合物を塗工する基材表面のぬれ性、塗工性を 向上させるために行われる。上記親水化処理は、基材の 23°Cにおける水の接触角 を、処理前に比べて、好ましくは 10%以上低下させる処理であり、さらに好ましくは 1 5%〜80%低下させる処理であり、特に好ましくは 20%〜70%低下させる処理であ る。なお、この低下させる割合 (％)は、式： { (処理前の接触角-処理後の接触角） Z 処理前の接触角 } X 100により求められる。
[0043] さらに、上記親水化処理は、基材の 23°Cにおける水の接触角を、処理前に比べて 、好ましくは、 5° 以上低下させる処理であり、さらに好ましくは、 10° 〜65° 低下さ せる処理であり、特に好ましくは 20° 〜65° 低下させる処理である。
[0044] さらに、上記親水化処理は、基材の 23°Cにおける水の接触角を、好ましくは 5° 〜 60° とする処理であり、さらに好ましくは 5° 〜50° とする処理であり、特に好ましく は 5° 〜45° とする処理である。基材の水の接触角を上記範囲とすることによって、 高い厚み方向の複屈折率を示し、且つ、厚みバラツキの小さい複屈折フィルムを得 られ得る。
[0045] さらに、上記親水化処理は、適切な方法が採用され得る。上記親水化処理としては 、例えば、乾式処理でもよぐ湿式処理でもよい。乾式処理としては、例えば、コロナ 処理、プラズマ処理、及びグロ一放電処理などの放電処理;火炎処理;オゾン処理； UVオゾン処理；紫外線処理や電子線処理などの電離活性線処理などが挙げられる 。湿式処理としては、例えば、水やアセトンなどの溶媒を用いた超音波処理;アルカリ 処理；アンカーコート処理などが挙げられる。これらの親水化処理は、単独で行っても よいし、 2つ以上を組み合わせて行ってもよい。
[0046] 好ましくは、上記親水化処理は、コロナ処理、プラズマ処理、アルカリ処理、又はァ ンカーコート処理である。力かる親水化処理であれば、高い配向性を有し、且つ、厚 みバラツキの小さい複屈折フィルムを得ることができる。上記親水化処理の条件、例 えば、処理時間や強度などは、基材の水の接触角が上記の範囲となるように、適宜、 適切に調整され得る。
[0047] 上記コロナ処理は、代表的には、コロナ放電内へ、基材を通過させることによって、 基材表面を改質する処理である。該コロナ放電は、接地された誘電体ロールと絶縁 された電極との間に高周波、高電圧を印加することにより、電極間の空気が絶縁破壊 してイオン化し発生する。上記プラズマ処理は、代表的には、低温プラズマ内へ、基 材を通過させることによって、基材表面を改質する処理である。該低温プラズマは、 低圧の不活性ガスや酸素、ハロゲンガスなど無機気体中でグロ一放電を起こすと、 気体分子の一部がイオン化して発生する。上記超音波処理は、代表的には、水や有 機溶媒中に基材を浸漬させて超音波をあてることにより、基材表面の汚染物を除去 し、基材のぬれ性を改善する処理である。上記アルカリ処理は、代表的には、塩基性 物質を水又は有機溶剤に溶解したアルカリ処理液に、基材を浸漬することによって、 基材表面を改質する処理である。上記アンカーコート処理は、代表的には、基材表 面にアンカーコート剤を塗工する処理である。
[0048] 本発明に用いられる基材は、上記多環性化合物と溶媒とを含有する溶液を、均一 に流延するために用いられる。上記基材は、任意の適切なものが選択され得る。上 記基材としては、例えば、ガラス基材、石英基板、高分子フィルム、プラスチック基板 、アルミや鉄などの金属板、セラミック基板、シリコンウェハーなどが挙げられる。上記 基材は、好ましくは、ガラス基材又は高分子フィルムである。
[0049] 上記ガラス基板としては、任意の適切なものが選択され得る。好ましくは、上記ガラ ス基板は、液晶セルに用いられるものである。液晶セルに用いられるガラス基板は、 例えば、アルカリ成分を含むソーダ石灰 (青板)ガラス、又は低アルカリ硼砂酸ガラス などが挙げられる。上記ガラス基板は、市販のものをそのまま用いてもよい。市販のガ ラス基板としては、例えば、コーユング社製のガラスコード： 1373、旭硝子 (株)製の ガラスコード: AN635、 NHテクノグラス (株）製のガラスコード: NA— 35などが挙げ られる。
[0050] 上記高分子フィルムを形成する榭脂としては、任意の適切なものが選択され得る。
