JP2007293314A - Film, film manufacturing method, and use thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、光学フィルムのフィルムの平面方向ではなく、フィルムの法線方向に高い屈折率を与えることのできるフィルムおよびフィルムの製造方法、並びにその利用を提供する。
【解決手段】垂直配向用配向膜上にハイブリッド配向性の棒状重合性液晶化合物の層を形成させる。このとき、上記棒状重合性液晶化合物は、垂直配向用配向膜界面において、垂直配向もしくは傾斜配向する。これにより、フィルム平面の直交軸方向およびフィルム厚さ方向における屈折率をそれぞれnx、ny、nz、とした場合に、nz>nxおよびnz>nyを満足するフィルムを製造することができる。
【選択図】なしThe present invention provides a film capable of giving a high refractive index not in the plane direction of the film of the optical film but in the normal direction of the film, a method for producing the film, and use thereof.
A layer of a hybrid alignment rod-like polymerizable liquid crystal compound is formed on an alignment film for vertical alignment. At this time, the rod-like polymerizable liquid crystal compound is vertically aligned or tilted at the interface of the alignment film for vertical alignment. As a result, a film satisfying nz> nx and nz> ny can be produced when the refractive indexes in the orthogonal axis direction and the film thickness direction of the film plane are nx, ny, and nz, respectively.
[Selection figure] None
Description
本発明は、フィルムおよびフィルムの製造方法、並びにその利用に関するものであって、フィルムの平面方向ではなく、フィルムの法線方向に高い屈折率を与えることのできるフィルムおよびフィルムの製造方法、並びにその利用に関するものである。 The present invention relates to a film, a film manufacturing method, and use thereof, and can provide a high refractive index in the normal direction of the film, not in the plane direction of the film, and the film manufacturing method, It is about use.
液晶表示装置(以下、「LCD」ともいう)や有機エレクトロルミネッセンス(以下、「EL」ともいう)などのフラットパネル表示装置(以下、「FPD」ともいう)は、CRTと比較して省スペースや低消費電力である。そのため、近年、FPDは、コンピュータ、テレビ、携帯電話、カーナビゲーションあるいは携帯情報端末の画面として、広く普及している。 Flat panel display devices (hereinafter also referred to as “FPD”) such as liquid crystal display devices (hereinafter also referred to as “LCD”) and organic electroluminescence (hereinafter also referred to as “EL”) are less space-consuming than CRTs. Low power consumption. Therefore, in recent years, FPD has been widely used as a screen of a computer, a television, a mobile phone, a car navigation, or a portable information terminal.
FPDには、一般に、反射防止、視野角拡大などのためにさまざまな光学フィルムが用いられる。例えば、屈折率の異なる光学薄膜層を多層化して光の干渉効果で表面の反射率を低減させるアンチリフレクション(以下、「AR」ともいう)フィルムなどの反射防止フィルム、特定の振動方向の光だけ透過させ他の光を遮断する偏光フィルム、STN方式やTN方式などのLCDの干渉色を光学的に色補償する位相差フィルム、偏光フィルムと位相差フィルムとを一体化した楕円偏光フィルム、およびLCDの視野角を拡大する視野角拡大フィルムなどが挙げられる。 In general, various optical films are used for FPD in order to prevent reflection and widen the viewing angle. For example, an anti-reflection film such as an anti-reflection (hereinafter also referred to as “AR”) film that reduces the reflectance of the surface by the optical interference effect by layering optical thin film layers having different refractive indexes, only light in a specific vibration direction Polarizing film that transmits and blocks other light, retardation film that optically compensates for interference color of LCD such as STN method and TN method, elliptically polarizing film that integrates polarizing film and retardation film, and LCD And a viewing angle widening film for enlarging the viewing angle.
また、FPDに用いられる光学フィルムに求められる特性は、上記のような機能に応じて異なるだけではなく、適用するFPDの種類によっても異なる。例えば、LCDにおいて広視野角を発現させるために備える光学補償フィルムを例にとって説明すると以下のとおりである。LCDでは、VAモード、TNモード、IPSモードなど様々な液晶駆動方式のものが提案されている。これら各駆動方式のLCDにおいて広視野角を発現させるために備える光学補償フィルムには、それぞれ異なる特性が求められる。 In addition, the characteristics required for the optical film used for the FPD are not only different depending on the function as described above, but are also different depending on the type of FPD to be applied. For example, an optical compensation film provided for developing a wide viewing angle in an LCD will be described below as an example. For LCDs, various liquid crystal driving methods such as VA mode, TN mode, and IPS mode have been proposed. Different characteristics are required for the optical compensation film provided for developing a wide viewing angle in the LCDs of these drive systems.
具体的には、VAモードのLCDでは、平面方向に屈折率を変化させた延伸フィルムで光学補償を行うことができる。上記延伸フィルムとしては、従来から光学補償効果を与える位相差フィルムとして用いられているフィルムを用いることができる。上記延伸フィルムは、例えば、ポリビニルアルコールやポリカーボネートなどのフィルムを延伸することにより得ることができる。 Specifically, in a VA mode LCD, optical compensation can be performed with a stretched film whose refractive index is changed in the plane direction. As the stretched film, a film conventionally used as a retardation film that gives an optical compensation effect can be used. The stretched film can be obtained, for example, by stretching a film such as polyvinyl alcohol or polycarbonate.
また、TNモードのLCDにおいて、広視野角を発現させるためには、斜め方向に屈折率を変化させた光学フィルムを用いることが好ましい。そのようなフィルムとしては、例えば、富士写真フィルム(株)のWVフィルム(商品名)や新日本石油(株)のNHフィルム(商品名)等を挙げることができる。これらのフィルムは、延伸フィルムではなく、液晶分子の傾斜配向を利用した光学補償フィルムである。上記液晶分子としては、配向膜界面では水平配向して、空気界面では垂直配向する傾斜配向液晶分子が用いられる。これにより、得られるフィルムは、斜め方向に屈折率を変化させたフィルムとなる。 In order to develop a wide viewing angle in a TN mode LCD, it is preferable to use an optical film whose refractive index is changed in an oblique direction. Examples of such a film include a WV film (trade name) manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd. and an NH film (trade name) manufactured by Nippon Oil Corporation. These films are not stretched films, but optical compensation films that utilize the tilted orientation of liquid crystal molecules. As the liquid crystal molecules, tilted alignment liquid crystal molecules that are horizontally aligned at the alignment film interface and vertically aligned at the air interface are used. Thereby, the obtained film turns into a film which changed the refractive index in the diagonal direction.
一方、IPSモードのLCDにおいて、広視野角を発現させるためには、フィルムの平面方向に屈折率変化が少なく、法線方向に屈折率を変化させた光学補償フィルムが必要である。言い換えれば、光学異方性層の傾斜角いわゆる屈折率楕円体を、法線方向に制御することができるフィルムが必要である。 On the other hand, in order to develop a wide viewing angle in an IPS mode LCD, an optical compensation film in which the refractive index change is small in the plane direction of the film and the refractive index is changed in the normal direction is necessary. In other words, there is a need for a film that can control the tilt angle of the optically anisotropic layer, the so-called refractive index ellipsoid, in the normal direction.
しかし、上述した延伸フィルムは、フィルムの平面方向に屈折率を増加させることはできるが、フィルムの法線方向に屈折率を増加させることができない。例えば、ポリカーボネートフィルムなどでは、延伸方向には、屈折率を増加させることができるが、フィルムの法線方向に屈折率を増加させることはできない。したがって、このような延伸フィルムでは、VAモードのLCDにおいて、広視野角を実現できるが、TNモードや、IPSモードのLCDの広視野角化を実現することができない。 However, although the stretched film described above can increase the refractive index in the plane direction of the film, it cannot increase the refractive index in the normal direction of the film. For example, in a polycarbonate film or the like, the refractive index can be increased in the stretching direction, but the refractive index cannot be increased in the normal direction of the film. Therefore, with such a stretched film, a wide viewing angle can be realized in a VA mode LCD, but a wide viewing angle cannot be realized in a TN mode or IPS mode LCD.
また、上述の液晶分子を利用した光学補償フィルムの場合、液晶分子を配向させるためにラビング処理を施す。そのため、液晶分子は、配向膜界面で水平に配向する。したがって、配向膜界面では水平配向して、空気界面でも水平、若しくは垂直配向する液晶分子を用いた場合、得られる光学補償フィルムは、水平配向および傾斜配向することになる。したがって、上述のように、TNモードのLCDの広視野化に用いることができるが、IPSモードのLCDには用いることができない。 In the case of the optical compensation film using the liquid crystal molecules described above, a rubbing treatment is performed to align the liquid crystal molecules. Therefore, the liquid crystal molecules are horizontally aligned at the alignment film interface. Therefore, when liquid crystal molecules that are horizontally aligned at the alignment film interface and horizontally or vertically aligned at the air interface are used, the obtained optical compensation film is horizontally aligned and tilted aligned. Therefore, as described above, it can be used for widening the field of view of a TN mode LCD, but cannot be used for an IPS mode LCD.
このように、VAモードやTNモードのLCDに用いられる光学補償フィルムは、IPSモードのLCDの広視野角化の実現には用いることができない。そのため、IPSモードのLCDの広視野化に対応可能な光学補償フィルムがいくつか提案されている。 As described above, the optical compensation film used in the VA mode or TN mode LCD cannot be used to realize a wide viewing angle of the IPS mode LCD. For this reason, several optical compensation films that can cope with the wide field of view of IPS mode LCDs have been proposed.
具体的には、特許文献1は、長鎖アルキル型デンドリマー誘導体を用いて垂直配向膜を形成し、この垂直配向膜上に重合性液晶化合物を塗工することにより前記液晶化合物をホメオトロピック配向させたホメオトロピック配向液晶フィルムが開示されている。また、前記重合性液晶化合物は、重合性官能基として、たとえば、アクリレート基またはメタクリレート基等を有する液晶性化合物であり、液晶性化合物としては室温でネマチック液晶性のものが賞用されることが記載されている。さらに、ここで用いられるネマチック液晶材料は、光重合開始剤と共に、配向膜上に塗工してホメオトロピック配向液晶層を形成することが記載されている。
Specifically, in
また、特許文献2には、垂直配向膜を設けていない基板上に、側鎖型液晶ポリマーを塗工し、さらに当該液晶ポリマーを液晶状態においてホメオトロピック配向させた後、その配向状態を維持した状態で固定化したホメオトロピック配向液晶フィルムが開示されている。また、上記側鎖型液晶ポリマーは、液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット(a)と非液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット(b)を含有する液晶性フラグメントを有するモノマーユニットを含有することが記載されている。
In
また、特許文献3には、光透過性を有する基材と、該基材上に形成された第1複屈折率層とを有する光学素子が開示されている。また、前記第1複屈折率層は、カップリング剤を含有させた分子形状が棒状の重合性液晶をホメオトロピック配向させた架橋高分子からなることが開示されている。さらに、該光学素子では、前記架橋高分子は、分子形状が棒状の重合性液晶がホメオトロピック配向の状態を保ったまま三次元架橋した構造を有していることが記載されている。
また、特許文献4には、光透過性を有する基材と、該基材上に形成された垂直配向膜と、該垂直配向膜上に形成された第1複屈折率層とを有する光学素子が開示されている。また、前記垂直配向膜が長鎖アルキル基を有する界面活性剤により形成されることが開示されている。さらに、前記第1複屈折率層は、分子形状が棒状の重合性液晶がホメオトロピック配向の状態を保ったまま三次元架橋した構造を有することが記載されている。
しかしながら、特許文献1のホメオトロピック配向液晶フィルムの垂直配向膜は、長鎖アルキル型デンドリマー誘導体で形成されている。この長鎖アルキル型デンドリマー誘導体は、特殊な材料であり、製造が難しいという問題がある。また、特許文献1で使用している液晶は、当該垂直配向用配向膜上で、ホメオトロピック配向するため、その液晶分子の配向角の調整ができない。そのため、光学異方性層における屈折率楕円体のフィルム平面に対する傾斜角をコントロールすることができず、液晶パネルの特性に合わせて視野角を改善することができない。
However, the vertical alignment film of the homeotropic alignment liquid crystal film of
また、特許文献2のホメオトロピック配向液晶フィルムの製造では、液晶ポリマーが用いられている。液晶ポリマーの場合、モノドメインのホメオトロピックの液晶配向を得るためには、液晶ポリマーを液晶状態にする必要があり、液晶配向工程において高温での加熱が必要である。したがって、その熱処理に耐久する基材を選定する必要があり、耐熱性の低いフィルムは使用することができない。また、昇温することにより、液晶化合物の流動性が増すため、下地との密着性が低下したり、残留応力によって複屈折特性が著しく低下したりする。
Further, in the production of the homeotropic alignment liquid crystal film of
特許文献3の光学素子の複屈折層は、垂直配向膜の上でなくても、ホメオトロピック配向を形成するものである。したがって、ホメオトロピック配向を得るためには、棒状の重合性液晶に加えて、カップリング剤を混入する必要がある。しかし、棒状の重合性液晶と比較して、カップリング剤の複屈折異方性が小さい。そのため、得られる光学素子の位相差値を低下させるという問題がある。そこで、当該光学素子において所望の位相差値を得るためには、棒状の重合性液晶のみを用いる場合より、膜厚を厚くする必要がある。このような光学素子では、軽量化が十分に図れないという問題が生じる。さらに、カップリング剤の影響で、基材への濡れ性などにも変化が生じ、はじきが生じたり、下地との密着性が低下したりするという問題が発生しやすくなる。
Even if the birefringent layer of the optical element of
さらに、特許文献4の光学素子では、垂直配向膜は、界面活性剤で形成されている。当該界面活性剤は、基材の表面を覆っているだけである。したがって、上記垂直配向膜は、非常に脆く、例えば、ラビングなどの処理に耐えうることができないといった問題がある。また、垂直配向膜が界面活性剤で形成されているため、棒状の重合性液晶化合物からなる複屈折層との密着性に欠けるといった問題がある。
Furthermore, in the optical element of
このように、従来のIPSモードの広視野化に適応可能な光学補償フィルムは、様々な問題を抱えており、さらに好適な光学補償フィルムの開発が求められている。 As described above, the conventional optical compensation film that can be applied to the wide field of view of the IPS mode has various problems, and further development of a suitable optical compensation film is required.
また、特に、近年、FPDの大型化が進んでおり、光学フィルムに起因する問題が新たに発生している。具体的には、FPDが大型化すると、表示画面全体を広い角度から観察したときに、表示画像が着色したり(着色現象とも呼ばれる)、白黒が反転したり(反転現象とも呼ばれる)するという問題が生じる。また、表示画面の上方向である反視角方向に視角を傾けていくと、コントラストが低下するという問題が生じる。そこで、このような問題を解決するためにも、光学フィルムに関して、多くの試行錯誤を経ることがなくとも、任意の方向に光学異方性を与える光学フィルムを提供することが求められている。さらに、このような光学フィルムでは、光学補償効果および反射防止機能に加えて、視野角依存性の改善や着色現象のさらなる改善も求められている。 In particular, in recent years, the size of FPDs has been increased, and problems due to optical films have newly occurred. Specifically, when the FPD is enlarged, when the entire display screen is observed from a wide angle, the display image is colored (also referred to as a coloring phenomenon) or black and white is reversed (also referred to as an inversion phenomenon). Occurs. Further, when the viewing angle is tilted in the counter-viewing angle direction, which is the upper direction of the display screen, there arises a problem that the contrast is lowered. Therefore, in order to solve such problems, it is required to provide an optical film that gives optical anisotropy in an arbitrary direction without much trial and error. Furthermore, in such an optical film, in addition to the optical compensation effect and the antireflection function, improvement in viewing angle dependency and further improvement in the coloring phenomenon are also required.
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、光学フィルムのフィルムの水平方向ではなく、フィルムの法線方向に高い屈折率を与えることのできるフィルムおよびフィルムの製造方法、並びにその利用を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and is capable of providing a high refractive index in the normal direction of the film, not in the horizontal direction of the film of the optical film, and a method for producing the film, and use thereof Is to provide.
本発明者らは、上記課題に鑑み、鋭意検討した結果、垂直配向用配向膜上にハイブリッド配向性の棒状重合性液晶化合物の層を形成させることにより、法線方向に屈折率が変化したフィルムが得られることを独自に見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は、産業上有用な以下の発明を包含する。 As a result of intensive studies in view of the above-mentioned problems, the present inventors have formed a layer of a hybrid-oriented rod-like polymerizable liquid crystal compound on a vertical alignment film, whereby the refractive index has changed in the normal direction. Has been found uniquely and the present invention has been completed. That is, the present invention includes the following industrially useful inventions.
(1)垂直配向用配向膜上に形成された光学異方性層を有するフィルムであって、上記光学異方性層は、棒状重合性液晶化合物に由来する構造単位を含むポリマーを含有する層からなり、上記棒状重合性液晶化合物は、モノマーとして水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する特性を有するものであって、フィルム平面の直交軸方向およびフィルム厚さ方向における屈折率をそれぞれnx、ny、nz、とした場合に、nz>nxおよびnz>nyを満足することを特徴とするフィルム。 (1) A film having an optically anisotropic layer formed on an alignment film for vertical alignment, wherein the optically anisotropic layer contains a polymer containing a structural unit derived from a rod-like polymerizable liquid crystal compound The rod-like polymerizable liquid crystal compound has a property of being oriented horizontally on a horizontal orientation film as a monomer and perpendicularly oriented at an air interface, in the direction of the perpendicular axis of the film plane and in the film thickness direction. A film characterized by satisfying nz> nx and nz> ny when the refractive indexes are nx, ny, and nz, respectively.
(2)上記垂直配向用配向膜は、垂直配向膜であることを特徴とする(1)に記載のフィルム。 (2) The film according to (1), wherein the alignment film for vertical alignment is a vertical alignment film.
(3)上記光学異方性層における屈折率楕円体のフィルム平面に対する傾斜角が90±5°であることを特徴とする(2)に記載のフィルム。 (3) The film according to (2), wherein an inclination angle of the refractive index ellipsoid in the optically anisotropic layer with respect to the film plane is 90 ± 5 °.
(4)上記垂直配向用配向膜は、垂直配向膜にラビング処理が施された配向膜であることを特徴とする(1)に記載のフィルム。 (4) The film according to (1), wherein the alignment film for vertical alignment is an alignment film obtained by rubbing the vertical alignment film.
(5)上記光学異方性層における屈折率楕円体のフィルム平面に対する傾斜角が45°〜85°であることを特徴とする(4)に記載のフィルム。 (5) The film according to (4), wherein the refractive index ellipsoid in the optically anisotropic layer has an inclination angle with respect to the film plane of 45 ° to 85 °.