好ましくは、上記高分子フィルムは熱可塑性榭脂含有する。上記熱可塑性榭脂とし ては、ポリオレフイン系榭脂、シクロォレフイン系榭脂、ポリ塩ィ匕ビ二ル系榭脂、セル口 一ス系榭脂、スチレン系榭脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩ィ匕ビ- リデン系榭脂、ポリアミド系榭脂、ポリアセタール系榭脂、ポリカーボネート系榭脂、ポ リブチレンテレフタレート系榭脂、ポリエチレンテレフタレート系榭脂、ポリスノレホン系 榭脂、ポリエーテルスルホン系榭脂、ポリエーテルエーテルケトン系榭脂、ポリアリレ 一ト系榭脂、ポリアミドイミド系榭脂などが挙げられる。上記の熱可塑性榭脂は、単独 で、または 2種以上を組み合わせて用いられる。また、上記の熱可塑性榭脂は、任意 の適切なポリマー変性を行って力も用いることもできる。上記ポリマー変性としては、 例えば、共重合、架橋、分子末端、立体規則性などの変性が挙げられる。
[0051] 本発明に用いられる基材は、好ましくは、セルロース系榭脂を含有する高分子フィ ルムである。多環性ィ匕合物のぬれ性に優れ、高い厚み方向の複屈折率を有し、且つ 、厚みバラツキの小さ 、複屈折フィルムが得られ得る力 である。
[0052] 上記セルロース系榭脂は、任意の適切なものが採用され得る。上記セルロース系 榭脂は、好ましくは、セルロースの水酸基の一部または全部がァセチル基、プロピオ -ル基及び/又はブチル基で置換された、セルロース有機酸エステルまたはセル口 ース混合有機酸エステルである。上記セルロース有機酸エステルとしては、例えば、 セノレロースアセテート、セノレロースプロピ才ネート、セノレロースブチレート等が挙げら れる。上記セルロース混合有機酸としては、例えば、セルロースアセテートプロビオネ ート、セルロースアセテートブチレート等が挙げられる。上記セルロース系榭脂は、例 えば、特開 2001— 188128号公報 [0040]〜[0041]に記載の方法により得ること ができる。
[0053] 本発明に用いられる基材は、市販の高分子フィルムをそのまま用いることもできる。
あるいは、市販の高分子フィルムに延伸処理及び Z又は収縮処理などの 2次的加工 を施したものを用いることもできる。市販のセルロース系榭脂を含有する高分子フィル ムとしては、例えば、富士写真フィルム (株)製のフジタックシリーズ (商品名： ZRF80 S、 TD80UF、 TDY-80UL)、コ-カミノルタォプト（株）社製の商品名「KC8UX2 M」などが挙げられる。
[0054] 上記基材の厚みは、好ましくは、 20 μ m〜100 μ mである、基材の厚みを上記の 範囲とすることによって、基材のハンドリング性や塗工性が優れる。
[0055] 上記工程（3)における、溶液の塗工速度は、好ましくは 50mmZ秒以上であり、さ らに好ましくは lOOmmZ秒以上である。塗工速度を上記の範囲とすることによって、 高い厚み方向の複屈折率を有し、且つ、厚みバラツキの小さい複屈折フィルムが得 られ得る。
[0056] 上記溶液を基材の表面に塗工する方法としては、適宜、適切なコータを用いた塗 ェ方式が採用され得る。上記コータとしては、例えば、リバースロールコータ、正回転 ローノレコータ、グラビアローノレコータ、ナイフコータ、ロッドコータ、スロットダイコータ、 スロットオリフィスコータ、カーテンコータ、フアウンテンコータ、エアドクタコータ、キス コータ、ディップコータ、ビードコータ、ブレードコータ、キャストコータ、スプレーコータ 、スピンコータ、押出コータ、ホットメルトコータなどが挙げられる。上記コータは、好ま しくは、リノく一スローノレコータ、正回転ローノレコータ、グラビアコータ、ロッドコータ、ス ロットダイコータ、スロットオリフィスコータ、カーテンコータ、及びフアウンテンコータで ある。
[0057] 上記溶液を乾燥させる方法は、適宜、適切な方法が採用され得る。乾燥方法は、 例えば、熱風又は冷風が循環する空気循環式恒温オーブン、マイクロ波もしくは遠 赤外線などを利用したヒーター、温度調節用に加熱されたロール、ヒートパイプロー ル、又は金属ベルトなどの乾燥手段が挙げられる。
[0058] 上記溶液を乾燥させる温度は、上記溶液の等方相転移温度以下であり、低温から 高温へ徐々に昇温して乾燥させることが好ましい。上記乾燥温度は、好ましくは 10°C 〜80°Cであり、さらに好ましくは 20°C〜60°Cである。上記の温度範囲であれば厚み ノ ラツキの小さい複屈折フィルムを得ることができる。