(6)垂直配向用配向膜上に形成された光学異方性層を有するフィルムであって、上記光学異方性層は、棒状重合性液晶化合物を含有する層からなり、上記棒状重合性液晶化合物は、水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する特性を有するものであって、フィルム平面の直交軸方向およびフィルム厚さ方向における屈折率をそれぞれnx、ny、nz、とした場合に、nz>nxおよびnz>nyを満足することを特徴とするフィルム。 (6) A film having an optically anisotropic layer formed on an alignment film for vertical alignment, the optically anisotropic layer comprising a layer containing a rod-like polymerizable liquid crystal compound, and the rod-like polymerizable liquid crystal The compound has the property of being oriented horizontally on the horizontal orientation film and oriented vertically at the air interface, and having refractive indexes in the orthogonal axis direction and the film thickness direction of the film plane as nx, ny, nz, In this case, the film satisfies nz> nx and nz> ny.
(7)逆波長分散を示すことを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載のフィルム。 (7) The film according to any one of (1) to (6), which exhibits reverse wavelength dispersion.
(8)上記光学異方性層は、下記式(1) (8) The optically anisotropic layer has the following formula (1):
(式中、Yは2価の基を表し、sおよびtは、それぞれ独立に0または1の整数を表し、G1およびG2は、それぞれ独立に−CR1R2−を表し、R1およびR2は、それぞれ独立に、炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン原子、水素原子を表し、A1およびA2は、それぞれ独立に、2価の環状炭化水素基、2価の複素環基、メチレンフェニレン基、オキシフェニレン基、チオフェニレン基を表し、A1およびA2には、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、ハロゲン原子が結合していてもよく、B1およびB2は、それぞれ独立に、−CRR’−、−C≡C−、−CH=CH−、−CH2−CH2−、−O−、−S−、−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=S)−、−C(=S)−O−、−O−C(=S)−、−O−C(=S)−O−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−N(→O)=N−、−N=N(→O)−、−C(=O)−NR−、−NR−C(=O)−、−OCH2−、−NR−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CH=CH−C(=O)−O−、−O−C(=O)−CH=CH−、単結合からなる群から選ばれる2価の基を表し、RおよびR’はそれぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、X1およびX2は、それぞれ独立に、下記式(2) Wherein Y represents a divalent group, s and t each independently represent an integer of 0 or 1, G1 and G2 each independently represent —CR 1 R 2 —, R 1 and R 2 each independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, or a hydrogen atom, and A1 and A2 each independently represent a divalent cyclic hydrocarbon group, a divalent heterocyclic group, or methylenephenylene. Group, oxyphenylene group and thiophenylene group, A1 and A2 may be bonded to an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogen atom, and B1 and B2 are independently, -CRR '-, - C≡C - , - CH = CH -, - CH 2 -CH 2 -, - O -, - S -, - C (= O) -, - C (= O) —O—, —O—C (═O) —, —O—C (═O) —O—. -C (= S)-, -C (= S) -O-, -OC (= S)-, -OC (= S) -O-, -CH = N-, -N = CH -, -N = N-, -N (→ O) = N-, -N = N (→ O)-, -C (= O) -NR-, -NR-C (= O)-, -OCH 2— , —NR—, —CH 2 O—, —SCH 2 —, —CH 2 S—, —CH═CH—C (═O) —O—, —O—C (═O) —CH═CH -Represents a divalent group selected from the group consisting of a single bond, R and R 'each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X1 and X2 each independently represent: Formula (2)
(式中、A3は2価の環状炭化水素基、複素環基を表し、B3は前記B1およびB2と同じ意味を表し、nは1〜4の整数を表す)
で表される2価の基を表し、E1およびE2は、それぞれ独立に、炭素数2〜25のアルキレン基を表し、E1およびE2は、さらに炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、ハロゲン原子が結合していてもよく、P1およびP2は、水素原子または重合性基を表し、P1およびP2の少なくとも一方は重合性基である。)
で表される重合性化合物に由来する構造単位を含むポリマーを含有することを特徴とする(7)に記載のフィルム。
(Wherein A3 represents a divalent cyclic hydrocarbon group or a heterocyclic group, B3 represents the same meaning as B1 and B2, and n represents an integer of 1 to 4)
E1 and E2 each independently represents an alkylene group having 2 to 25 carbon atoms, and E1 and E2 are further an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and 1 to C1 carbon atoms. 5 may be bonded to a halogen atom, P1 and P2 represent a hydrogen atom or a polymerizable group, and at least one of P1 and P2 is a polymerizable group. )
(7) The polymer containing the structural unit derived from the polymeric compound represented by (7) characterized by the above-mentioned.
(9)上記光学異方性層は、上記垂直配向用配向膜と接触している第1面と、該第1面と平行な第2面とを有し、上記第1面の近傍に位置する棒状重合性液晶化合物は水平に配向し、上記第2面の近傍に位置する棒状重合性液晶化合物は垂直に配向することを特徴とする(1)〜(8)のいずれかに記載のフィルム。 (9) The optically anisotropic layer has a first surface in contact with the vertical alignment film and a second surface parallel to the first surface, and is positioned in the vicinity of the first surface. The film according to any one of (1) to (8), wherein the rod-like polymerizable liquid crystal compound is horizontally aligned, and the rod-like polymerizable liquid crystal compound positioned in the vicinity of the second surface is vertically aligned. .
(10)棒状重合性液晶化合物に由来する構造単位を含むポリマーを含有する光学異方性層からなるフィルムであって、上記光学異方性層は、垂直配向用配向膜上に棒状重合性液晶化合物を含有する組成物を塗布することによって塗膜を形成し、該塗膜を25℃〜120℃で、10秒間〜60分間、加熱し、さらに、上記棒状液晶化合物を光重合により架橋した後、上記垂直配向用配向膜を剥離することにより得られる光学異方性層であり、上記棒状重合性液晶化合物は、モノマーとして水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する特性を有するものであり、フィルム平面の直交軸方向およびフィルム厚さ方向における屈折率をそれぞれnx、ny、nz、とした場合に、nz>nxおよびnz>nyを満足することを特徴とするフィルム。 (10) A film comprising an optically anisotropic layer containing a polymer containing a structural unit derived from a rod-like polymerizable liquid crystal compound, wherein the optically anisotropic layer has a rod-like polymerizable liquid crystal on a vertical alignment film. After forming a coating film by applying a composition containing a compound, heating the coating film at 25 ° C. to 120 ° C. for 10 seconds to 60 minutes, and further crosslinking the rod-like liquid crystal compound by photopolymerization An optically anisotropic layer obtained by peeling off the alignment film for vertical alignment, and the rod-like polymerizable liquid crystal compound is aligned horizontally on the horizontal alignment film as a monomer and vertically aligned at the air interface And satisfying nz> nx and nz> ny, where nx, ny, and nz are the refractive indices in the direction perpendicular to the film plane and in the film thickness direction, respectively. Film.
(11)垂直配向用配向膜上に形成された光学異方性層を有するフィルムの製造方法であって、(A)垂直配向用配向膜上に、棒状重合性液晶化合物を含有する組成物を塗布する工程と、(B)上記工程(A)で形成された塗膜を、25℃〜120℃で、10秒間〜60分間、加熱する工程とを少なくとも含み、上記棒状重合性液晶化合物が、モノマーとして水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する特性を有するものであることを特徴とするフィルムの製造方法。 (11) A method for producing a film having an optically anisotropic layer formed on an alignment film for vertical alignment, wherein (A) a composition containing a rod-like polymerizable liquid crystal compound on the alignment film for vertical alignment The rod-like polymerizable liquid crystal compound includes at least a step of applying, and (B) a step of heating the coating film formed in the step (A) at 25 ° C. to 120 ° C. for 10 seconds to 60 minutes. A method for producing a film, characterized by having a property of being oriented horizontally on a horizontally oriented film as a monomer and vertically oriented at an air interface.
(12)(C)上記棒状液晶化合物を光重合により架橋する工程をさらに含むことを特徴とする(11)に記載のフィルムの製造方法。 (12) The method for producing a film as described in (11), further comprising a step of crosslinking the rod-like liquid crystal compound by photopolymerization.
(13)(1)〜(10)のいずれかに記載のフィルムを積層してなることを特徴とする偏光フィルム。 (13) A polarizing film obtained by laminating the film according to any one of (1) to (10).
(14)(1)〜(10)のいずれかに記載のフィルム、または(13)に記載の偏光フィルムを備えることを特徴とするフラットパネル表示装置。 (14) A flat panel display comprising the film according to any one of (1) to (10) or the polarizing film according to (13).
本発明にかかるフィルムでは、垂直配向用配向膜上に、光学異方性層が形成されている。上記光学異方性層は、水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する棒状重合性液晶化合物を含有する層である。それゆえ、フィルムの平面方向には屈折率変化を小さくし、フィルムの法線方向には屈折率変化を大きくできるという効果を奏する。 In the film according to the present invention, an optically anisotropic layer is formed on the alignment film for vertical alignment. The optically anisotropic layer is a layer containing a rod-like polymerizable liquid crystal compound that is horizontally aligned on the horizontal alignment film and vertically aligned at the air interface. Therefore, it is possible to reduce the refractive index change in the plane direction of the film and to increase the refractive index change in the normal direction of the film.
本発明の実施形態について説明すると以下の通りであるが、本発明はこれに限定されるものではない。 An embodiment of the present invention will be described as follows, but the present invention is not limited to this.
<I.本発明にかかるフィルム>
本発明にかかるフィルムは、垂直配向用配向膜上に形成された光学異方性層を有するフィルムである。上記垂直配向用配向膜は、上記支持基材上に形成される。すなわち、本発明にかかるフィルムは、上記支持基材上に、垂直配向用配向膜および光学異方性層が順に積層されたフィルムである。すなわち、本発明にかかるフィルムには、支持基材、垂直配向用配向膜、および光学異方性層からなるフィルム、該フィルムから支持基材が剥離されたフィルム(換言すれば、垂直配向用配向膜および光学異方性層からなるフィルム)、および該フィルムから支持基材と垂直配向用配向膜とが剥離されたフィルム(換言すれば、光学異方性層からなるフィルム)が含まれる。また、本発明にかかるフィルムでは、光学異方性層に対向する面は、空気層である。
<I. Film according to the present invention>
The film according to the present invention is a film having an optically anisotropic layer formed on an alignment film for vertical alignment. The alignment film for vertical alignment is formed on the support substrate. That is, the film according to the present invention is a film in which an alignment film for vertical alignment and an optically anisotropic layer are sequentially laminated on the support substrate. That is, the film according to the present invention includes a support substrate, an alignment film for vertical alignment, and an optically anisotropic layer, and a film in which the support substrate is peeled from the film (in other words, alignment for vertical alignment). And a film in which the supporting substrate and the alignment film for vertical alignment are peeled from the film (in other words, a film made of an optically anisotropic layer) are included. In the film according to the present invention, the surface facing the optically anisotropic layer is an air layer.
なお、本明細書において、「垂直配向用配向膜」とは、液晶分子を垂直に配向する配向膜(以下、「垂直配向膜」ともいう)と、ラビング処理された垂直配向膜とを包含する意味である。 In the present specification, the “alignment film for vertical alignment” includes an alignment film for vertically aligning liquid crystal molecules (hereinafter also referred to as “vertical alignment film”) and a rubbed vertical alignment film. Meaning.
上記光学異方性層は、棒状重合性液晶化合物が重合したポリマーを含有する層からなる。上記棒状重合性液晶化合物としては、図1(左)に示すように、水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する特性を有する棒状重合性液晶化合物(図中、楕円)が用いられる。このような棒状重合性液晶化合物を用いれば、ラビング処理していない垂直配向膜(垂直配向用配向膜)上に配向させた場合、図1(中)に示すように、棒状重合性液晶化合物は、ネマチック垂直配向する。また、当該棒状重合性液晶化合物を、ラビング処理した垂直配向膜(垂直配向用配向膜)上に配向させた場合、図1(右)に示すように、棒状重合性液晶化合物は、空気層界面では垂直方向の分子配向を維持したまま、垂直配向用膜の界面では傾斜配向する。なお、便宜上、図1では、垂直配向用配向膜を「配向層」、棒状重合性液晶化合物を「液晶分子」、光学異方性層を「液晶層」と記載している。 The optically anisotropic layer is composed of a layer containing a polymer obtained by polymerizing a rod-like polymerizable liquid crystal compound. As the rod-like polymerizable liquid crystal compound, as shown in FIG. 1 (left), a rod-like polymerizable liquid crystal compound having a property of being oriented horizontally on a horizontal alignment film and vertically oriented at an air interface (in the figure, an ellipse). Is used. When such a rod-like polymerizable liquid crystal compound is used, when it is aligned on a vertical alignment film (orientation film for vertical alignment) that has not been rubbed, as shown in FIG. , Nematic vertical alignment. When the rod-like polymerizable liquid crystal compound is aligned on a rubbing-treated vertical alignment film (vertical alignment film), as shown in FIG. 1 (right), the rod-like polymerizable liquid crystal compound has an air layer interface. Then, while maintaining the molecular orientation in the vertical direction, the alignment is inclined at the interface of the film for vertical alignment. For convenience, in FIG. 1, the alignment film for vertical alignment is described as “alignment layer”, the rod-like polymerizable liquid crystal compound as “liquid crystal molecule”, and the optically anisotropic layer as “liquid crystal layer”.
このような本発明にかかるフィルムは、その特性として、フィルム平面の直交軸方向およびフィルム厚さ方向における屈折率をそれぞれnx、ny、nz、とした場合に、nz>nxおよびnz>nyを満足するフィルムである。つまり、フィルムの平面方向に屈折率変化が小さく、フィルムの法線方向に屈折率変化が大きいフィルムである。それゆえ、本発明にかかるフィルムは、フィルムの平面方向に屈折率変化が少なく、フィルムの法線方向に屈折率変化が大きいという効果を奏する。したがって、本発明にかかるフィルムは、IPSモード等の液晶パネルに好適な光学フィルムとして用いることができる。なお、nz、nx、およびnyは、それぞれ、フィルムに垂直な第1方向の第1屈折率(nz)、フィルムの第1方向と直角な第2方向の第2屈折率(nx)、およびフィルムの第1方向及び第2方向と直角な第3方向の第3屈折率(ny)と称することもできる。 Such a film according to the present invention satisfies nz> nx and nz> ny when the refractive indexes in the orthogonal axis direction and the film thickness direction of the film plane are nx, ny, and nz, respectively. It is a film. That is, the film has a small refractive index change in the plane direction of the film and a large refractive index change in the normal direction of the film. Therefore, the film according to the present invention has an effect that the refractive index change is small in the plane direction of the film and the refractive index change is large in the normal direction of the film. Therefore, the film concerning this invention can be used as an optical film suitable for liquid crystal panels, such as IPS mode. Nz, nx, and ny are the first refractive index (nz) in the first direction perpendicular to the film, the second refractive index (nx) in the second direction perpendicular to the first direction of the film, and the film, respectively. It can also be referred to as a third refractive index (ny) in a third direction perpendicular to the first direction and the second direction.
本発明にかかるフィルムは、その一実施形態として、硬化前に、液晶を形成するためのモノマーまたはオリゴマー(具体的には、棒状重合性液晶化合物)の配向性を制御することにより、硬化後の液晶層の配向性が制御される。この実施形態では、硬化前のモノマーの配向性と、硬化後のポリマー、すなわち、液晶の配向性とは、同一であると考えられる。 As an embodiment of the film according to the present invention, before curing, by controlling the orientation of a monomer or oligomer (specifically, a rod-like polymerizable liquid crystal compound) for forming a liquid crystal, The orientation of the liquid crystal layer is controlled. In this embodiment, the orientation of the monomer before curing and the orientation of the polymer after curing, ie, the liquid crystal, are considered to be the same.
また、本発明にかかるフィルムは、光学異方性を有している。上記光学異方性としては、例えば、チルト角、位相差値などが挙げられる。本発明にかかるフィルムの光学異方性について、図2に基づいてより詳細に説明すると、以下の通りである。 The film according to the present invention has optical anisotropy. Examples of the optical anisotropy include a tilt angle and a phase difference value. The optical anisotropy of the film according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.
図2に示すように、フィルム1の光学特性を示す屈折率楕円体22において、3次元の主屈折率na、nb、ncが定義される。Y軸と主屈折率nbとのなす角をチルト角23と定義され、Z方向から観察したときにフィルム上にできる垂直楕円面24の長軸nyと短軸nxが定義されnyとnxの差と膜厚dの積(ny−nx)・dを位相差値と定義される。
As shown in FIG. 2, in the
位相差値の測定法としては、例えば、エリプソメータ測定などの方法が挙げられる。チルト角の測定法としては、例えば、位相差値の測定において、光の入射角依存性を測定し、理想屈折率楕円体の位相差値の入射角依存による変化の計算値を用いてカーブフィッティングから算出する方法などが挙げられる。 Examples of the method for measuring the phase difference value include a method such as ellipsometer measurement. As a method for measuring the tilt angle, for example, in measuring the phase difference value, the incident angle dependency of light is measured, and curve fitting is performed using the calculated value of the change in the phase difference value of the ideal refractive index ellipsoid depending on the incident angle. The method of calculating from is mentioned.
通常、位相差値としては、5〜700nm程度であり、好ましくは、50〜400nm程度である。 Usually, the retardation value is about 5 to 700 nm, and preferably about 50 to 400 nm.
ここで、本発明にかかるフィルムを構成する、上記支持基材、垂直配向用配向膜、および光学異方性層について、以下、より詳細に説明する。 Here, the support substrate, the alignment film for vertical alignment, and the optically anisotropic layer constituting the film according to the present invention will be described in more detail below.
(I−1)支持基材
上記支持基材は、当該支持基材上に垂直配向用配向膜を形成できるものであればよく、特に限定されるものではない。例えば、ガラス、プラスチックシート、プラスチックフィルム、および透光性フィルムを挙げることができる。なお、上記透光性フィルムとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ノルボルネン系ポリマーなどのポリオレフィンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリメタクリル酸エステルフィルム、ポリアクリル酸エステルフィルム、セルロースエステルフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルフォンフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、ポリフェニレンスルフィドフィルム、ポリフェニレンオキシドフィルムなどが挙げられる。
(I-1) Support base material The support base material is not particularly limited as long as it can form an alignment film for vertical alignment on the support base material. For example, glass, a plastic sheet, a plastic film, and a translucent film can be mentioned. Examples of the translucent film include polyolefin films such as polyethylene, polypropylene, and norbornene polymers, polyvinyl alcohol films, polyethylene terephthalate films, polymethacrylic acid ester films, polyacrylic acid ester films, cellulose ester films, polyethylene naphthalates. Examples thereof include a phthalate film, a polycarbonate film, a polysulfone film, a polyethersulfone film, a polyetherketone film, a polyphenylene sulfide film, and a polyphenylene oxide film.
一般に、重合性液晶化合物を用いた光学異方性層は、薄膜であり、例えば、本発明のフィルムを用いる貼合工程、フィルムを運搬、保管などを実施する工程など、フィルムの強度が必要な工程でも、支持基材を用いることにより、破れなどなく容易に取り扱うことができる。 In general, an optically anisotropic layer using a polymerizable liquid crystal compound is a thin film, and needs strength of the film, for example, a bonding process using the film of the present invention, a process of transporting and storing the film, and the like. Even in the process, by using a supporting substrate, it can be easily handled without tearing.
(I−2)垂直配向用配向膜
本発明のフィルムでは、垂直配向用配向膜は、光学異方性層の塗工等により溶解しない溶剤耐性を持つこと、溶媒の除去や液晶の配向の加熱処理による耐熱性をもつこと、ラビングによる摩擦などによる剥がれなどが起きないこと等が必要であり、ポリマー若しくはポリマーを含有する組成物である。
(I-2) Alignment film for vertical alignment In the film of the present invention, the alignment film for vertical alignment has solvent resistance that does not dissolve due to coating of an optically anisotropic layer, removal of solvent, and heating of liquid crystal alignment. It is necessary to have heat resistance by treatment, and to prevent peeling due to friction by rubbing, etc., and it is a polymer or a composition containing a polymer.
上記ポリマーは、上記支持基材上に形成されるものであればよく、特に限定されるものではない。例えば、分子内にアミド結合を有するポリアミドやゼラチン類、分子内にイミド結合を有するポリイミド及びその加水分解物であるポリアミック酸、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリオキサゾール、ポリエチレンイミン、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル類等のポリマーを挙げることができる。これらのポリマーは、単独で用いても良いし、2種類以上混ぜたり、共重合体したりしてもよい。これらのポリマーは、脱水や脱アミンなどによる重縮合や、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等の連鎖重合、配位重合や開環重合等で容易に得ることができる。 The polymer is not particularly limited as long as it is formed on the support substrate. For example, polyamides and gelatins having an amide bond in the molecule, polyimides having an imide bond in the molecule and hydrolyzed products thereof such as polyamic acid, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyoxazole, polyethyleneimine, polyacrylic acid, polyacrylic Examples thereof include polymers such as acid esters. These polymers may be used alone, or two or more of them may be mixed or copolymerized. These polymers can be easily obtained by polycondensation such as dehydration and deamination, chain polymerization such as radical polymerization, anion polymerization, and cation polymerization, coordination polymerization, and ring-opening polymerization.
また、このようなポリマーは、ステロイドのような脂環基、長鎖アルキル基、フッ化アルキル基、芳香環構造およびフッ素含有芳香環構造等の有機基を導入することができる。上記に示したような構造を導入することにより、棒状重合性液晶化合物は、より垂直配向しやすくなる。また、ステロイドのような脂環基、長鎖アルキル基、フッ化アルキル基、芳香環構造およびフッ素含有芳香環構造等の有機基を有する化合物を混入したり、オニウム塩、セシウムイオン、ルビジウムイオンなどの無機塩や有機酸塩類を添加した組成物とすることによっても、棒状重合性液晶化合物はより垂直配向しやすくなる。 In addition, such a polymer can introduce organic groups such as alicyclic groups such as steroids, long-chain alkyl groups, fluorinated alkyl groups, aromatic ring structures, and fluorine-containing aromatic ring structures. By introducing the structure as described above, the rod-like polymerizable liquid crystal compound can be more easily vertically aligned. Also, compounds containing organic groups such as alicyclic groups such as steroids, long-chain alkyl groups, fluorinated alkyl groups, aromatic ring structures and fluorine-containing aromatic ring structures, onium salts, cesium ions, rubidium ions, etc. The rod-like polymerizable liquid crystal compound can be more easily vertically aligned by using a composition to which an inorganic salt or organic acid salt is added.
上記ポリマーの具体例としては、例えば、特開平2001−305549号公報、WO2003−042752、特開2005−139228号公報、液晶第8巻第4号216頁等に開示されるポリイミド及びそのポリアミック酸や、特開平2005−196015号公報、特開平2005−315988号公報及び特開平2005−196016号公報等に開示されるポリビニルアルコール等を挙げることできる。また、後述の実施例で使用する、垂直配向用ポリイミド配向膜(商品名SE−5300、日産化学社製)なども垂直配向用のポリイミド配向膜である。 Specific examples of the polymer include, for example, polyimides disclosed in JP-A No. 2001-305549, WO 2003-042752, JP-A No. 2005-139228, Liquid Crystal Vol. 8, No. 4, page 216 and the like, and polyamic acids thereof. Examples thereof include polyvinyl alcohol disclosed in JP-A Nos. 2005-196015, 2005-315988, and 2005-196016. Further, a polyimide alignment film for vertical alignment (trade name SE-5300, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) used in Examples described later is also a polyimide alignment film for vertical alignment.
垂直配向用配向膜の厚さは特に限定されるものではないが、10nm〜10000nmであることが好ましく、10nm〜1000nmであることがより好ましい。上記範囲内であれば、得られるフィルムを軽量化することができる。また、垂直配向用配向膜が持っている光学特性が、得られるフィルムに及ぼす影響を小さくすることができる。 The thickness of the alignment film for vertical alignment is not particularly limited, but is preferably 10 nm to 10000 nm, and more preferably 10 nm to 1000 nm. If it is in the said range, the film obtained can be reduced in weight. Moreover, the influence which the optical characteristic which the alignment film for vertical alignment has on the film obtained can be made small.
上記垂直配向用配向膜は、必要に応じて、ラビング処理されていてもよい。ラビング処理が施されていない垂直配向用配向膜上に、後述する棒状重合性液晶化合物を液晶状態で配向させると、当該棒状重合性液晶化合物は、垂直配向用配向膜に対してネマチック垂直配向する。それゆえ、得られるフィルムは、垂直配向フィルムとなる。 The alignment film for vertical alignment may be rubbed as necessary. When a rod-like polymerizable liquid crystal compound described later is aligned in a liquid crystal state on an alignment film for vertical alignment that has not been rubbed, the rod-shaped polymerizable liquid crystal compound is nematically aligned vertically with respect to the alignment film for vertical alignment. . Therefore, the film obtained is a vertically oriented film.
一方、ラビング処理された垂直配向用配向膜上に、後述する棒状重合性液晶化合物を液晶状態で配向させると、当該棒状重合性液晶化合物は、空気層界面では、垂直に配向した状態のまま、垂直配向用配向膜界面では、傾斜配向する。それゆえ、得られるフィルムは、傾斜配向フィルムとなる。 On the other hand, when the rod-like polymerizable liquid crystal compound described later is aligned in a liquid crystal state on the rubbing-treated vertical alignment film, the rod-like polymerizable liquid crystal compound remains vertically aligned at the air layer interface. At the alignment film interface for vertical alignment, tilt alignment is performed. Therefore, the obtained film becomes a tilted orientation film.
すなわち、本発明のフィルムには、垂直配向フィルムおよび傾斜配向フィルムの両方が含まれる。 That is, the film of the present invention includes both a vertically oriented film and a tilted oriented film.
(I−3)光学異方性層
上記光学異方性層は、上記垂直配向用配向膜上に形成された光学異方性を有する層である。上記光学異方性層は、棒状重合性液晶化合物に由来する構造単位を含むポリマーを含有する層からなる。上記光学異方性層には、棒状重合性液晶化合物以外の化合物に由来する構造単位が含まれたポリマーを含有していてもよい。例えば、本発明にかかるフィルムに所望の波長分散特性を付与するために、棒状重合性液晶化合物に由来する構造単位に、さらに特定の重合性化合物に由来する構造単位を含むポリマーを用いてもよい。また、棒状重合性液晶化合物および特定の重合性化合物とは異なる液晶化合物(以下、説明の便宜上、「その他の液晶化合物」と称することもある)が含まれていてもよい。さらに、重合開始剤や、重合禁止剤、光増感剤、レベリング剤等が含まれていてもよい。なお、光学異方性層を構成する化合物の詳細については後述する。
(I-3) Optically anisotropic layer The optically anisotropic layer is a layer having optical anisotropy formed on the alignment film for vertical alignment. The optically anisotropic layer is composed of a layer containing a polymer containing a structural unit derived from a rod-like polymerizable liquid crystal compound. The optically anisotropic layer may contain a polymer containing a structural unit derived from a compound other than the rod-like polymerizable liquid crystal compound. For example, in order to impart desired wavelength dispersion characteristics to the film according to the present invention, a polymer containing a structural unit derived from a specific polymerizable compound may be used in addition to a structural unit derived from a rod-like polymerizable liquid crystal compound. . Further, a rod-like polymerizable liquid crystal compound and a liquid crystal compound different from the specific polymerizable compound (hereinafter, may be referred to as “other liquid crystal compounds” for convenience of explanation) may be included. Furthermore, a polymerization initiator, a polymerization inhibitor, a photosensitizer, a leveling agent and the like may be contained. In addition, the detail of the compound which comprises an optically anisotropic layer is mentioned later.
上記光学異方性層の厚さは、得られるフィルムの位相差値(リタデーション値、Re(λ))が所望の値となるように、適宜調整すればよい。Re(λ)は、下記数式(a)によって決定される。つまり、所望のRe(λ)を得るためには、膜厚dを調整すればよい。 What is necessary is just to adjust the thickness of the said optically anisotropic layer suitably so that the phase difference value (retardation value, Re ((lambda))) of the film obtained may become a desired value. Re (λ) is determined by the following mathematical formula (a). That is, in order to obtain a desired Re (λ), the film thickness d may be adjusted.
Re(λ)=d×Δn(λ)・・・(a)
(式中、Re(λ)は、波長λnmにおける位相差値を表し、dは膜厚を表し、Δn(λ)は波長λnmにおける屈折率異方性を表す。)
また、本発明にかかるフィルムの好ましい一実施形態では、上記垂直配向用配向膜は垂直配向膜であって、上記棒状重合性液晶化合物の屈折率楕円体は、フィルム平面に対して90±5°の傾斜角をもつことが好ましい。これにより、当該フィルムは、垂直配向フィルムとなる。
Re (λ) = d × Δn (λ) (a)
(In the formula, Re (λ) represents a retardation value at a wavelength λnm, d represents a film thickness, and Δn (λ) represents a refractive index anisotropy at a wavelength λnm.)
In a preferred embodiment of the film according to the present invention, the alignment film for vertical alignment is a vertical alignment film, and the refractive index ellipsoid of the rod-like polymerizable liquid crystal compound is 90 ± 5 ° with respect to the film plane. It is preferable to have an inclination angle of Thereby, the said film turns into a vertical alignment film.
また、別の実施形態では、上記垂直配向用配向膜はラビング処理された垂直配向膜であって、上記棒状重合性液晶化合物の屈折率楕円体は、垂直配向用配向膜界面では、フィルム平面に対して45°〜85°の傾斜角をもつことが好ましい。これにより、当該フィルムは、傾斜配向フィルムとなる。 In another embodiment, the alignment film for vertical alignment is a rubbing-processed vertical alignment film, and the refractive index ellipsoid of the rod-like polymerizable liquid crystal compound is in the plane of the film at the alignment film interface for vertical alignment. On the other hand, it preferably has an inclination angle of 45 ° to 85 °. Thereby, the said film turns into an inclination orientation film.
以下、上記光学異方性層に含有させることができる棒状重合性液晶化合物、その他の液晶化合物、重合性化合物、およびその他の構成化合物について詳細に説明する。 Hereinafter, the rod-like polymerizable liquid crystal compound, other liquid crystal compound, polymerizable compound, and other constituent compounds that can be contained in the optically anisotropic layer will be described in detail.
(I−3−1)棒状重合性液晶化合物
上記光学異方性層に含まれる棒状重合性液晶化合物は、モノマーとして水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する棒状重合性液晶化合物である。上記「モノマーとして水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する棒状重合性液晶化合物」とは、例えば、表面を水平処理したガラス基板上や表面に水平配向膜としてポリビニルアルコールなどの水平配向を誘起する配向膜を設けた基材上に棒状重合性液晶化合物をモノマーとして塗布した時に得られる配向が配向膜上では水平になり、空気界面では垂直に配向する棒状重合性液晶化合物である。棒状重合性液晶化合物は重合してもかかる配向が維持され、フィルムの法線方向に高い屈折率を与えるのである。
(I-3-1) Rod-like polymerizable liquid crystal compound The rod-like polymerizable liquid crystal compound contained in the optically anisotropic layer is rod-like polymerizable that is aligned horizontally on a horizontal alignment film as a monomer and vertically aligned at an air interface. It is a liquid crystal compound. The above-mentioned “rod-like polymerizable liquid crystal compound that is aligned horizontally on a horizontal alignment film as a monomer and vertically aligned at an air interface” means, for example, polyvinyl alcohol as a horizontal alignment film on a glass substrate whose surface is processed horizontally The rod-like polymerizable liquid crystal compound in which the orientation obtained when a rod-like polymerizable liquid crystal compound is applied as a monomer on a substrate provided with an orientation film that induces horizontal orientation is horizontal on the orientation film and vertically oriented at the air interface It is. The rod-like polymerizable liquid crystal compound maintains such orientation even when polymerized, and gives a high refractive index in the normal direction of the film.
このようないわゆるハイブリッド配向性を与える重合性液晶化合物としては、単独若しくは2種類以上の棒状重合性液晶化合物に由来する構造単位を含む液晶であり、例えば、特開2005−320317号公報や特開2001−55573号公報に示される重合性液晶化合物が挙げられる。また、棒状重合性液晶化合物にシリコン系オリゴマー化合物や、フッ素を含有するポリマー、(メタ)アクリルモノマーと、非イオン性界面活性剤等とを加えて配向を制御してもよい。そのような方法としては、例えば、特開平9−288210号公報や、特開平2006−16599号公報、特開平2005−196221号公報に示される方法を挙げることができる。 Such a so-called polymerizable liquid crystal compound imparting hybrid alignment is a liquid crystal containing a structural unit derived from a single or two or more kinds of rod-like polymerizable liquid crystal compounds, such as JP-A No. 2005-320317 and JP-A No. 2005-320317. The polymerizable liquid crystal compound shown by 2001-55573 is mentioned. Further, the orientation may be controlled by adding a silicon-based oligomer compound, a fluorine-containing polymer, a (meth) acrylic monomer, a nonionic surfactant, or the like to the rod-like polymerizable liquid crystal compound. Examples of such a method include methods disclosed in JP-A-9-288210, JP-A-2006-16599, and JP-A-2005-196221.
上記棒状重合性液晶化合物の具体例としては、液晶便覧(液晶便覧編集委員会編、丸善(株)平成12年10月30日発行)の3章 分子構造と液晶性の、3.2 ノンキラル棒状液晶分子、3.3 キラル棒状液晶分子に記載の化合物の中で重合性基を有する化合物が挙げられる。
Specific examples of the above rod-like polymerizable liquid crystal compounds include the liquid crystal manual (edited by the Liquid Crystal Handbook Editorial Committee, published by Maruzen Co., Ltd., October 30, 2000),
より具体的には、後述の実施例で使用するRMS−03−011(商品名、メルク株式会社製)に含有される棒状重合性液晶化合物を挙げることができる。 More specifically, a rod-like polymerizable liquid crystal compound contained in RMS-03-011 (trade name, manufactured by Merck & Co., Inc.) used in Examples described later can be given.
本発明にかかるフィルムでは、棒状重合性液晶化合物として、従来、用いられているホメオトロピック配向性の棒状重合性液晶化合物ではなく、上述したようなハイブリッド配向性の棒状重合性液晶化合物を用いることにより、該化合物が重合して得られる光学異方性層における屈折率楕円体の傾斜角を、任意に法線方向に制御することができる。より詳しく言えば、上述の垂直配向用配向膜のうち、ラビング処理されていない垂直配向膜上に、上記棒状重合性液晶化合物を液晶状態で配向させると、上記棒状重合性液晶化合物は、垂直配向用配向膜に対してネマチック垂直配向したのち、その配向性を維持したまま重合してフィルムを与える。一方、ラビング処理された垂直配向膜上に、上記棒状重合性液晶化合物を液晶状態で配向させると、上記棒状重合性液晶化合物は、空気層界面では、垂直に配向した状態のまま、垂直配向用配向膜界面では、傾斜配向したのち、その配向性を維持したまま重合してフィルムを与える。 In the film according to the present invention, a rod-like polymerizable liquid crystal compound having a hybrid orientation as described above is used as the rod-like polymerizable liquid crystal compound instead of the conventionally used homeotropic-orientated rod-like polymerizable liquid crystal compound. The inclination angle of the refractive index ellipsoid in the optically anisotropic layer obtained by polymerizing the compound can be arbitrarily controlled in the normal direction. More specifically, when the rod-like polymerizable liquid crystal compound is aligned in a liquid crystal state on the vertical alignment film that is not rubbed among the alignment films for vertical alignment, the rod-like polymerizable liquid crystal compound is vertically aligned. After the nematic vertical alignment with respect to the alignment film for use, the film is polymerized while maintaining the alignment. On the other hand, when the rod-like polymerizable liquid crystal compound is aligned in a liquid crystal state on the rubbed vertical alignment film, the rod-like polymerizable liquid crystal compound remains vertically aligned at the air layer interface. At the alignment film interface, after the tilt alignment, the film is polymerized while maintaining the orientation.
それゆえ、本発明にかかるフィルムは、フィルムの平面方向に屈折率変化が小さく、フィルムの法線方向に屈折率変化が大きいフィルムとなる。 Therefore, the film according to the present invention has a small refractive index change in the plane direction of the film and a large refractive index change in the normal direction of the film.
また、上記棒状重合性液晶化合物は、どのような重合様式で重合するものであってもよい。例えば、熱重合性の棒状重合性液晶化合物や、光重合性の棒状重合性液晶化合物を挙げることができる。本発明では、特に光重合性の棒状重合性液晶化合物であることが好ましい。これによれば、棒状重合性液晶化合物を低温で重合し、固定化することができる。それゆえ、上記支持基材の選択の幅が広がると同時に、工業的にも有利である。 The rod-like polymerizable liquid crystal compound may be polymerized by any polymerization mode. For example, a thermally polymerizable rod-like polymerizable liquid crystal compound and a photopolymerizable rod-like polymerizable liquid crystal compound can be exemplified. In the present invention, a photopolymerizable rod-like polymerizable liquid crystal compound is particularly preferable. According to this, the rod-like polymerizable liquid crystal compound can be polymerized and fixed at a low temperature. Therefore, the range of selection of the support substrate is widened, and at the same time, it is industrially advantageous.