[0059] 上記溶液を乾燥させる時間は、乾燥温度や溶媒の種類によって、適宜、選択され 得る。厚みのバラツキの小さい複屈折フィルムを得るためには、乾燥時間は、例えば 、 1分〜 30分であり、好ましくは 1分〜 10分である。溶液を乾燥することにより、基材 の表面に、複屈折フィルムが積層された、積層体 (積層フィルム）が得られる。
[0060] 本発明の複屈折フィルムの製造方法は、好ましくは、上記工程（1)〜（3)の後に、 工程 (4)をさらに含む：
(4)上記工程（3)で得られた複屈折フィルムに、アルミニウム塩、バリウム塩、鉛塩、 クロム塩、ストロンチウム塩、及び分子内に 2個以上のアミノ基を有する化合物からな る群カゝら選択される少なくとも 1種の化合物塩を含む溶液を接触させる工程。
[0061] 本発明において、上記工程 (4)は、得られる複屈折フィルムを、水に対して、不溶 化又は難溶ィ匕させるために行われる。上記化合物塩としては、例えば、塩化アルミ- ゥム、塩化バリウム、塩化鉛、塩ィ匕クロム、塩化ストロンチウム、 4, 4，一テトラメチルジ アミノフヱニルメタン塩酸塩、 2, 2'ージピリジル塩酸塩、 4, 4'ージピリジル塩酸塩、 メラミン塩酸塩、テトラアミノビリミジン塩酸塩などが挙げられる。このような化合物であ れば、耐水性に優れた複屈折フィルムが得られ得る。
[0062] 上記の化合物塩を含む溶液の、化合物塩の濃度は、好ましくは 3重量％〜40重量 %であり、特に好ましくは、 5重量％〜30重量％である。複屈折フィルムを上記範囲 の濃度の化合物塩を含む溶液と接触させることによって、耐久性に優れたものが得ら れ得る。
[0063] 上記工程 (3)で得られた複屈折フィルムを、上記化合物を含む溶液と接触させる方 法としては、任意の方法を採用できる。該方法としては、例えば、（i)当該複屈折フィ ルムの表面に上記化合物塩を含む溶液を塗工する方法、 (ii)当該複屈折フィルムを 上記化合物塩を含む溶液に浸漬する方法などが挙げられる。これらの方法が採用さ れる場合、得られた複屈折フィルムは、水又は任意の溶剤で残存溶液 (化合物塩を 含む溶液)を洗浄することが好ましい。さらにこれを乾燥することで、基材と複屈折フィ ルムとの界面の密着性に優れた積層体が得られ得る。
[0064] < 5.複屈折フィルムの用途》
本発明の複屈折フィルムの用途は、特に制限はないが、代表的には、液晶表示装 置の λ Ζ4板、 λ Ζ2板、視野角拡大フィルム、フラットパネルディスプレイ用反射防 止フィルムなどが挙げられる。 1つの実施形態においては、上記複屈折フィルムは、 偏光子と積層して、偏光板として用いてもよい。以下、この偏光板について説明する
[0065] « 6.本発明の偏光板〉〉
本発明の偏光板は、上記複屈折フィルムと偏光子とを少なくとも備える。上記偏光 板は、複屈折フィルムと基材とを少なくとも備える積層フィルムを含んで 、てもよ 、し、 他の複屈折フィルムや、任意の保護層を含んでいてもよい。実用的には、上記偏光 板の、構成部材の間には、任意の適切な接着層が設けられ、偏光子と各構成部材と が粘着される。
[0066] 上記偏光子としては、自然光又は偏光を直線偏光に変換するものであれば、適切 なものが採用され得る。上記偏光子は、好ましくは、ヨウ素又は二色性染料を含有す るポリビュルアルコール系榭脂を主成分とする延伸フィルムである。上記偏光子の厚 みは、通常、 5 μ m〜50 μ mである。
[0067] 上記接着剤は、隣り合う部材の面と面とを接合し、実用上十分な接着力と接着時間 で、一体ィ匕させるのであれば、任意の適切なものが選択され得る。上記接着層を形 成する材料としては、例えば、接着剤、粘着剤、アンカーコート剤が挙げられる。上記 接着層は、被着体の表面にアンカーコート剤層が形成され、その上に接着剤層また は粘着剤層が形成されたような多層構造であってもよい。或いは、上記接着層は、肉 眼的に認知できないような薄い層（ヘアーラインともいう）であってもよい。上記偏光板 にお 、て、偏光子の一方の側に配置された接着層と他方の側に配置された接着層 は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
実施例