(I−3−2)その他の液晶化合物
上記光学異方性層に含まれる、上記棒状重合性液晶化合物に由来する構造単位を含有するポリマーには、異なる種類の液晶化合物に由来する構造単位が含まれていてもよい。
(I-3-2) Other liquid crystal compound The polymer containing the structural unit derived from the rod-shaped polymerizable liquid crystal compound contained in the optically anisotropic layer has a structural unit derived from a different kind of liquid crystal compound. It may be included.
上記液晶化合物は、例えば、下記式(3)、式(4)、式(5)、式(6)、式(7)または式(8)で表される化合物であることが好ましい。 The liquid crystal compound is preferably, for example, a compound represented by the following formula (3), formula (4), formula (5), formula (6), formula (7), or formula (8).
P11-E11-B11-A11-B12-A12-B14-A14-B15-E12-P12 (3)
P11-E11-B11-A11-B12-A12-B14-A14-B13-F11 (4)
P11-B11-A11-B12-A12-B14-A14-B13-F11 (5)
P11-E11-B11-A11-B12-A12-F11 (6)
P11-B11-A11-B12-A12-B13-F11 (7)
P11-E11-B11-A11-B12-A12-B13-F11 (8)
なお、上記式(3)、式(4)、式(5)、式(6)、式(7)および式(8)において、A11、A12、およびA14は、それぞれ独立に、2価の環状炭化水素基、2価の複素環基、メチレンフェニレン基、オキシフェニレン基、またはチオフェニレン基を表す。A11、A12、およびA14には、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、またはハロゲン原子が結合していてもよい。
P11-E11-B11-A11-B12-A12-B14-A14-B15-E12-P12 (3)
P11-E11-B11-A11-B12-A12-B14-A14-B13-F11 (4)
P11-B11-A11-B12-A12-B14-A14-B13-F11 (5)
P11-E11-B11-A11-B12-A12-F11 (6)
P11-B11-A11-B12-A12-B13-F11 (7)
P11-E11-B11-A11-B12-A12-B13-F11 (8)
In the above formula (3), formula (4), formula (5), formula (6), formula (7) and formula (8), A11, A12 and A14 are each independently a divalent cyclic ring. A hydrocarbon group, a divalent heterocyclic group, a methylenephenylene group, an oxyphenylene group, or a thiophenylene group is represented. A11, A12, and A14 may be bonded to an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogen atom.
B11、B12、B13、B14、およびB15は、それぞれ独立に、−CRR’−、−C≡C−、−CH=CH−、−CH2−CH2−、−O−、−S−、−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=S)−、−C(=S)−O−、−O−C(=S)−、−O−C(=S)−O−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−N(→O)=N−、−N=N(→O)−、−C(=O)−NR−、−NR−C(=O)−、−OCH2−、−NR−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CH=CH−C(=O)−O−、−O−C(=O)−CH=CH−、および単結合からなる群(なお、RおよびR’はそれぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表す)より選ばれる2価の基を表す。 B11, B12, B13, B14, and B15 are each independently, -CRR '-, - C≡C - , - CH = CH -, - CH 2 -CH 2 -, - O -, - S -, - C (═O) —, —C (═O) —O—, —O—C (═O) —, —O—C (═O) —O—, —C (═S) —, —C ( = S) -O-, -OC (= S)-, -OC (= S) -O-, -CH = N-, -N = CH-, -N = N-, -N ( → O) = N—, —N═N (→ O) —, —C (═O) —NR—, —NR—C (═O) —, —OCH 2 —, —NR—, —CH 2 O —, —SCH 2 —, —CH 2 S—, —CH═CH—C (═O) —O—, —O—C (═O) —CH═CH—, and a group consisting of a single bond ( R and R ′ each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. It represents a more divalent group selected.
E11およびE12は、それぞれ独立に、炭素数2〜25のアルキレン基を表す。さらに、E11およびE12には、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、またはハロゲン原子が結合していてもよい。 E11 and E12 each independently represents an alkylene group having 2 to 25 carbon atoms. Further, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogen atom may be bonded to E11 and E12.
式(4)〜(8)のP11は重合性基を表す。式(3)のP11およびP12は、水素原子または重合性基を表し、P11およびP12の少なくとも一方は重合性基である。 P11 in the formulas (4) to (8) represents a polymerizable group. P11 and P12 in the formula (3) represent a hydrogen atom or a polymerizable group, and at least one of P11 and P12 is a polymerizable group.
F11は、水素原子、アルキル基、ニトリル基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、フッ素原子などのハロゲン原子又は水素原子を表す。 F11 represents a halogen atom such as a hydrogen atom, an alkyl group, a nitrile group, a nitro group, a trifluoromethyl group, or a fluorine atom, or a hydrogen atom.
その他の液晶化合物としては、とりわけ、以下の式(3−1)〜(3−6)、式(6−1)、式(6−2)、式(8−1)、および式(8−2) Other liquid crystal compounds include, among others, the following formulas (3-1) to (3-6), formula (6-1), formula (6-2), formula (8-1), and formula (8- 2)
のいずれかで表される液晶化合物や、下記式(3−7)〜(3−12)、(4−1)〜(4−4)、式(5−1)、式(5−2)、式(7−1)、および式(7−2) Or a liquid crystal compound represented by any one of the following formulas (3-7) to (3-12), (4-1) to (4-4), formula (5-1), and formula (5-2): , Formula (7-1), and Formula (7-2)
のいずれかで表される液晶化合物が、入手容易であることから好ましい。 A liquid crystal compound represented by any one of the above is preferable because it is easily available.
(I−3−3)重合性化合物
上記光学異方性層のポリマーには、得られるフィルムの所望の波長分散特性を付与するために、特定の重合性液晶化合物に由来する構造単位をさらに含むポリマーを用いてもよい。
(I-3-3) Polymerizable compound The polymer of the optically anisotropic layer further includes a structural unit derived from a specific polymerizable liquid crystal compound in order to impart desired wavelength dispersion characteristics of the obtained film. A polymer may be used.
上記「特定の重合性化合物」とは、上記棒状重合性液晶化合物に併せて用いることにより、得られるフィルムに所望の波長分散特性を付与できるものである。 The “specific polymerizable compound” is a compound that can impart desired wavelength dispersion characteristics to the resulting film by being used in combination with the rod-like polymerizable liquid crystal compound.
このような重合性化合物としては、下記式(1) As such a polymerizable compound, the following formula (1)
(式中、Yは2価の基を表し、sおよびtは、それぞれ独立に0または1の整数を表し、G1およびG2は、それぞれ独立に−CR1R2−(なお、R1およびR2は、それぞれ独立に、炭素数1〜4のアルキル基、ハロゲン原子、または水素原子を表す)を表し、A1およびA2は、それぞれ独立に、2価の環状炭化水素基、2価の複素環基、メチレンフェニレン基、オキシフェニレン基、またはチオフェニレン基を表し、A1およびA2には、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、またはハロゲン原子が結合していてもよく、B1およびB2は、それぞれ独立に、−CRR’−、−C≡C−、−CH=CH−、−CH2−CH2−、−O−、−S−、−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=S)−、−C(=S)−O−、−O−C(=S)−、−O−C(=S)−O−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−N(→O)=N−、−N=N(→O)−、−C(=O)−NR−、−NR−C(=O)−、−OCH2−、−NR−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CH=CH−C(=O)−O−、−O−C(=O)−CH=CH−、および単結合からなる群(なお、RおよびR’はそれぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表す)より選ばれる2価の基を表し、X1およびX2は、それぞれ独立に、下記式(2) (In the formula, Y represents a divalent group, s and t each independently represent an integer of 0 or 1, and G1 and G2 each independently represent —CR 1 R 2 — (where R 1 and R 2 each independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, or a hydrogen atom, and A1 and A2 each independently represent a divalent cyclic hydrocarbon group or a divalent heterocyclic ring. Group, a methylenephenylene group, an oxyphenylene group, or a thiophenylene group, and A1 and A2 may be bonded to an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogen atom. well, B1 and B2 are each independently, -CRR '-, - C≡C - , - CH = CH -, - CH 2 -CH 2 -, - O -, - S -, - C (= O) -, -C (= O) -O-, -O-C (= O) , -O-C (= O) -O-, -C (= S)-, -C (= S) -O-, -O-C (= S)-, -O-C (= S)- O-, -CH = N-, -N = CH-, -N = N-, -N (→ O) = N-, -N = N (→ O)-, -C (= O) -NR- , —NR—C (═O) —, —OCH 2 —, —NR—, —CH 2 O—, —SCH 2 —, —CH 2 S—, —CH═CH—C (═O) —O—. , —O—C (═O) —CH═CH—, and a group consisting of a single bond (wherein R and R ′ each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms). Represents a divalent group, and X1 and X2 each independently represent the following formula (2)
(式中、A3は2価の環状炭化水素基、または複素環基を表し、B3は、−CRR’−、−C≡C−、−CH=CH−、−CH2−CH2−、−O−、−S−、−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=S)−、−C(=S)−O−、−O−C(=S)−、−O−C(=S)−O−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−N(→O)=N−、−N=N(→O)−、−C(=O)−NR−、−NR−C(=O)−、−OCH2−、−NR−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CH=CH−C(=O)−O−、−O−C(=O)−CH=CH−、および単結合からなる群(なお、RおよびR’はそれぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表す)より選ばれる2価の基を表し、nは1〜4の整数を表す)
で表される2価の基を表し、E1およびE2は、それぞれ独立に、炭素数2〜25のアルキレン基を表し、さらに、E1およびE2には、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、またはハロゲン原子が結合していてもよく、P1およびP2は、水素原子または重合性基を表し、P1およびP2の少なくとも一方は重合性基である。)
で表される化合物である。
(Wherein, A3 represents a divalent cyclic hydrocarbon group or a heterocyclic group,, B3 is, -CRR '-, - C≡C - , - CH = CH -, - CH 2 -CH 2 -, - O—, —S—, —C (═O) —, —C (═O) —O—, —O—C (═O) —, —O—C (═O) —O—, —C ( = S)-, -C (= S) -O-, -OC (= S)-, -O-C (= S) -O-, -CH = N-, -N = CH-,- N = N -, - N ( → O) = N -, - N = N (→ O) -, - C (= O) -NR -, - NR-C (= O) -, - OCH 2 -, —NR—, —CH 2 O—, —SCH 2 —, —CH 2 S—, —CH═CH—C (═O) —O—, —O—C (═O) —CH═CH—, and Group consisting of a single bond (R and R ′ each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) ) Is selected from a divalent radical, n is an integer of 1 to 4)
E1 and E2 each independently represents an alkylene group having 2 to 25 carbon atoms, and E1 and E2 each represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and a carbon number An alkoxy group of 1 to 5 or a halogen atom may be bonded, P1 and P2 represent a hydrogen atom or a polymerizable group, and at least one of P1 and P2 is a polymerizable group. )
It is a compound represented by these.
上記式(1)中のYは、2価の基を表し、この基は屈曲構造を有していることが好ましい。ここで、「屈曲構造」とは、Yの結合基であってA1を含む基に結合する結合基と、Yの結合基であってA2を含む基に結合する結合基とから形成される角度が、100°〜140°である構造を意味する。また、上記角度は、110°〜130°であることが好ましい。上記範囲であれば、重合性化合物と棒状重合性液晶化合物とを有機溶媒に溶解したときの相溶性が向上する。それゆえ、得られるフィルムの位相差値を向上させることができる。 Y in the above formula (1) represents a divalent group, and this group preferably has a bent structure. Here, the “bending structure” is an angle formed from a bonding group that is a bonding group of Y and bonded to a group containing A1, and a bonding group that is a bonding group of Y and bonded to a group containing A2. Means a structure of 100 ° to 140 °. The angle is preferably 110 ° to 130 °. If it is the said range, compatibility will be improved when a polymerizable compound and a rod-like polymerizable liquid crystal compound are dissolved in an organic solvent. Therefore, the retardation value of the obtained film can be improved.
具体的なYとしては、下記式(9) As specific Y, following formula (9)
で表される2価の基などを例示することができる。 The bivalent group etc. which are represented by these can be illustrated.
Yの結合基であってA1を含む基に結合する結合基と、Yの結合基であってA2を含む基に結合する結合基とから形成される角度を、A1、A2、C1、D1、D2、(G1)s、(G2)tで表すと、上記式(1)においてs=t=1である場合、当該角度は、下記式(9−1)の両矢印で表すことができる。同様に、上記式(1)においてs=t=0の場合、当該角度は、下記式(9−2)で表すことができる。 An angle formed by a linking group that is bonded to Y and is a group that includes A1 and a linking group that is Y and is bonded to a group that includes A2 is defined as A1, A2, C1, D1, In terms of D2, (G1) s, and (G2) t, when s = t = 1 in the above formula (1), the angle can be represented by a double arrow in the following formula (9-1). Similarly, when s = t = 0 in the above formula (1), the angle can be expressed by the following formula (9-2).
上記式(9)において、C1は4級炭素原子または4級ケイ素原子を表す。そのうち、製造が容易であることから、C1は4級炭素原子であることが好ましい。 In the above formula (9), C1 represents a quaternary carbon atom or a quaternary silicon atom. Of these, C1 is preferably a quaternary carbon atom because of easy production.
上記式(9)において、D1およびD2は、それぞれ、環状炭化水素基、複素環基、炭素数1〜5の直鎖状炭化水素基、または炭素数1〜5の分枝状炭化水素基を表す。D1およびD2に用いられる環状炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などの炭素数5〜12程度のシクロアルキル基;下記式 In the above formula (9), each of D1 and D2 represents a cyclic hydrocarbon group, a heterocyclic group, a linear hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, or a branched hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. To express. Examples of the cyclic hydrocarbon group used for D1 and D2 include a cycloalkyl group having about 5 to 12 carbon atoms such as a cyclopentyl group and a cyclohexyl group;
のいずれかで表される炭素数6〜18程度の芳香族基などを挙げることができる。 Or an aromatic group having about 6 to 18 carbon atoms represented by any of the above.
また、D1およびD2に用いられる複素環基としては、5員環、6員環などの下記式 In addition, examples of the heterocyclic group used for D1 and D2 include the following formulas such as a 5-membered ring and a 6-membered ring.
のいずれかで表される基などを挙げることができる。 Or a group represented by any of the above.
D1とD2とは、炭素数1〜5の炭化水素基、アミノ基、エーテル基、チオエーテル基、または単結合で連結されていてもよい。また、D1およびD2には、水酸基、アミノ基、チオール基、環状炭化水素基、炭素数1〜5の直鎖状または分枝状アルキル基、炭素数1〜5の直鎖状もしくは分枝状アルコキシ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルオキシ基、ニトリル基、ニトロ基、またはハロゲン原子が結合していてもよい。 D1 and D2 may be linked by a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, an amino group, an ether group, a thioether group, or a single bond. D1 and D2 include a hydroxyl group, an amino group, a thiol group, a cyclic hydrocarbon group, a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and a linear or branched structure having 1 to 5 carbon atoms. An alkoxy group, a trifluoromethyl group, a trifluoromethyloxy group, a nitrile group, a nitro group, or a halogen atom may be bonded.
ここで、上記炭化水素基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基などのアルキレン基、アルキレン基の単結合が二重結合や三重結合に置換された連結基などを挙げることができる。また、上記環状炭化水素基としては、D1およびD2に用いられるのと同様の環状炭化水素基を例示することができる。アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子としては、前記A1およびA2に置換される基として例示されたアルキル基、アルコキシ基およびハロゲン原子を同様に例示することができる。 Here, examples of the hydrocarbon group include alkylene groups such as a methylene group, an ethylene group, and a propylene group, and a linking group in which a single bond of the alkylene group is substituted with a double bond or a triple bond. Examples of the cyclic hydrocarbon group include the same cyclic hydrocarbon groups as those used for D1 and D2. As the alkyl group, alkoxy group and halogen atom, the alkyl group, alkoxy group and halogen atom exemplified as the group substituted by A1 and A2 can be exemplified similarly.
上記式(9)で表される基の具体例としては、下記式(D−1)〜(D−18) Specific examples of the group represented by the above formula (9) include the following formulas (D-1) to (D-18).
で表される2価の置換基(ここでは、4級原子C1として、製造が容易なことから炭素原子が例示されている)や、C1が炭素原子であり、D1およびD2が共にフェニル基である置換基などを挙げることができる。 (In this case, a carbon atom is illustrated as a quaternary atom C1 because of easy production), C1 is a carbon atom, and both D1 and D2 are phenyl groups. Some substituents can be mentioned.
なお、前記例示された構造に含まれる水素原子の一部は、メチル基、エチル基、i−プロピル基、t−ブチル基などの炭素数1〜4程度のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基などの炭素数1〜4程度のアルコキシ基;トリフルオロメチル基;トリフルオロメチルオキシ基;ニトリル基;ニトロ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子で置換されていてもよい。 Note that some of the hydrogen atoms contained in the exemplified structure are alkyl groups having about 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, an i-propyl group, and a t-butyl group; a methoxy group, an ethoxy group, and the like A trifluoromethyl group; a trifluoromethyloxy group; a nitrile group; a nitro group; and a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom.
Yとしては、製造の容易さの観点から、C1が炭素原子であり、D1およびD2が共にフェニル基である置換基、またはび上記式(D−1)〜(D−12)で表される置換基であることが好ましい。とりわけ、逆波長分散を顕著に示すという観点から、上記式(D−1)〜(D−12)で表される置換基であることが好ましい。 Y is a substituent in which C1 is a carbon atom and D1 and D2 are both phenyl groups, or from the above formulas (D-1) to (D-12), from the viewpoint of ease of production. A substituent is preferred. In particular, the substituents represented by the above formulas (D-1) to (D-12) are preferable from the viewpoint of remarkably showing reverse wavelength dispersion.
上記式(1)中の(G1)sおよび(G2)tにおいて、sおよびtは、それぞれ独立に0または1の整数を表す。 In (G1) s and (G2) t in the above formula (1), s and t each independently represents an integer of 0 or 1.
sおよびtが1の場合、G1およびG2は、それぞれ独立して、−CR1R2−である。ここで、R1およびR2は、それぞれ独立に、メチル基、エチル基などの炭素数1〜4程度のアルキル基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子を表す。 If s and t is 1, G1 and G2, independently, -CR 1 R 2 - is. Here, R 1 and R 2 each independently represents an alkyl group having about 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group or an ethyl group; and a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom.
また、sおよびtが0の場合、YとA1とは、単結合し、YとA2とは、単結合している。 When s and t are 0, Y and A1 are single-bonded, and Y and A2 are single-bonded.
上記式(1)において、A1およびA2は、それぞれ独立に、2価の環状炭化水素基、2価の複素環基、メチレンフェニレン基、オキシフェニレン基、またはチオフェニレン基を表す。ここで、メチレンフェニレン基、オキシフェニレン基、またはチオフェニレン基中のメチレン基、エーテル基、チオエーテル基はB1およびB2と結合している。 In the above formula (1), A1 and A2 each independently represent a divalent cyclic hydrocarbon group, a divalent heterocyclic group, a methylenephenylene group, an oxyphenylene group, or a thiophenylene group. Here, the methylene group, ether group, and thioether group in the methylenephenylene group, oxyphenylene group, or thiophenylene group are bonded to B1 and B2.
A1およびA2に用いられる2価の環状炭化水素基としては、例えば、下記式 Examples of the divalent cyclic hydrocarbon group used for A1 and A2 include the following formulas:
のいずれかで表される炭素数6〜18程度の芳香族基、下記式 An aromatic group having about 6 to 18 carbon atoms represented by any one of the following formulae:
で表される5員環および6員環などからなる脂環式基、および下記式 An alicyclic group consisting of a 5-membered ring and a 6-membered ring represented by the formula:
のいずれかで示される5員環および6員環などからなる複素環基等を挙げることができる。 And heterocyclic groups composed of a 5-membered ring and a 6-membered ring represented by any of the above.
なお、A1およびA2として、前記例示された基の水素原子の一部が、メチル基、エチル基、i−プロピル基、t−ブチル基などの炭素数1〜4程度のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基などの炭素数1〜4程度のアルコキシ基;トリフルオロメチル基;トリフルオロメチルオキシ基;ニトリル基;ニトロ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子で置換されていてもよい。 In addition, as A1 and A2, a part of hydrogen atoms of the exemplified groups are alkyl groups having about 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, i-propyl group, t-butyl group; methoxy group, An alkoxy group having about 1 to 4 carbon atoms such as an ethoxy group; a trifluoromethyl group; a trifluoromethyloxy group; a nitrile group; a nitro group; may be substituted with a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom .
製造の容易さの観点から、A1およびA2は、ともに同種類の基であることが好ましい。特に、A1およびA2は、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、またはベンゼン環の炭素原子が1〜3個窒素原子で置換された2価の基であることが好ましく、1,4−フェニレン基であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of ease of production, both A1 and A2 are preferably the same type of group. In particular, A1 and A2 are preferably a 1,4-phenylene group, a 1,4-cyclohexylene group, or a divalent group in which 1 to 3 carbon atoms of the benzene ring are substituted with nitrogen atoms. More preferred is a 4-phenylene group.
B1およびB2は、それぞれ独立に、−CRR’−、−C≡C−、−CH=CH−、−CH2−CH2−、−O−、−S−、−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=S)−、−C(=S)−O−、−O−C(=S)−、−O−C(=S)−O−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−N(→O)=N−、−N=N(→O)−、−C(=O)−NR−、−NR−C(=O)−、−OCH2−、−NR−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CH=CH−C(=O)−O−、−O−C(=O)−CH=CH−、単結合からなる群から選ばれる2価の基を表す。ここで、RおよびR’はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基、エチル基などの炭素数1〜4のアルキル基、または、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子を表す。 B1 and B2 are each independently, -CRR '-, - C≡C - , - CH = CH -, - CH 2 -CH 2 -, - O -, - S -, - C (= O) -, -C (= O) -O-, -OC (= O)-, -OC (= O) -O-, -C (= S)-, -C (= S) -O-, -OC (= S)-, -OC (= S) -O-, -CH = N-, -N = CH-, -N = N-, -N (→ O) = N-, -N = N (→ O) - , - C (= O) -NR -, - NR-C (= O) -, - OCH 2 -, - NR -, - CH 2 O -, - SCH 2 -, —CH 2 S—, —CH═CH—C (═O) —O—, —O—C (═O) —CH═CH—, represents a divalent group selected from the group consisting of a single bond. Here, R and R ′ each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group or an ethyl group, or a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom.
また、製造の容易さの観点から、B1およびB2は、ともに同種類の2価の基であることが好ましい。 From the viewpoint of ease of production, both B1 and B2 are preferably the same type of divalent group.
上記式(1)において、sおよびtが0である場合、B1およびB2は、−CRR’−、−O−、−S−またはNR−であることが好ましい。 In the above formula (1), when s and t are 0, B1 and B2 are preferably —CRR′—, —O—, —S— or NR—.
B1およびB2が上記結合基であると、A1(A2)とB1(B2)との連結部と、B1(B2)とX1(X2)との連結部とが屈曲することになり、連結基Yで生じる角度を変えることができるため、混合する棒状重合性液晶化合物等との相溶性が向上する傾向にあることから好ましい。 When B1 and B2 are the above linking groups, the connecting portion between A1 (A2) and B1 (B2) and the connecting portion between B1 (B2) and X1 (X2) are bent, and the connecting group Y This is preferable because the compatibility with the rod-like polymerizable liquid crystal compound to be mixed tends to be improved.
上記式(1)において、sおよびtが1である場合であって、好ましくは、さらにG1およびG2がメチレン基である場合、B1およびB2は、単結合、−C≡C−、−O−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、または−O−C(=O)−O−であることが好ましい。 In the above formula (1), when s and t are 1, and preferably G1 and G2 are methylene groups, B1 and B2 are a single bond, —C≡C—, —O—. C (═O) —O—, —O—C (═O) —, or —O—C (═O) —O— is preferable.
B1およびB2が上記結合基であると、製造が容易であり、上記式(1)中のX2−B2−A2およびA1−B1−X1がそれぞれ直線状となることから、配向性を向上させる傾向があることから好ましい。 When B1 and B2 are the above-mentioned linking groups, the production is easy, and X2-B2-A2 and A1-B1-X1 in the above formula (1) are linear, and thus tend to improve the orientation. This is preferable.
上記式(1)におけるX1およびX2は、下記式(2) X1 and X2 in the above formula (1) are the following formula (2)
で表される2価の基を表す。 The bivalent group represented by these is represented.
上記式(2)中、A3は2価の環状炭化水素基または2価の複素環基を表す。具体的には、A3としては、A1およびA2で例示された2価の環状炭化水素基および2価の複素環基を同様に例示することができる。製造の容易さの観点から、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、またはベンゼン環の炭素原子が1〜3個窒素原子で置換された2価の基であることが好ましく、1,4−フェニレン基であることがさらに好ましい。 In the above formula (2), A3 represents a divalent cyclic hydrocarbon group or a divalent heterocyclic group. Specifically, as A3, the divalent cyclic hydrocarbon group and the divalent heterocyclic group exemplified in A1 and A2 can be exemplified similarly. From the viewpoint of ease of production, a 1,4-phenylene group, 1,4-cyclohexylene group, or a divalent group in which 1 to 3 carbon atoms of the benzene ring are substituted with nitrogen atoms is preferable. More preferably, it is a 1,4-phenylene group.
また、製造の容易さの観点から、X1およびX2がともに同種類の2価の基であることが好ましい。 Further, from the viewpoint of ease of production, it is preferable that both X1 and X2 are the same type of divalent group.
B3は、B1と同様に定義することができる。中でも、製造の容易さの観点から、−OC(=O)−、−C(=O)−O−、−O−、または単結合であることが好ましい。 B3 can be defined in the same way as B1. Among these, from the viewpoint of ease of production, —OC (═O) —, —C (═O) —O—, —O—, or a single bond is preferable.
nは1〜4の整数を表す。nが2以上の場合、後述する表1中の化合物(1−2)〜(1−4)のように、A3およびB3からなる構造単位は互いに異なっていてもよい。 n represents an integer of 1 to 4. When n is 2 or more, as in the compounds (1-2) to (1-4) in Table 1 described later, the structural units composed of A3 and B3 may be different from each other.
得られる重合性化合物を含む組成物をキャストする際、取り扱いが容易であるとの観点から、nとしては、1または2が好ましい。さらに、製造の容易さの観点から、nは1であることが好ましい。 When casting the composition containing the obtained polymerizable compound, n is preferably 1 or 2 from the viewpoint of easy handling. Furthermore, n is preferably 1 from the viewpoint of ease of production.
E1およびE2は、それぞれ独立に、炭素数2〜25のアルキレン基、好ましくは、炭素数4〜10のアルキレン基を表す。 E1 and E2 each independently represent an alkylene group having 2 to 25 carbon atoms, preferably an alkylene group having 4 to 10 carbon atoms.
E1およびE2の水素原子は、アルキル基、アルコキシ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルオキシ基、ニトリル基、ニトロ基、またはハロゲン原子によって置換されていてもよいが、水素原子のままであることが好ましい。 The hydrogen atom of E1 and E2 may be substituted by an alkyl group, an alkoxy group, a trifluoromethyl group, a trifluoromethyloxy group, a nitrile group, a nitro group, or a halogen atom, but remains a hydrogen atom Is preferred.
E1およびE2がともに同種類のアルキレン基であると、製造が容易なことから好ましい。 It is preferable that both E1 and E2 are the same type of alkylene group because production is easy.
P1およびP2は、水素原子または重合性基を表す。 P1 and P2 represent a hydrogen atom or a polymerizable group.
本明細書において、「重合性基」とは、重合性化合物および上述の棒状重合性液晶化合物を重合させることのできる置換基を意味する。具体的には、ビニル基、p−スチルベン基、アクリロイル基、メタクリロイル基、カルボキシル基、メチルカルボニル基、水酸基、アミド基、炭素数1〜4もアルキルアミノ基、アミノ基、エポキシ基、オキセタニル基、アルデヒド基、イソシアネート基、およびチオイソシアネート基などを例示することができる。 In the present specification, the “polymerizable group” means a substituent capable of polymerizing the polymerizable compound and the rod-shaped polymerizable liquid crystal compound described above. Specifically, a vinyl group, a p-stilbene group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a carboxyl group, a methylcarbonyl group, a hydroxyl group, an amide group, an alkylamino group, an amino group, an epoxy group, an oxetanyl group, Examples include aldehyde groups, isocyanate groups, and thioisocyanate groups.
また、重合性基には、上記例示の基とE1またはE2とを連結するために、B1またはB2に例示される基が含まれていてもよい。 In addition, the polymerizable group may include a group exemplified by B1 or B2 in order to link the above exemplified group and E1 or E2.
中でも、アクリロイル基またはメタクリロイル基が好ましく、アクリロイル基がさらに好ましい。これらの基を用いれば、光重合させる際の取り扱いが容易な上、製造も容易である。 Among them, an acryloyl group or a methacryloyl group is preferable, and an acryloyl group is more preferable. If these groups are used, the handling during photopolymerization is easy and the production is also easy.
P1およびP2の少なくとも一方は重合性基であることが好ましく、P1およびP2がいずれも重合性基であることがさらに好ましい。これにより、得られるフィルムの膜硬度を良好なものとすることができる。 It is preferable that at least one of P1 and P2 is a polymerizable group, and it is more preferable that both P1 and P2 are a polymerizable group. Thereby, the film | membrane hardness of the film obtained can be made favorable.
上記重合性化合物の具体的な化合物としては、表1〜4で表される化合物などが挙げられる。 Specific examples of the polymerizable compound include compounds represented by Tables 1 to 4.
上記光学異方性層には、上記重合性化合物に由来する構造単位のいずれかが単独で含まれていてもよいが、異なる複数の重合性化合物に由来する構造単位が含まれていてもよい。中でも、表1および2に記載の化合物に由来する構造単位が含まれていることが好ましい。このような化合物を用いれば、本発明にかかるフィルムは、逆波長分散を顕著に示すことができる。さらに、表1に記載の化合物に由来する構造単位を含むことがより好ましい。このような化合物を用いれば、本発明にかかるフィルムを容易に製造することができる。 The optically anisotropic layer may contain any of structural units derived from the polymerizable compound, but may contain structural units derived from a plurality of different polymerizable compounds. . Especially, it is preferable that the structural unit derived from the compound of Table 1 and 2 is contained. If such a compound is used, the film concerning this invention can show reverse wavelength dispersion notably. Furthermore, it is more preferable that the structural unit derived from the compound of Table 1 is included. If such a compound is used, the film concerning this invention can be manufactured easily.
ここで、表の表記について、化合物(1−1)を例にして説明する。「A1=A2」とは、A1とA2とが同一のフェニレン基であることを表す。「B1=B2のA側」とは、エステル基のエーテル部がA(フェニレン基)に結合していることを表す。また、「B1=B2のX側」とはエステル基のカルボニル部がX(フェニレンエーテル基)に結合していることを表す。さらに、側の指定がない場合はいずれの方向に置換してもよいことを表す。 Here, the notation of the table will be described using the compound (1-1) as an example. “A1 = A2” represents that A1 and A2 are the same phenylene group. “B1 = A side of B2” represents that the ether part of the ester group is bonded to A (phenylene group). “B1 = B2 on X side” means that the carbonyl portion of the ester group is bonded to X (phenylene ether group). Further, when there is no designation of the side, it indicates that the direction may be replaced in any direction.
重合性化合物としては、表1または表2に記載の化合物が好ましく、表1に記載の化合物がより好ましく、下記式(1−1)、(1−2)、(1−3)、(1−4)、(1−5)、(1−11)、(1−45)、(1−49)、および(1−50)で表される化合物が特に好ましい。 As a polymeric compound, the compound of Table 1 or Table 2 is preferable, the compound of Table 1 is more preferable, and following formula (1-1), (1-2), (1-3), (1 -4), (1-5), (1-11), (1-45), (1-49), and compounds represented by (1-50) are particularly preferable.
上記式(1−1)で表される化合物のように、上記式(1)中のs=t=0である重合性化合物の製造方法としては、例えば、C1、D1およびD2の構造を与える化合物として対応するカルボニル化合物を用い、該カルボニル化合物にA1(A2)、B1(B2)、X1(X2)、E1(E2)およびP1(P2)を含む化合物のハロゲン化物を作用させて脱水縮合して得る方法などを挙げることができる。A1(A2)、B1(B2)、X1(X2)、E1(E2)およびP1(P2)を含む化合物は、A1(=A2)、B1(=B2)、X1(=X2)、E1(=E2)、P1(=P2)の各構造単位を含む化合物を脱水縮合反応、エステル化反応、ウイリアムソン反応、ウルマン反応、ベンジル化反応、薗頭反応、鈴木−宮浦反応、根岸反応、熊田反応、檜山反応、ブッフバルト−ハートウィッグ反応、ウィッティッヒ反応、フリーデルクラフト反応、ヘック反応、またはアルドール反応などで結合することにより製造することができる。 As a method for producing a polymerizable compound in which s = t = 0 in the above formula (1) like the compound represented by the above formula (1-1), for example, structures of C1, D1, and D2 are given. The corresponding carbonyl compound is used as a compound, and dehydration condensation is performed on the carbonyl compound by reacting a halide of a compound containing A1 (A2), B1 (B2), X1 (X2), E1 (E2) and P1 (P2). Can be mentioned. Compounds including A1 (A2), B1 (B2), X1 (X2), E1 (E2) and P1 (P2) are A1 (= A2), B1 (= B2), X1 (= X2), E1 (= E2), a compound containing each structural unit of P1 (= P2) is subjected to dehydration condensation reaction, esterification reaction, Williamson reaction, Ullmann reaction, benzylation reaction, Sonogashira reaction, Suzuki-Miyaura reaction, Negishi reaction, Kumada reaction, It can be produced by bonding by the Hiyama reaction, the Buchwald-Hartwig reaction, the Wittig reaction, the Friedel-Craft reaction, the Heck reaction, or the aldol reaction.
上記式(1−2)で表される化合物のように、上記式(1)中のsおよびtが1であって、G1およびG2がともにメチレン鎖である重合性化合物の製造方法としては、例えば、前記カルボニル化合物に、C2とA1(C3およびA2)との構造単位を与える化合物としてベンゼン環に沃素を有するハロゲン化ベンジルをアルカリ金属水酸化物とともに反応させて、A1(A2)、C1、G1(G2)、D1およびD2を含む化合物を合成し、別途合成したB1(B2)、X1(X2)、E1(E2)およびP1(P2)を含む化合物と反応させる方法、同様にして得られたA1、A2、C1、G1、G2、D1およびD2を含む化合物から、B1(B2)、X1(X2)、E1(E2)およびP1(P2)の構造を与える化合物を順次、反応させる方法などを挙げることができる。 As a compound represented by the above formula (1-2), as a method for producing a polymerizable compound in which s and t in the above formula (1) are 1 and G1 and G2 are both methylene chains, For example, a benzyl halide having iodine on a benzene ring as a compound giving a structural unit of C2 and A1 (C3 and A2) to the carbonyl compound is reacted with an alkali metal hydroxide to give A1 (A2), C1, A method comprising synthesizing a compound containing G1 (G2), D1 and D2 and reacting with a compound containing B1 (B2), X1 (X2), E1 (E2) and P1 (P2), which are separately synthesized, is obtained in the same manner. The compounds giving the structures of B1 (B2), X1 (X2), E1 (E2), and P1 (P2) are sequentially repeated from the compounds containing A1, A2, C1, G1, G2, D1 and D2. It can be mentioned, such as how to.
得られるフィルムの波長分散特性は、上記棒状重合性液晶化合物および重合性化合物に由来する構造単位の割合によって、決定されるものである。本発明では、上記重合性化合物を含有させない場合、得られるフィルムは、正波長分散を示すフィルムとなる。一方、上記重合性化合物に由来する構造単位の含有量を増加させることにより、正波長分散から逆波長分散へと波長分散特性を任意に調整することができる。したがって、本発明にかかるフィルムは、上記重合性化合物を、所望の波長分散特性が得られる量だけ含有していることが好ましい。所望の波長分散特性を付与するのに必要な上記重合性化合物の含有量は以下のようにして決定することができる。例えば、上記棒状重合性液晶化合物と重合性化合物とを含む組成物に含まれる重合性化合物に由来する構造単位の割合を調整し、得られるフィルムの位相差値を求める。その結果から、重合性化合物に由来する構造単位の含有量を決定することができる。 The wavelength dispersion characteristic of the obtained film is determined by the ratio of the rod-like polymerizable liquid crystal compound and the structural unit derived from the polymerizable compound. In this invention, when not containing the said polymeric compound, the film obtained becomes a film which shows positive wavelength dispersion. On the other hand, by increasing the content of the structural unit derived from the polymerizable compound, the wavelength dispersion characteristic can be arbitrarily adjusted from the normal wavelength dispersion to the reverse wavelength dispersion. Therefore, the film according to the present invention preferably contains the polymerizable compound in an amount capable of obtaining desired wavelength dispersion characteristics. The content of the polymerizable compound necessary for imparting desired wavelength dispersion characteristics can be determined as follows. For example, the ratio of the structural unit derived from the polymerizable compound contained in the composition containing the rod-like polymerizable liquid crystal compound and the polymerizable compound is adjusted, and the retardation value of the obtained film is obtained. From the result, the content of the structural unit derived from the polymerizable compound can be determined.