[0068] 本発明について、実施例および比較例を用いて更に説明する。なお、本発明は、 これらの実施例のみに限定されるものではない。なお、実施例で用いた各分析方法 は、以下の通りである。
(1)厚みの測定方法：
厚みが 10 m未満の場合、薄膜用分光光度計 [大塚電子 (株)製 製品名「瞬間マ ルチ測定システム MCPD— 2000」]を用いて測定した。厚みが 10 m以上の場合 、アンリツ製デジタルマイクロメーター「KC— 351C型」を使用して測定した。
(2)透過率 (T[590] )、厚み方向の複屈折率（ Δ η[590] )、位相差値 (Re [え]、 Rt h [え])、波長分散値 (D) (R (40) [450] /R (40) [550])の測定方法：
王子計測機器 (株)製 商品名「KOBRA21— ADH」を用いて、 23°Cで測定した。 なお、平均屈折率は、アッベ屈折率計 [ァタゴ (株)製 製品名「DR— M4」]を用いて 測定した値を用いた。
(3)電気伝導率の測定方法：
濃度を 0. 05重量％に調製した水溶液で、溶液電導率計 [京都電子工業 (株)製、 製品名「CM— 117」]の電極を洗浄した後、電極に接続された lcm3の容器に試料 をみたして、表示された電気伝導率が一定の値を示したところを、測定値とした。
(4)水の接触角の測定方法：
固液界面解析装置 [協和界面科学 (株)製 製品名「Drop Master300」]を用い て、基材に液を滴下した後、 5秒間経過した後の接触角を測定した。測定条件は、静 的接触角測定である。水は、超純水を用い、液滴は 0. 5 1とした。それぞれの基材 につ 、て、繰り返し回数 10回の平均値を測定値とした。
[0069] [合成例 1]
くァセナフト [1, 2—b]キノキサリンー9一力ルボン酸の合成〉
500mLのジメチルホルムアルデヒドを、精製した 10gのァセナフテンキノンと 84gの 3, 4—ジァミノ安息香酸の混合物に添加した。反応物を、室温で 21時間攪拌し続け た。沈殿物をろ過して、粗組成物を得た。この粗組成物は、熱したジメチルホルムアミ ドに溶解して、再度、ろ過し、ジメチルホルムアミド及び水で洗浄して精製した。
[0070] [合成例 2]
くァセナフト [1, 2—b]キノキサリンー9一力ルボン酸アンモ-ゥムの合成〉
下記の反応経路 (b)に示すように、上記精製したァセナフト[1, 2—b]キノキサリン —9—カルボン酸を、 2リットルの純水（電気伝導率： 1. 7 /z SZcm)に溶解し、さらに 水酸ィ匕アンモニゥムをカ卩えて、酸を水酸ィ匕アンモニゥムで中和した。得られた水溶液 は、供給タンクに入れ、 日東電工 (株)製の逆浸透膜フィルター [商品名「NTR— 74 30」]を備えた 3連平膜評価装置を用いて、精製した。次に、この精製した水溶液を、 ロータリーエバポレーターを用いて、水溶液中の多環性化合物の濃度が 13. 3重量 %となるように調整した。ここで得られた水溶液を、偏光顕微鏡観察すると、 23°Cで ネマチック液晶相を示した。
[0071] [化 4]
Figure imgf000016_0001
[0072] [実施例 1]
厚み 80 μ mのトリアセチルセルロースを主成分とする高分子フィルム [富士写真フィ ルム (株)製 商品名「ZRF80S」 ]を、水酸ィ匕ナトリウムを溶解させた水溶液に浸漬し 、その表面にアルカリ処理 (鹼ィ匕処理ともいう）を施した。上記高分子フィルムの 23°C における水の接触角は、処理前は 64. 6° であり、処理後は 26. 5° であった。次に 、上記高分子フィルムのアルカリ処理した表面に、上記合成例 2で得られた水溶液を 、バーコ一ター [BUSCHMAN社製 商品名「mayer rot HS1. 5」]を用いて、乾 燥後の厚みが 0. 35 mとなるように塗工した。該塗工膜を、 23°Cの恒温室内で塗 ェ表面に風を吹き付けながら乾燥させた後、さらに 40°Cの空気循環式乾燥オーブン 内で 3分間乾燥させた。その結果、トリァセチルセルロースを主成分とする高分子フィ ルムの表面に、屈折率楕円体が nz>nx=nyの関係を示す複屈折フィルム Aを形成 した。この複屈折フィルム Aの特性を表 1に示す。
[0073] [表 1]
Figure imgf000017_0001
[0074] [実施例 2]