(I−3−4)その他の構成化合物
〔重合開始剤〕
上記光学異方性層には、上記棒状重合性液晶化合物や重合性化合物を重合させるための重合開始剤が含有されていてもよい。上記重合開始剤は、上記化合物を重合させるために用いることができるものであればよく、特に限定されるものではない。本発明にかかるフィルムの好ましい一実施形態として、棒状重合性液晶化合物は光重合していることが好ましい。そのため、上記重合開始剤は、光重合開始剤であることが好ましい。
(I-3-4) Other constituent compounds [polymerization initiator]
The optically anisotropic layer may contain a polymerization initiator for polymerizing the rod-like polymerizable liquid crystal compound or the polymerizable compound. The polymerization initiator is not particularly limited as long as it can be used to polymerize the compound. As a preferred embodiment of the film according to the present invention, the rod-like polymerizable liquid crystal compound is preferably photopolymerized. Therefore, the polymerization initiator is preferably a photopolymerization initiator.
上記光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ベンジルケタール類、α−ヒドロキシケトン類、α−アミノケトン類、ヨードニウム塩、スルホニウム塩等が挙げられ、より具体的には、イルガキュア(Irgacure)907、イルガキュア184、イルガキュア651、イルガキュア250、およびイルガキュア369(以上、全てチバスペシャルティケミカルズ社製)、セイクオールBZ、セイクオールZ、セイクオールBEE(以上、全て精工化学社製)、カヤキュアー(kayacure)BP100(日本化薬社製)、カヤキュアーUVI−6992(ダウ社製)、アデカオプトマーSP−152、アデカオプトマーSP−170(以上、全て旭電化)などを挙げることができる。 Examples of the photopolymerization initiator include benzoins, benzophenones, benzyl ketals, α-hydroxy ketones, α-amino ketones, iodonium salts, sulfonium salts, and more specifically, Irgacure (Irgacure). 907, Irgacure 184, Irgacure 651, Irgacure 250, and Irgacure 369 (all manufactured by Ciba Specialty Chemicals), Seiko All BZ, Seiko All Z, Seiko All BEE (all manufactured by Seiko Chemical Co., Ltd.), kayacure BP100 ( Nippon Kayaku Co., Ltd.), Kayacure UVI-6992 (Dow), Adeka optomer SP-152, Adeka optomer SP-170 (all asahi Denka) and the like.
このような光重合開始剤を用いることにより、上記棒状重合性液晶化合物および重合性化合物を光重合させることができる。また、このような重合開始剤の含有量は、棒状重合性液晶性化合物の配向性が乱さないためにも、後述する液晶化合物含有組成物に対して10重量%以下であることが好ましい。 By using such a photopolymerization initiator, the rod-like polymerizable liquid crystal compound and the polymerizable compound can be photopolymerized. In addition, the content of such a polymerization initiator is preferably 10% by weight or less with respect to the liquid crystal compound-containing composition described later so that the orientation of the rod-like polymerizable liquid crystal compound is not disturbed.
〔重合禁止剤〕
上記光学異方性層には、重合禁止剤が含有されていてもよい。上記重合禁止剤は、特に限定されるものではないが、例えば、ハイドロキノン、アルキルエーテル等の置換基を有するハイドロキノン類、ブチルカテコール等のアルキルエーテル等の置換基を有するカテコール類、ピロガロール類、2,2、6,6、−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシラジカル等のラジカル補足剤、チオフェノール類、β−ナフチルアミン類、およびβ−ナフトール類を挙げることができる。
(Polymerization inhibitor)
The optically anisotropic layer may contain a polymerization inhibitor. The polymerization inhibitor is not particularly limited. For example, hydroquinones having a substituent such as hydroquinone and alkyl ether, catechols having a substituent such as alkyl ether such as butylcatechol, pyrogallols, 2, Mention may be made of radical scavengers such as 2,6,6, -tetramethyl-1-piperidinyloxy radical, thiophenols, β-naphthylamines, and β-naphthols.
上記重合禁止剤を用いることにより、上記棒状重合性液晶化合物や重合性化合物の重合を制御することができ、光学異方性層の安定性を向上させることができる。 By using the polymerization inhibitor, the polymerization of the rod-like polymerizable liquid crystal compound or the polymerizable compound can be controlled, and the stability of the optically anisotropic layer can be improved.
〔光増感剤〕
また、上記光学異方性層には、光増感剤が含有されていてもよい。上記光増感剤は、特に限定されるものではないが、例えば、キサントン、チオキサントン等のキサントン類、アントラセン、アルキルエーテルなどの置換基を有するアントラセン類、フェノチアジン、およびルブレンを挙げることができる。
[Photosensitizer]
The optically anisotropic layer may contain a photosensitizer. The photosensitizer is not particularly limited, and examples thereof include xanthones such as xanthone and thioxanthone, anthracene having a substituent such as anthracene and alkyl ether, phenothiazine, and rubrene.
上記光増感剤を用いることにより、上記棒状重合性液晶化合物や重合性化合物の重合を高感度化することができる。 By using the photosensitizer, the polymerization of the rod-like polymerizable liquid crystal compound or polymerizable compound can be made highly sensitive.
〔レベリング剤〕
さらに、上記光学異方性層には、レベリング剤が含有されていてもよい。上記レベリング剤は、特に限定されるものではなく、従来公知のレベリング剤を添加することができる。上記レベリング剤としては、例えば、放射線硬化塗料用添加剤(ビックケミージャパン製:BYK−352,BYK−353,BYK−361N)、塗料添加剤(東レ・ダウコーニング社製:SH28PA、DC11PA、ST80PA)、および塗料添加剤(信越シリコーン社製:KP321、KP323、X22−161A、KF6001)などを挙げることができる。
(Leveling agent)
Further, the optically anisotropic layer may contain a leveling agent. The leveling agent is not particularly limited, and a conventionally known leveling agent can be added. Examples of the leveling agent include additives for radiation-curing coatings (BYK-352, BYK-353, BYK-361N) and coating additives (manufactured by Toray Dow Corning: SH28PA, DC11PA, ST80PA). And paint additives (manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd .: KP321, KP323, X22-161A, KF6001) and the like.
上記レベリング剤を用いることにより、光学異方性層を平滑化することができる。さらに、上記フィルムの製造過程で、後述する液晶化合物含有組成物の流動性を制御したり、上記棒状重合性液晶化合物や重合性化合物の架橋密度を調整したりすることができる。 By using the leveling agent, the optically anisotropic layer can be smoothed. Furthermore, in the process of producing the film, the fluidity of the liquid crystal compound-containing composition described later can be controlled, and the crosslink density of the rod-like polymerizable liquid crystal compound and the polymerizable compound can be adjusted.
<II.本発明にかかるフィルムの製造方法>
本発明にかかるフィルムの製造方法は、上述した本発明にかかるフィルムを製造するのに好適に用いることができるものである。具体的には、(A)垂直配向用配向膜上に、先述の棒状重合性液晶化合物を含有する組成物を塗布する工程(以下、「液晶化合物含有組成物塗布工程」ともいう)と、(B)上記液晶化合物含有組成物塗布工程で形成される塗膜を、25℃〜120℃で、10秒間〜60分間、加熱する工程(以下、「(液晶化合物含有組成物加熱工程」ともいう)とを少なくとも含む。
<II. Production Method of Film According to the Present Invention>
The manufacturing method of the film concerning this invention can be used suitably for manufacturing the film concerning this invention mentioned above. Specifically, (A) a step of applying the above-described composition containing the rod-like polymerizable liquid crystal compound on the alignment film for vertical alignment (hereinafter, also referred to as “liquid crystal compound-containing composition application step”); B) Step of heating the coating film formed in the liquid crystal compound-containing composition coating step at 25 ° C. to 120 ° C. for 10 seconds to 60 minutes (hereinafter, also referred to as “(liquid crystal compound-containing composition heating step)”) And at least.
上記構成によれば、垂直配向用配向膜として垂直配向膜を用いると、当該垂直配向用配向膜上に棒状重合性液晶化合物をネマチック垂直配向させることができる。さらに、上記垂直配向用配向膜として、ラビング処理された垂直配向膜を用いれば、棒状重合性液晶化合物を空気層界面では、垂直配向させたまま、垂直配向用配向膜界面では、傾斜配向させることができる。したがって、上記構成によれば、重合前の未重合フィルム、および重合フィルムのいずれも、フィルムの平面方向に屈折率変化が小さく、フィルムの法線方向に屈折率変化が大きいフィルムを製造することができる。 According to the above configuration, when a vertical alignment film is used as the vertical alignment film, the rod-like polymerizable liquid crystal compound can be nematically aligned vertically on the vertical alignment film. Furthermore, if a rubbing-processed vertical alignment film is used as the vertical alignment film, the rod-like polymerizable liquid crystal compound is vertically aligned at the air layer interface and tilted at the vertical alignment film interface. Can do. Therefore, according to the above configuration, both the unpolymerized film before polymerization and the polymerized film can produce a film having a small change in refractive index in the plane direction of the film and a large change in refractive index in the normal direction of the film. it can.
また、上記のように、棒状重合性液晶化合物の配向を、垂直配向用配向膜へのラビング処理の有無だけで、光学異方性層における屈折率楕円体の傾斜角を、任意に法線方向に制御することができる。それゆえ、所望の光学異方性を有するフィルムを容易に製造することができる。 In addition, as described above, the tilt angle of the refractive index ellipsoid in the optically anisotropic layer can be arbitrarily set in the normal direction by merely aligning the rod-shaped polymerizable liquid crystal compound with or without rubbing treatment on the alignment film for vertical alignment. Can be controlled. Therefore, a film having a desired optical anisotropy can be easily produced.
上記垂直配向用配向膜および棒状重合性液晶化合物は、<I.本発明にかかるフィルム>で述べたものを同様に用いることができる。したがって、<I.本発明にかかるフィルム>で述べた垂直配向用配向膜のうち、ラビング処理されていない垂直配向膜上に形成された光学異方性層では、上記棒状重合性液晶化合物は、垂直配向用配向膜に対してネマチック垂直配向する。一方、ラビング処理された垂直配向膜上に、形成された光学異方性層では、上記棒状重合性液晶化合物は、空気層界面では、垂直配向したまま、垂直配向用配向膜界面では、傾斜配向する。つまり、液晶化合物含有組成物塗布工程および液晶化合物含有組成物加熱工程を経て形成される光学異方性層では、光学異方性層における屈折率楕円体の傾斜角を、任意に法線方向に制御することができる。それゆえ、フィルムの平面方向に屈折率変化が小さく、フィルムの法線方向に屈折率変化が大きいフィルムを製造することができる。 The alignment film for vertical alignment and the rod-like polymerizable liquid crystal compound have <I. What was described in the film concerning this invention> can be used similarly. Therefore, <I. Among the alignment films for vertical alignment described in <Film according to the present invention>, in the optically anisotropic layer formed on the non-rubbed vertical alignment film, the rod-like polymerizable liquid crystal compound is the alignment film for vertical alignment. Nematic vertical alignment with respect to. On the other hand, in the optically anisotropic layer formed on the rubbed vertical alignment film, the rod-like polymerizable liquid crystal compound remains vertically aligned at the air layer interface, and is inclined at the vertical alignment film interface. To do. That is, in the optically anisotropic layer formed through the liquid crystal compound-containing composition coating step and the liquid crystal compound-containing composition heating step, the inclination angle of the refractive index ellipsoid in the optically anisotropic layer is arbitrarily set in the normal direction. Can be controlled. Therefore, it is possible to produce a film having a small change in refractive index in the plane direction of the film and a large change in refractive index in the normal direction of the film.
さらに、本発明にかかるフィルムの製造方法は、上記液晶化合物含有組成物塗布工程および液晶化合物含有組成物加熱工程に加えて、(C)垂直配向用配向膜上記に塗布する棒状重合性液晶化合物を含有する組成物を調製する工程(以下、「液晶化合物含有組成物調製工程」ともいう)や、(D)液晶化合物含有組成物加熱工程で得られる未重合フィルムを重合する工程(以下、「液晶化合物重合工程」ともいう)、(E)垂直配向膜をラビングする工程(以下、「ラビング工程」ともいう)、(F)支持基材に垂直配向用配向膜を形成させる工程(以下、「垂直配向用配向膜形成工程」ともいう)を含んでいてもよい。これら4つの工程は、全て含んでいてもよいし、いずれか1つ、もしくは2つだけ含んでいてもよい。もちろん、いずれをも含んでいなくてもよい。 In addition to the liquid crystal compound-containing composition coating step and the liquid crystal compound-containing composition heating step, the method for producing a film according to the present invention includes (C) a rod-like polymerizable liquid crystal compound to be coated on the alignment film for vertical alignment. A step of preparing a composition to be contained (hereinafter, also referred to as “liquid crystal compound-containing composition preparation step”), and a step of polymerizing an unpolymerized film obtained in (D) a heating step of the liquid crystal compound-containing composition (hereinafter referred to as “liquid crystal (Also referred to as “compound polymerization step”), (E) a step of rubbing a vertical alignment film (hereinafter also referred to as “rubbing step”), and (F) a step of forming an alignment film for vertical alignment on a supporting substrate (hereinafter referred to as “vertical”). It may also be referred to as an “alignment alignment film forming step”. All of these four steps may be included, or any one or two of them may be included. Of course, none of them may be included.
以下、垂直配向用配向膜形成工程、ラビング工程、液晶化合物含有組成物調製工程、液晶化合物含有組成物塗布工程、液晶化合物含有組成物加熱工程、および液晶化合物重合工程について、詳細に述べる。 Hereinafter, the alignment film forming process for vertical alignment, the rubbing process, the liquid crystal compound-containing composition preparation process, the liquid crystal compound-containing composition coating process, the liquid crystal compound-containing composition heating process, and the liquid crystal compound polymerization process will be described in detail.
(II−1)垂直配向用配向膜形成工程
上記垂直配向用配向膜形成工程では、支持基材上に垂直配向用配向膜を形成する。上記支持基材は、特に限定されるものではない。例えば、<I.本発明にかかるフィルム>で例示した支持基材を用いることができる。上記垂直配向用配向膜についても、特に限定されるものではなく、例えば、<I.本発明にかかるフィルム>で例示した垂直配向用配向膜を用いることができる。このような垂直配向用配向膜を用いれば、延伸による屈折率制御を行う必要がないため、複屈折の面内ばらつきが小さくなる。それゆえ、支持基材上にFPDの大型化にも対応可能な大きな光学フィルムを提供できるという効果を奏する。
(II-1) Vertical Alignment Film Formation Step In the vertical alignment film formation step, a vertical alignment film is formed on the support substrate. The support substrate is not particularly limited. For example, <I. The support substrate exemplified in the film according to the present invention can be used. The alignment film for vertical alignment is not particularly limited. For example, <I. The alignment film for vertical alignment exemplified in the film according to the present invention can be used. If such an alignment film for vertical alignment is used, it is not necessary to control the refractive index by stretching, so that in-plane variation in birefringence is reduced. Therefore, there is an effect that it is possible to provide a large optical film that can cope with an increase in the size of the FPD on the support substrate.
上記支持基材上に垂直配向用配向膜を形成する方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を用いることができる。例えば、上記支持基材上に、垂直配向用配向膜の材料を塗布し、その後、アニールすることにより、上記支持基材上に垂直配向用配向膜を形成することができる。 The method of forming the alignment film for vertical alignment on the support substrate is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. For example, the alignment film for vertical alignment can be formed on the support substrate by applying a material for the alignment film for vertical alignment on the support substrate and then annealing.
このようにして得られる垂直配向用配向膜の厚さは特に限定されるものではないが、10nm〜10000nmであることが好ましく、10nm〜1000nmであることがより好ましい。上記範囲とすれば、後述する光学異方性層形成工程において、棒状重合性液晶化合物を当該垂直配向用配向膜上で所望の角度に配向させることができる。 The thickness of the alignment film for vertical alignment thus obtained is not particularly limited, but is preferably 10 nm to 10000 nm, and more preferably 10 nm to 1000 nm. If it is the said range, in the optically anisotropic layer formation process mentioned later, a rod-shaped polymerizable liquid crystal compound can be aligned at a desired angle on the said alignment film for vertical alignment.
(II−2)ラビング工程
ラビング工程では、上記垂直配向用配向膜形成工程で得られた垂直配向膜をラビング処理する。これにより、後述する液晶化合物含有組成物加熱工程において、棒状重合性液晶化合物を、空気層界面では、垂直配向のまま、当該垂直配向用配向膜界面では傾斜配向させることができる。なお、上記垂直配向用配向膜は、上記垂直配向用配向膜形成工程で得られたものでなくてもよく、同等の物性をもつ垂直配向用配向膜であって、別途用意したもの、例えば、市販品であってもよい。
(II-2) Rubbing process In the rubbing process, the vertical alignment film obtained in the vertical alignment film forming process is rubbed. Thereby, in the liquid crystal compound-containing composition heating step described later, the rod-like polymerizable liquid crystal compound can be tilted and aligned at the interface film for vertical alignment while maintaining the vertical alignment at the air layer interface. The alignment film for vertical alignment does not have to be obtained in the step of forming the alignment film for vertical alignment, and is an alignment film for vertical alignment having the same physical properties, for example, Commercial products may be used.
上記垂直配向膜をラビングする方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を用いることができる。例えば、ラビング布が巻きつけられ、回転しているラビングロールを、ステージに載せられ、搬送されている垂直配向膜に接触させる方法を用いることができる。 The method for rubbing the vertical alignment film is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. For example, a method can be used in which a rubbing roll wound with a rubbing cloth is brought into contact with a vertical alignment film that is placed on a stage and conveyed.