上記合成例 2で得られた水溶液を、乾燥後の厚みが 0. 45 mとなるように塗工し たこと以外は、実施例 1と同様の方法で、 nz>nx=nyの関係を示す複屈折フィルム Bを得た。この複屈折フィルム Bの特性を表 1に示した。
[0075] [実施例 3]
上記合成例 2で得られた水溶液を、乾燥後の厚みが 0. 61 mとなるように塗工し たこと以外は、実施例 1と同様の方法で、 nz>nx=nyの関係を示す複屈折フィルム Cを得た。この複屈折フィルム Cの特性を表 1に示した。
[0076] [実施例 4]
上記合成例 2で得られた水溶液を、乾燥後の厚みが 0. 85 mとなるように塗工し たこと以外は、実施例 1と同様の方法で、 nz>nx=nyの関係を示す複屈折フィルム Dを得た。この複屈折フィルム Dの特性を表 1に示した。
[0077] [実施例 5]
上記合成例 2で得られた水溶液を、乾燥後の厚みが 1. 5 mとなるように塗工した こと以外は、実施例 1と同様の方法で、 nz>nx=nyの関係を示す複屈折フィルムE を得た。この複屈折フィルム Eの特性を表 1に示した。
[0078] [実施例 6]
上記合成例 2で得られた水溶液を、乾燥後の厚みが 1. 6 mとなるように塗工した こと以外は、実施例 1と同様の方法で、 112 > 1^ = 1^の関係を示す複屈折フィルム？ を得た。この複屈折フィルム Fの特性を表 1に示した。
[0079] [評価]
実施例 1〜実施例 5で示すように、 COOM基を含む、少なくとも多環式化合物と 、溶媒とを含む溶液を基材表面に塗工することによって、屈折率楕円体が nz>nx= nyの関係を満足し、且つ、高い厚み方向の複屈折率を示す複屈折フィルムを得るこ とができた。これらの複屈折フィルムは、従来の複屈折フィルムに比べて、薄い厚み で、所定の位相差値を得ることができる。
産業上の利用可能性
[0080] 以上のように、本発明の複屈折フィルムは、屈折率楕円体が nz>nx=nyの関係を 満足し、高い厚み方向の複屈折率を示すため、例えば、液晶表示装置に用いる場 合には、表示特性の向上と、薄型化に大きく貢献することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 屈折率楕円体が nz >nx=nyの関係を満足し、 COOM基を含む、少なくとも 1種 の多環式化合物を含有してなる、複屈折フィルム。
(上記 Mは、対イオンを表す。 )
[2] 前記複屈折フィルムの波長 590nmにおける厚み方向の複屈折率（ Δ η[590] )が
、 一 0. 05以下である、請求項 1に記載の複屈折フィルム。
[3] 前記複屈折フィルムの厚み力 0. 2 μ m〜2. 0 μ mである、請求項 1又は 2に記載 の複屈折フィルム。
[4] 前記多環式化合物が、下記一般式 (I)で表されるァセナフト[ 1 , 2— b]キノキサリン 誘導体を含む、請求項 1から 3のいずれかに記載の複屈折フィルム。
(式 (I)中、 Mは対イオンを表す。 )
[化 1]
ー（ 1 )
Figure imgf000019_0001
[5] 前記複屈折フィルムの波長 590nmにおける厚み方向の位相差値 (Rth [590] )が 、 一 300nm〜一 10nmである、請求項 1から 4のいずれかに記載の複屈折フィルム。
[6] 請求項 1から 5のいずれかに記載の複屈折フィルムと基材とを少なくとも備える、積 層フィルム。
[7] 次の（1)〜（3)の工程を含む、複屈折フィルムの製造方法：
( 1) COOM基を含む、少なくとも 1種の多環式ィ匕合物（Mは、対イオンを表す）と、 溶媒とを含有し、ネマチック液晶相を示す溶液を調製する工程、
(2)少なくとも一方の表面が親水性処理された基材を準備する工程、
(3)上記工程 (2)で準備した基材の親水性処理された表面に、上記工程（1)で調製 した溶液を塗工し、乾燥させる工程。
[8] 前記親水化処理は、コロナ処理、プラズマ処理、アルカリ処理、又はアンカーコート 処理である、請求項 7に記載の複屈折フィルムの製造方法。
[9] 前記基材が、ガラス基板又は高分子フィルムである、請求項 7又は 8に記載の複屈 折フィルムの製造方法。
[10] 請求項 1から 5のいずれかに記載の複屈折フィルムと、偏光子とを少なくとも備える 、偏光板。
PCT/JP2007/060124 2006-06-08 2007-05-17 複屈折フィルム、及びその製造方法、及びその用途 Ceased WO2007142003A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/303,344 US8253899B2 (en) 2006-06-08 2007-05-17 Birefringent film

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006159579 2006-06-08
JP2006-159579 2006-06-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007142003A1 true WO2007142003A1 (ja) 2007-12-13

Family

ID=38801268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2007/060124 Ceased WO2007142003A1 (ja) 2006-06-08 2007-05-17 複屈折フィルム、及びその製造方法、及びその用途

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8253899B2 (ja)
TW (1) TW200804935A (ja)
WO (1) WO2007142003A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0827284A (ja) * 1994-05-13 1996-01-30 Fuji Photo Film Co Ltd 薄膜の製造方法、光学的異方性シートおよび液晶表示装置
JP2001091746A (ja) * 1999-09-27 2001-04-06 Nippon Mitsubishi Oil Corp 光学フィルムおよび液晶表示素子
WO2005051926A1 (en) * 2003-11-21 2005-06-09 Nitto Denko Corporation Sulfoderivatives of acenaphtho[1,2-b]quinoxaline, lyotropic liquid crystal and anisotropic film on their base
JP2006071966A (ja) * 2004-09-02 2006-03-16 Fuji Photo Film Co Ltd 偏光板一体型光学補償フイルム及び液晶表示装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5635105A (en) 1994-05-13 1997-06-03 Fuji Photo Film Co., Ltd. Liquid crystal display and optical compensatory sheet and process for preparation of the same
EP1158320B1 (en) 1994-11-18 2008-08-06 Nitto Denko Corporation Dichroic light polarizers
JP2005062799A (ja) 2003-07-25 2005-03-10 Fuji Photo Film Co Ltd 光学補償シート、偏光板、及びそれを用いた液晶表示装置
JP2005156998A (ja) 2003-11-26 2005-06-16 Jsr Corp 位相差膜形成用組成物、位相差膜、位相差素子、偏光板、およびこれらを使用した液晶表示素子
US7267849B2 (en) * 2004-03-02 2007-09-11 Nitto Denko Corporation Compensator for liquid crystal display
JP4525280B2 (ja) 2004-09-30 2010-08-18 三菱化学株式会社 異方性色素膜用色素、異方性色素膜形成用組成物、異方性色素膜及び偏光素子
GB0520489D0 (en) 2005-10-07 2005-11-16 Kontrakt Technology Ltd Organic compound, optical crystal film and method of producing thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0827284A (ja) * 1994-05-13 1996-01-30 Fuji Photo Film Co Ltd 薄膜の製造方法、光学的異方性シートおよび液晶表示装置