上記ラビング布は、特に限定されるものではなく、ラビングロールに巻きつけることができる布であればよい。上記ラビング布の材質としては、レーヨン、コットン、ウール、シルクなど様々な材質を挙げることができる。また、同じ材質でも、布に使用されている糸の太さや長さなどで、そのラビング状態を変えることができる。ラビング状態を均一にするためには、糸の太さや長さが均一であることが好ましい。 The rubbing cloth is not particularly limited as long as it can be wound around a rubbing roll. Examples of the material of the rubbing cloth include various materials such as rayon, cotton, wool, and silk. Even with the same material, the rubbing state can be changed depending on the thickness and length of the thread used in the cloth. In order to make the rubbing state uniform, the thickness and length of the yarn are preferably uniform.
上記ラビングロールの径は、一般的には、その回転を安定的に制御するために、直径10mm〜300mmであることが好ましい。また、上記ラビングロールの径を変えることにより、配向膜に接触する角度や面積を調整することができる。 In general, the diameter of the rubbing roll is preferably 10 mm to 300 mm in order to stably control its rotation. Further, by changing the diameter of the rubbing roll, the angle and area of contact with the alignment film can be adjusted.
また、上記ラビングロールの回転数は、上記ラビングロールの径にもよるが、安定的にラビングロールを回転させるために、100〜2000rpmとすることが好ましい。また、上記ラビングロールの回転数を変えることによっても、ラビングのかかり具合を調整することができる。 Moreover, although the rotation speed of the said rubbing roll is based also on the diameter of the said rubbing roll, in order to rotate a rubbing roll stably, it is preferable to set it as 100-2000 rpm. The rubbing degree can also be adjusted by changing the number of rotations of the rubbing roll.
上記ステージのステージ速度、および垂直配向膜の搬送速度は、一般的には、垂直配向膜の搬送速度が遅すぎても速すぎても安定的に搬送することが難しいため、0.1m/分〜10m/分に制御することが好ましい。また、ステージ速度並びに垂直配向膜の搬送速度を変えることにより、ラビングのかかり具合を調整することができる。 The stage speed of the stage and the transport speed of the vertical alignment film are generally 0.1 m / min because it is difficult to stably transport the vertical alignment film even if the transport speed of the vertical alignment film is too slow or too fast. It is preferable to control to 10 m / min. In addition, the rubbing degree can be adjusted by changing the stage speed and the conveying speed of the vertical alignment film.
さらに、上記例示したラビング方法において、押し込み量および接触長は、特に限定されるものではなく、ラビング布の糸の長さに応じて、所望のラビング効果が得られるように設定すればよい。なお、上記「押し込み量」とは、垂直配向膜にラビングロールを押し当てる量であり、配向膜に押し当てるラビング布の毛の長さで表される。上記のラビング方法では、ラビング布の布に対して垂直方向に糸が出ている分だけ押し当てることができる。また、上記「接触長」とは、ラビングロールと基材の接している長さを表す。上記接触長は、ラビングロールが垂直配向膜に接触してから、ラビングロールを完全に押し当てた時にラビングロールと垂直配向膜とが接している長さまで変えることができる。 Further, in the above-described rubbing method, the push-in amount and the contact length are not particularly limited, and may be set so as to obtain a desired rubbing effect according to the yarn length of the rubbing cloth. The “push amount” is an amount by which the rubbing roll is pressed against the vertical alignment film, and is expressed by the length of the hair of the rubbing cloth pressed against the alignment film. In the above-described rubbing method, the rubbing cloth can be pressed as much as the yarn is protruding in the vertical direction. Further, the “contact length” represents a length in which the rubbing roll and the substrate are in contact with each other. The contact length can be changed to a length where the rubbing roll is in contact with the vertical alignment film when the rubbing roll is completely pressed after the rubbing roll contacts the vertical alignment film.
このように、上記ラビング工程では、上記例示したような方法で、上記垂直配向膜をラビング処理するが、ラビング工程における垂直配向膜のラビング回数は、特に限定されるものではない。すなわち、上記ラビング工程においては、垂直配向膜を1回だけラビング処理してもよいし、配向を制御するために複数回ラビング処理してもよい。 As described above, in the rubbing step, the vertical alignment film is rubbed by the method as exemplified above, but the number of times the vertical alignment film is rubbed in the rubbing step is not particularly limited. That is, in the rubbing step, the vertical alignment film may be rubbed only once, or may be rubbed multiple times to control the orientation.
(II−3)液晶化合物含有組成物調製工程
液晶化合物含有組成物調製工程では、棒状重合性液晶化合物を含有する組成物を調製する。具体的には、上記棒状重合性液晶化合物を有機溶媒に溶解した溶液を調製する。上記棒状重合性化合物としては、<I.本発明にかかるフィルム>で述べた棒状重合性液晶化合物を用いればよい。また、上記有機溶媒は、上記棒状重合性液晶化合物を溶解できるものであればよく、特に限定されるものではない。例えば、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、トルエン、酢酸エチル、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、イソプロピルアルコール、メチルアミルケトン、キシレン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ガンマーブチロラクトン、ジメトキシエタン、乳酸エチル、クロロホルム、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートおよびプロピレングリコールモノメチルエーテル等を挙げることができる。これら有機溶媒は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。
(II-3) Liquid crystal compound-containing composition preparation step In the liquid crystal compound-containing composition preparation step, a composition containing a rod-like polymerizable liquid crystal compound is prepared. Specifically, a solution in which the rod-like polymerizable liquid crystal compound is dissolved in an organic solvent is prepared. Examples of the rod-like polymerizable compound include <I. The rod-like polymerizable liquid crystal compound described in the film according to the present invention may be used. The organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the rod-like polymerizable liquid crystal compound. For example, cyclopentanone, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, toluene, ethyl acetate, methyl cellosolve, butyl cellosolve, isopropyl alcohol, methyl amyl ketone, xylene, acetonitrile, tetrahydrofuran, gamma-butyrolactone, dimethoxyethane, ethyl lactate, chloroform, propylene glycol monomethyl ether acetate and Examples thereof include propylene glycol monomethyl ether. These organic solvents may be used alone or in combination.
また、上記組成物における棒状重合性液晶化合物の濃度は、特に限定されるものではないが、あまりに上記濃度が低いと、光学異方性層が薄くなりすぎるため、液晶パネルの光学補償に必要な光学異方性が得られなくなる傾向がある。逆に、あまりに上記濃度が高いと、液晶化合物含有組成物の溶液の粘度が高くなりすぎるため、塗工膜厚にムラが生じやすくなる傾向がある。したがって、上記濃度は、5〜50wt%であることが好ましい。上記範囲内であれば、上述したような問題が起こることがない。 Further, the concentration of the rod-like polymerizable liquid crystal compound in the composition is not particularly limited, but if the concentration is too low, the optically anisotropic layer becomes too thin, which is necessary for optical compensation of the liquid crystal panel. There is a tendency that optical anisotropy cannot be obtained. On the other hand, if the concentration is too high, the viscosity of the solution of the liquid crystal compound-containing composition tends to be too high, which tends to cause uneven coating film thickness. Therefore, the concentration is preferably 5 to 50 wt%. If it is within the above range, the above-described problems will not occur.
上記組成物には、特定の重合性化合物および/または上記棒状重合性液晶化合物とは異なる複数の液晶化合物をさらに含有させてもよい。 The composition may further contain a plurality of liquid crystal compounds different from the specific polymerizable compound and / or the rod-like polymerizable liquid crystal compound.
上記液晶化合物としては、<I.本発明にかかるフィルム>で述べたその他の液晶化合物を用いればよい。 Examples of the liquid crystal compound include <I. Other liquid crystal compounds described in the film according to the present invention may be used.
上記液晶化合物の含有量は、得られるフィルムに求められる位相差値に応じて、適宜決定すればよい。具体的には、所望の位相差値を付与するように、上記組成物に含まれる液晶化合物に由来する構造単位の割合を調整し、得られる光学フィルムの位相差値を求める。その結果に基づいて、上記液晶化合物に由来する構造単位の含有量を決定することができる。 What is necessary is just to determine suitably content of the said liquid crystal compound according to the phase difference value calculated | required by the film obtained. Specifically, the ratio of the structural unit derived from the liquid crystal compound contained in the composition is adjusted to give a desired retardation value, and the retardation value of the obtained optical film is obtained. Based on the result, the content of the structural unit derived from the liquid crystal compound can be determined.
通常、位相差値は、膜厚を変えることにより、コントロールすることができる。しかし、膜厚のコントロールだけでは、法線方向の位相差値を任意に制御できても、入射角を変えた時の位相差値のコントロールは難しく、前述の棒状重合性液晶化合物の化学構造を変えなくてはならない。一方、上記液晶化合物に由来する構造単位を加えることにより、法線方向の位相差値だけではなく、あらゆる角度での位相差値を任意に調整することができる。言い換えると、上記液晶化合物に由来する構造単位を加えることにより、光学異方性層の持つ屈折率楕円体の形状を任意にコントロールすることができる。しかし、上記液晶化合物に由来する構造単位を加えすぎた場合、本発明の垂直配向を得られなくなることもある。その為、例えば、上記液晶化合物に由来する構造単位と棒状重合性液晶化合物に由来する構造単位との合計100重量部に対し、液晶化合物に由来する構造単位の含有量を5〜50重量部とすることが好ましい。上記含有量とすることにより、得られるフィルムの、屈折率楕円体の形状を任意にコントロールすることができる。 Usually, the phase difference value can be controlled by changing the film thickness. However, it is difficult to control the retardation value when the incident angle is changed even if the retardation value in the normal direction can be controlled arbitrarily by controlling the film thickness alone, and the chemical structure of the rod-like polymerizable liquid crystal compound described above is difficult. I have to change it. On the other hand, by adding a structural unit derived from the liquid crystal compound, not only the retardation value in the normal direction but also the retardation value at any angle can be arbitrarily adjusted. In other words, the shape of the refractive index ellipsoid of the optically anisotropic layer can be arbitrarily controlled by adding a structural unit derived from the liquid crystal compound. However, if too much structural unit derived from the liquid crystal compound is added, the vertical alignment of the present invention may not be obtained. Therefore, for example, for a total of 100 parts by weight of the structural unit derived from the liquid crystal compound and the structural unit derived from the rod-like polymerizable liquid crystal compound, the content of the structural unit derived from the liquid crystal compound is 5 to 50 parts by weight. It is preferable to do. By setting it as the said content, the shape of the refractive index ellipsoid of the film obtained can be controlled arbitrarily.
上記重合性化合物としては、<I.本発明にかかるフィルム>で述べた重合性化合物を用いればよい。このような重合性化合物を上記組成物に含有させることにより、任意の波長分散特性を有するフィルムを製造することができる。 Examples of the polymerizable compound include <I. The polymerizable compound described in the film according to the present invention may be used. By including such a polymerizable compound in the composition, a film having arbitrary wavelength dispersion characteristics can be produced.
上記重合性化合物の含有量は、得られるフィルムに求められる波長分散特性に応じて、適宜決定すればよい。具体的には、所望の波長分散特性を付与するように、上記組成物に含まれる重合性化合物に由来する構造単位の割合を調整し、得られる光学フィルムの位相差値を求める。その結果に基づいて、上記重合性化合物に由来する構造単位の含有量を決定することができる。 What is necessary is just to determine suitably content of the said polymeric compound according to the wavelength dispersion characteristic calculated | required by the film obtained. Specifically, the ratio of the structural units derived from the polymerizable compound contained in the composition is adjusted so as to impart desired wavelength dispersion characteristics, and the retardation value of the obtained optical film is obtained. Based on the result, the content of the structural unit derived from the polymerizable compound can be determined.
一般に、上記重合性化合物を含有しない、もしくは少量しか含有しないフィルムは、正波長分散を示す。一方、上記重合性化合物に由来する構造単位の含有量を増加させることにより、正波長分散から逆波長分散へと波長分散特性を任意に調整することができる。逆波長分散を示すフィルムを得る場合、例えば、上記重合性化合物に由来する構造単位と棒状重合性液晶化合物に由来する構造単位との合計100重量部に対し、重合性化合物に由来する構造単位の含有量を5〜50重量部とすることが好ましい。上記含有量とすることにより、得られるフィルムを、逆波長分散を示すと同時に、大きな位相差値を示すフィルムとすることができる。 In general, a film containing no or only a small amount of the polymerizable compound exhibits positive wavelength dispersion. On the other hand, by increasing the content of the structural unit derived from the polymerizable compound, the wavelength dispersion characteristic can be arbitrarily adjusted from the normal wavelength dispersion to the reverse wavelength dispersion. When obtaining a film exhibiting reverse wavelength dispersion, for example, for a total of 100 parts by weight of the structural unit derived from the polymerizable compound and the structural unit derived from the rod-like polymerizable liquid crystal compound, the structural unit derived from the polymerizable compound The content is preferably 5 to 50 parts by weight. By setting it as the said content, the film obtained can be made into the film which shows a large retardation value while showing reverse wavelength dispersion.
また、本発明にかかるフィルムの製造方法では、得られるフィルムの波長分散特性(正波長分散〜逆波長分散)を、上記組成物の組成変化によって行っている。それゆえ、フィルムの波長分散特性を、非常に簡便な方法な方法で、任意に調整することができるという効果を奏する。 Moreover, in the manufacturing method of the film concerning this invention, the wavelength dispersion characteristic (positive wavelength dispersion-reverse wavelength dispersion) of the film obtained is performed by the composition change of the said composition. Therefore, there is an effect that the wavelength dispersion characteristic of the film can be arbitrarily adjusted by a very simple method.
また、上記組成物には、重合開始剤や、重合禁止剤、光増感剤、レベリング剤等を含有させてもよい。 Further, the composition may contain a polymerization initiator, a polymerization inhibitor, a photosensitizer, a leveling agent, and the like.
上記重合開始剤としては、<I.本発明にかかるフィルム>で述べた重合開始剤を用いることができる。また、上記重合開始剤の添加量は、棒状重合性液晶化合物および/または重合性化合物の重合反応に適した量であり、棒状重合性液晶性化合物の配向性を乱さない程度であればよい。すなわち、棒状重合性液晶化合物、重合性化合物、および重合開始剤の種類、並びに上記組成物の組成に応じて、適宜決定することが好ましい。このように、重合開始剤の添加量の具体的な数値は、特に限定されるものではないが、例えば、棒状重合性液晶化合物100重量部に対して、0.1重量部〜30重量部であることが好ましく、0.5重量部〜10重量部であることがさらに好ましい。上記範囲内であれば、棒状重合性液晶性化合物の配向性を乱すことなく、棒状重合性液晶化合物を重合させることができる。 Examples of the polymerization initiator include <I. The polymerization initiator described in the film according to the present invention can be used. The addition amount of the polymerization initiator is an amount suitable for the polymerization reaction of the rod-like polymerizable liquid crystal compound and / or the polymerizable compound, and may be an amount that does not disturb the orientation of the rod-like polymerizable liquid crystal compound. That is, it is preferable to determine appropriately according to the types of the rod-like polymerizable liquid crystal compound, the polymerizable compound, and the polymerization initiator, and the composition of the composition. Thus, the specific numerical value of the addition amount of the polymerization initiator is not particularly limited. For example, it is 0.1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rod-like polymerizable liquid crystal compound. It is preferable that there is 0.5 part by weight to 10 parts by weight. Within the above range, the rod-like polymerizable liquid crystal compound can be polymerized without disturbing the orientation of the rod-like polymerizable liquid crystal compound.
上記重合禁止剤としては、<I.本発明にかかるフィルム>で述べた重合禁止剤を用いることができる。また、上記重合禁止剤の添加量は、特に限定されるものではなく、棒状重合性液晶性化合物の配向性を乱すことなく、棒状重合性液晶化合物および/または重合性化合物の重合反応を調節することができ、かつ、光学異方性層の安定性を向上させることができる量であればよい。具体的には、棒状重合性液晶化合物100重量部に対して、0.1重量部〜30重量部であることが好ましく、0.5重量部〜10重量部であることがさらに好ましい。上記範囲内であれば、棒状重合性液晶性化合物の配向性を乱すことなく、棒状重合性液晶化合物の重合をコントロールし、光学異方性層の安定性を向上させることができる。 Examples of the polymerization inhibitor include <I. The polymerization inhibitor described in the film according to the present invention can be used. The amount of the polymerization inhibitor added is not particularly limited, and the polymerization reaction of the rod-like polymerizable liquid crystal compound and / or the polymerizable compound is adjusted without disturbing the orientation of the rod-like polymerizable liquid crystal compound. It is sufficient if the amount can be increased and the stability of the optically anisotropic layer can be improved. Specifically, it is preferably 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rod-like polymerizable liquid crystal compound. Within the above range, the polymerization of the rod-like polymerizable liquid crystal compound can be controlled and the stability of the optically anisotropic layer can be improved without disturbing the orientation of the rod-like polymerizable liquid crystal compound.
また、上記光増感剤としては、<I.本発明にかかるフィルム>で述べた光増感剤を用いることができる。また、上記光増感剤の添加量は、特に限定されるものではなく、棒状重合性液晶性化合物の配向性を乱すことなく、棒状重合性液晶化合物および/または重合性化合物の重合反応を高感度化できる量であればよい。具体的には、棒状重合性液晶化合物100重量部に対して、0.1重量部〜30重量部であることが好ましく、0.5重量部〜10重量部であることがさらに好ましい。上記範囲内であれば、棒状重合性液晶性化合物の配向性を乱すことなく、棒状重合性液晶化合物の重合を高感度化することができる。 Moreover, as said photosensitizer, <I. The photosensitizer described in the film according to the present invention can be used. Further, the addition amount of the photosensitizer is not particularly limited, and the polymerization reaction of the rod-like polymerizable liquid crystal compound and / or the polymerizable compound is increased without disturbing the orientation of the rod-like polymerizable liquid crystal compound. Any amount that can be sensitized is acceptable. Specifically, it is preferably 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rod-like polymerizable liquid crystal compound. If it is in the said range, superposition | polymerization of a rod-shaped polymerizable liquid crystal compound can be made highly sensitive, without disturbing the orientation of a rod-shaped polymerizable liquid crystal compound.