JP2001091746A (ja) * 1999-09-27 2001-04-06 Nippon Mitsubishi Oil Corp 光学フィルムおよび液晶表示素子
WO2005051926A1 (en) * 2003-11-21 2005-06-09 Nitto Denko Corporation Sulfoderivatives of acenaphtho[1,2-b]quinoxaline, lyotropic liquid crystal and anisotropic film on their base
JP2006071966A (ja) * 2004-09-02 2006-03-16 Fuji Photo Film Co Ltd 偏光板一体型光学補償フイルム及び液晶表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW200804935A (en) 2008-01-16
US20090197065A1 (en) 2009-08-06
US8253899B2 (en) 2012-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4911710B2 (ja) 複屈折性フィルム、積層フィルム、及び画像表示装置
CN101310201B (zh) 偏振片的制造方法以及液晶显示装置
JP5204629B2 (ja) 偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置
JP4017656B1 (ja) 偏光膜の製造方法、及び液晶表示装置
JP5204608B2 (ja) 偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置
JP5167059B2 (ja) 偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置
JP5142312B2 (ja) 光学積層体の製造方法、及び画像表示装置
US20090059370A1 (en) Birefringent film and method of producing the same
TWI269893B (en) Polarizing plate comprising linearly polarizing film and phase retarder
JP5013955B2 (ja) 複屈折フィルム及びその製造方法
WO2007142003A1 (ja) 複屈折フィルム、及びその製造方法、及びその用途
JP2008209666A (ja) 光学積層体の製造方法、及び画像表示装置
JP5060853B2 (ja) 多環式化合物の精製方法、多環式化合物の製造方法、及び多環式化合物の用途
US8023098B2 (en) Production method for birefringent film, birefringent film, and laminate
US20100047483A1 (en) Birefringent film, laminated film, and image display device
CN101432644A (zh) 双折射膜及其制造方法
WO2008059702A1 (en) Process for purification of polycyclic compounds, process for production of polycyclic compounds, and uses of polycyclic compounds

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07743559

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12303344

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07743559

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1