さらに、上記レベリング剤としては、<I.本発明にかかるフィルム>で述べたレベリング剤を用いることができる。また、上記レベリング剤の添加量は、特に限定されるものではなく、棒状重合性液晶性化合物の配向性を乱すことなく、光学異方性層を平滑化したり、液晶化合物含有組成物の塗工時の流動性を制御したり、棒状重合性液晶性化合物の架橋密度を調整したりできる量であればよい。具体的には、棒状重合性液晶化合物100重量部に対して、0.1重量部〜30重量部であることが好ましく、0.5重量部〜10重量部であることがさらに好ましい。上記範囲内であれば、棒状重合性液晶性化合物の配向性を乱すことなく、光学異方性層を平滑化したり、液晶化合物含有組成物の塗工時の流動性を制御したり、棒状重合性液晶性化合物の架橋密度を調整したりすることができる。 Further, as the leveling agent, <I. The leveling agent described in the film according to the present invention can be used. Further, the amount of the leveling agent added is not particularly limited, and the optically anisotropic layer can be smoothed or the liquid crystal compound-containing composition applied without disturbing the orientation of the rod-like polymerizable liquid crystalline compound. Any amount may be used as long as the fluidity at the time can be controlled and the crosslinking density of the rod-like polymerizable liquid crystalline compound can be adjusted. Specifically, it is preferably 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rod-like polymerizable liquid crystal compound. Within the above range, without disturbing the orientation of the rod-like polymerizable liquid crystalline compound, the optically anisotropic layer is smoothed, the fluidity during the application of the liquid crystal compound-containing composition is controlled, or the rod-like polymerization is performed. The crosslink density of the liquid crystalline compound can be adjusted.
(II−4)液晶化合物含有組成物塗布工程
液晶化合物含有組成物塗布工程では、上記液晶化合物含有組成物調製工程で調製した組成物を垂直配向用配向膜上に塗布する。これにより、垂直配向用配向膜上に、上記組成物を含有する塗膜を形成させることができる。ここで、上記組成物は、液晶化合物含有組成物調製工程で調製したものではなく、同等の組成をもつ組成物であって、別途用意した棒状重合性液晶化合物を含有する組成物、例えば、市販品を用いてもよい。
(II-4) Liquid crystal compound-containing composition coating step In the liquid crystal compound-containing composition coating step, the composition prepared in the liquid crystal compound-containing composition preparing step is coated on the alignment film for vertical alignment. Thereby, the coating film containing the said composition can be formed on the alignment film for vertical alignment. Here, the above composition is not prepared in the liquid crystal compound-containing composition preparation step, but is a composition having an equivalent composition, and a composition containing a separately prepared rod-like polymerizable liquid crystal compound, for example, commercially available You may use goods.
上記組成物を垂直配向用配向膜上に塗布する方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を用いることができる。例えば、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、CAPコーティング法、ダイコーティング法、ディップコート法、バーコート法、およびスピンコート法などを用いることができる。 The method for applying the composition on the alignment film for vertical alignment is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. For example, an extrusion coating method, a direct gravure coating method, a reverse gravure coating method, a CAP coating method, a die coating method, a dip coating method, a bar coating method, and a spin coating method can be used.
また、上記組成物の塗布量は、特に限定されるものではなく、得られるフィルムに所望の位相差値を与える膜厚となるように、適当量塗布すればよい。上述したように、膜厚を調整することにより、得られるフィルムの位相差値(リタデーション値、Re(λ))を決定することができる。 Moreover, the application amount of the composition is not particularly limited, and may be applied in an appropriate amount so as to give a film thickness that gives a desired retardation value to the obtained film. As described above, the retardation value (retardation value, Re (λ)) of the obtained film can be determined by adjusting the film thickness.
上記組成物を塗布して形成される層の厚みは、上記のとおり、得られるフィルムの位相差値によって、異なるものである。本発明では、上記厚みは、0.1〜10μmであることが好ましく、0.5〜2μmであることがさらに好ましい。上記範囲内であれば、上述した本発明にかかるフィルムの位相差値とすることができる。 As described above, the thickness of the layer formed by applying the above composition varies depending on the retardation value of the obtained film. In the present invention, the thickness is preferably 0.1 to 10 μm, and more preferably 0.5 to 2 μm. If it is in the said range, it can be set as the retardation value of the film concerning this invention mentioned above.
上記の通り、液晶化合物含有組成物塗布工程では、任意の支持基材の上に積層した垂直配向用配向膜上に光学異方性層(液晶層)を積層する。それゆえ、液晶セルを作製し、当該液晶セルに液晶化合物を注入する方法に比べて、生産コストを低減することができる。さらに、ロールフィルムでのフィルムの生産が可能である。 As described above, in the liquid crystal compound-containing composition coating step, the optically anisotropic layer (liquid crystal layer) is laminated on the alignment film for vertical alignment laminated on an arbitrary support substrate. Therefore, production cost can be reduced as compared with a method of manufacturing a liquid crystal cell and injecting a liquid crystal compound into the liquid crystal cell. Furthermore, it is possible to produce a film using a roll film.
(II−5)液晶化合物含有組成物加熱工程
液晶化合物含有組成物加熱工程では、上記液晶化合物含有組成物塗布工程において形成された上記塗膜を加熱する。これにより、上記塗膜に含まれる溶剤が乾燥され、棒状重合性液晶化合物が未重合状態である未重合フィルムを得ることができる。本発明には、こうして得られる未重合フィルムも含まれる。上記未重合フィルムは、ネマチック相などの液晶相を示し、モノドメイン配向による複屈折性を有する。また、上記未重合フィルムは、通常、10〜120℃程度、好ましくは、25〜80℃の低温で配向する。したがって、本発明では、上述した支持基材として、耐熱性が低い基材を用いることができる。
(II-5) Liquid crystal compound-containing composition heating step In the liquid crystal compound-containing composition heating step, the coating film formed in the liquid crystal compound-containing composition coating step is heated. Thereby, the solvent contained in the coating film is dried, and an unpolymerized film in which the rod-like polymerizable liquid crystal compound is in an unpolymerized state can be obtained. The unpolymerized film thus obtained is also included in the present invention. The unpolymerized film exhibits a liquid crystal phase such as a nematic phase and has birefringence due to monodomain alignment. The unpolymerized film is usually oriented at a low temperature of about 10 to 120 ° C., preferably 25 to 80 ° C. Therefore, in this invention, a base material with low heat resistance can be used as a support base material mentioned above.
液晶化合物含有組成物加熱工程において、上記組成物を加熱する方法や加熱条件等としては、上記物性を有する未重合フィルムが得られる条件であればよい。具体的には、加熱温度としては、10〜120℃であることが好ましく、25〜80℃であることがさらに好ましい。また、加熱時間としては、10秒間〜60分間であることが好ましく、30秒間〜30分間であることがより好ましい。加熱温度および加熱時間が、上記範囲内であれば、上記支持基材として、耐熱性が必ずしも十分ではない支持基材を用いることができる。 In the liquid crystal compound-containing composition heating step, the method for heating the composition, the heating conditions, and the like may be any conditions as long as an unpolymerized film having the above physical properties can be obtained. Specifically, the heating temperature is preferably 10 to 120 ° C, more preferably 25 to 80 ° C. Further, the heating time is preferably 10 seconds to 60 minutes, more preferably 30 seconds to 30 minutes. As long as the heating temperature and the heating time are within the above ranges, a supporting substrate that does not necessarily have sufficient heat resistance can be used as the supporting substrate.
(II−6)液晶化合物重合工程
液晶化合物重合工程では、上記液晶化合物含有組成物加熱工程で得られた未重合フィルムを重合し、硬化させる。これにより、棒状重合性液晶化合物の配向性が固定化されたフィルム、すなわち重合フィルムとなる。したがって、フィルムの平面方向に屈折率変化が小さく、フィルムの法線方向に屈折率変化が大きい重合フィルムを製造することができる。
(II-6) Liquid Crystal Compound Polymerization Step In the liquid crystal compound polymerization step, the unpolymerized film obtained in the liquid crystal compound-containing composition heating step is polymerized and cured. Thereby, a film in which the orientation of the rod-like polymerizable liquid crystal compound is fixed, that is, a polymerized film is obtained. Therefore, it is possible to produce a polymerized film having a small change in refractive index in the plane direction of the film and a large change in refractive index in the normal direction of the film.
未重合フィルムを重合させる方法は、棒状重合性液晶化合物および重合性化合物の種類に応じて、決定されるものである。例えば、光重合や熱重合により、上記未重合フィルムを重合させることができる。本発明では、特に、光重合により未重合フィルムを重合させることが好ましい。これによれば、低温で、未重合フィルムを重合させることができるので、支持基材の耐熱性の選択幅が広がる。また、工業的にも製造が容易となる。 The method for polymerizing the unpolymerized film is determined according to the kind of the rod-like polymerizable liquid crystal compound and the polymerizable compound. For example, the unpolymerized film can be polymerized by photopolymerization or thermal polymerization. In the present invention, it is particularly preferable to polymerize an unpolymerized film by photopolymerization. According to this, since an unpolymerized film can be polymerized at a low temperature, the heat resistance selection range of the support base material is expanded. Moreover, it becomes easy to manufacture industrially.
未重合フィルムを光重合させる方法は、特に限定されなく、従来公知の方法を用いることができる。例えば、未重合フィルムに紫外線を照射することにより、未重合フィルムを重合させることができる。 The method for photopolymerizing the unpolymerized film is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. For example, the unpolymerized film can be polymerized by irradiating the unpolymerized film with ultraviolet rays.
このように、本発明にかかるフィルムの製造方法では、液晶化合物として、液晶ポリマーを用いない。また、棒状重合性液晶化合物を光重合により架橋することができる。それゆえ、熱による複屈折の変化の影響を受けにくいという効果を奏する。また、垂直配向用配向膜に、界面活性剤などの表面処理剤を用いなくてよい。つまり、本発明にかかるフィルムの配向膜(垂直配向用配向膜)は、支持基材と配向膜との密着性および配向膜と光学異方性層との密着性が良好であるから、フィルムの製造が容易である。さらに、本発明にかかるフィルムの製造方法によれば、延伸フィルムで同等の性能を期待するものに比較して、薄膜で所望の位相差値を持つ光学補償フィルムを製造することが可能である。 Thus, in the film manufacturing method according to the present invention, no liquid crystal polymer is used as the liquid crystal compound. Further, the rod-like polymerizable liquid crystal compound can be crosslinked by photopolymerization. Therefore, there is an effect that it is not easily affected by the change in birefringence due to heat. Further, it is not necessary to use a surface treatment agent such as a surfactant in the alignment film for vertical alignment. That is, the alignment film of the film according to the present invention (vertical alignment film) has good adhesion between the support substrate and the alignment film and between the alignment film and the optically anisotropic layer. Easy to manufacture. Furthermore, according to the method for producing a film according to the present invention, it is possible to produce an optical compensation film having a desired retardation value as a thin film, as compared with a stretched film that is expected to have the same performance.
本発明にかかるフィルムの製造方法は、上記工程に加えて、最終段階で、支持基材を剥離する工程を含んでいてもよい。このような構成とすることにより、得られるフィルムは、垂直配向用配向膜と光学異方性層とからなるフィルムとなる。また、本発明にかかるフィルムの製造方法は、上記支持基材を剥離する工程に加えて、垂直配向用配向膜を剥離する工程をさらに含んでいてもよい。このような構成とすることにより、得られるフィルムは、光学異方性層からなるフィルムとなる。これらのフィルムもまた、フィルム平面の直交軸方向およびフィルム厚さ方向における屈折率をそれぞれnx、ny、nz、とした場合に、nz>nxおよびnz>nyを満足する。したがって、このようなフィルムも本発明の範囲に含まれる。 In addition to the above steps, the film production method according to the present invention may include a step of peeling the supporting substrate in the final stage. By setting it as such a structure, the film obtained becomes a film which consists of the alignment film for vertical alignment, and an optically anisotropic layer. Moreover, in addition to the process of peeling the said support base material, the manufacturing method of the film concerning this invention may further include the process of peeling the alignment film for vertical alignment. By setting it as such a structure, the film obtained becomes a film which consists of an optically anisotropic layer. These films also satisfy nz> nx and nz> ny when the refractive indexes in the direction perpendicular to the film plane and in the film thickness direction are nx, ny, and nz, respectively. Therefore, such a film is also included in the scope of the present invention.
<III.本発明にかかるフィルムの利用>
本発明にかかるフィルムは、優れた波長分散特性を有する光学フィルムと広く用いることができる。上記光学フィルムとしては、アンチリフレクション(AR)フィルムなどの反射防止フィルム、偏光フィルム、位相差フィルム、楕円偏光フィルム、視野角拡大フィルム、および透過型液晶ディスプレイの視野角補償用光学補償フィルムなどを挙げることができる。
<III. Use of Film According to the Present Invention>
The film according to the present invention can be widely used as an optical film having excellent wavelength dispersion characteristics. Examples of the optical film include an antireflection film such as an anti-reflection (AR) film, a polarizing film, a retardation film, an elliptically polarizing film, a viewing angle widening film, and an optical compensation film for compensating a viewing angle of a transmissive liquid crystal display. be able to.
さらに、本発明にかかるフィルムは、反射型液晶ディスプレイおよび有機エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイの位相差板、並びに、当該位相差板や上記光学フィルムを備えるフラットパネル表示装置にも利用することができる。上記フラットパネル表示装置も、特に限定されるものではなく、例えば、液晶表示装置(LCD)や有機エレクトロルミネッセンス(EL)を挙げることができる。 Furthermore, the film concerning this invention can be utilized also for the flat panel display apparatus provided with the phase difference plate of a reflection type liquid crystal display and an organic electroluminescent (EL) display, and the said phase difference plate and the said optical film. The flat panel display device is not particularly limited, and examples thereof include a liquid crystal display device (LCD) and organic electroluminescence (EL).
このように、本発明にかかるフィルムは、広範囲な用途が考えられる。例えば、このうち、本発明にかかるフィルムを積層してなる偏光フィルム、並びに、本発明にかかるフィルムもしくは偏光フィルムを備えるフラットパネル表示装置について、以下説明する。 Thus, the film according to the present invention can be used in a wide range of applications. For example, among these, a polarizing film formed by laminating a film according to the present invention, and a flat panel display device including the film according to the present invention or the polarizing film will be described below.
(III−1)偏光フィルム
本発明にかかる偏光フィルムの実施形態について、図3(a)〜図3(e)に基づいて、説明すると以下の通りであるが、本発明の偏光フィルムはこれに限定されるものではない。
(III-1) Polarizing film The embodiment of the polarizing film according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 3 (a) to 3 (e). It is not limited.
本発明にかかる偏光フィルムは、偏光機能を有するフィルム、すなわち偏光層の片面もしくは両面に直接、または接着剤もしくは粘着剤を用いて張り合わせることにより得られるものである。なお、以下の図3および図4の説明では、接着剤および粘着剤を総称して接着剤と呼ぶ。 The polarizing film according to the present invention is a film having a polarizing function, that is, obtained by laminating directly on one side or both sides of a polarizing layer or using an adhesive or a pressure-sensitive adhesive. In the following description of FIGS. 3 and 4, the adhesive and the pressure-sensitive adhesive are collectively referred to as an adhesive.
例えば、図3(a)〜図3(e)に示すように、(1)フィルム1と、偏光層2とが、直接貼り合わされた実施形態(図3(a))、(2)フィルム1と偏光層2とが、接着層3を介して貼り合わされた実施形態(図3(b))、(3)フィルム1とフィルム1’と直接貼り合せ、さらに、フィルム1’と偏光層2とを直接貼り合わせた実施形態(図3(c))、(4)フィルム1とフィルム1’とを接着層3を介して貼り合わせ、さらに、フィルム1’上に偏光層2を直接貼り合わせた実施形態(図3(d))、および(5)フィルム1とフィルム1’とを接着層3を介して貼り合わせ、さらに、フィルム1’と偏光層2とを接着層3’を介して貼り合せた実施形態(図3(e))などが挙げられる。
For example, as shown in FIGS. 3A to 3E, (1) an embodiment in which a
本発明にかかる偏光フィルムにおいて、偏光層と張り合わされる本発明にかかるフィルムは、上述した本発明にかかるフィルムのいずれであってもよい。すなわち、支持基材、垂直配向用配向膜および光学異方性層からなるフィルム、垂直配向用配向膜および光学異方性層からなるフィルム、並びに、光学異方性層からなるフィルムのいずれを用いることもできる。本発明にかかる偏光フィルムにおいて、本発明にかかるフィルムを複数積層する実施形態では、その複数の本発明にかかるフィルムは、全て同一であってもよいし、異なるものを組み合わせて用いてもよい。より具体的に説明すると、本発明にかかる偏光フィルムとしては、図4(a)〜(k)に示す構成が例示される。 In the polarizing film according to the present invention, the film according to the present invention bonded to the polarizing layer may be any of the above-described films according to the present invention. That is, any of a supporting substrate, a film made of a vertical alignment film and an optically anisotropic layer, a film made of a vertical alignment film and an optically anisotropic layer, and a film made of an optically anisotropic layer is used. You can also. In an embodiment in which a plurality of films according to the present invention are laminated in the polarizing film according to the present invention, all of the films according to the present invention may be the same or different ones may be used in combination. If it demonstrates more concretely, as a polarizing film concerning this invention, the structure shown to Fig.4 (a)-(k) is illustrated.
図4(a)〜(e)では、フィルム1およびフィルム1’として、液晶層11または液晶層11’(光学異方性層)と配向層12または配向層12’(垂直配向用配向膜)とからなるフィルムが用いられている。図4(a)〜(e)は、それぞれ、フィルム1と偏光層2とが直接貼り合わされた構成(図4(a))、フィルム1と偏光層2とが接着層3を介して貼り合わされた構成(図4(b))、フィルム1とフィルム1’と直接貼り合せ、さらに、フィルム1’と偏光層2とを直接貼り合わせた構成(図4(c))、フィルム1とフィルム1’とを接着層3を介して貼り合わせ、さらに、フィルム1’上に偏光層2を直接貼り合わせた構成(図4(d))、およびフィルム1とフィルム1’とを接着層3を介して貼り合わせ、さらに、フィルム1’と偏光層2とを接着層3’を介して貼り合せた構成(図4(e))を示す。
4A to 4E, as the
また、図4(f)および(g)では、フィルム1およびフィルム1’として、液晶層11または液晶層11’からなるフィルムが用いられており、フィルム1には、配向層12または配向膜12’(垂直配向用配向膜)は含まれていない。また、図4(f)では、フィルム1と偏光層2とが、一対の接着層3を介して貼り合わされている。一方、図4(g)
では、フィルム1とフィルム1’とを接着層3を介して貼り合わせ、さらに、その外側に、接着層3’を介して偏光層2を貼り合わせている。
4F and 4G, the
Then, the
図4(h)は、図4(f)と同様の構造を示す。ただし、図4(f)とは異なって、フィルム1として、支持フィルム(支持基材)13と、支持フィルム13の表面上に形成された配向膜12と、配向膜12の表面上に形成された液晶層11とからなる積層体(フィルム)が用いられている。
FIG. 4 (h) shows the same structure as FIG. 4 (f). However, unlike FIG. 4F, the
図4(i)は、図4(g)と同様の構造を示す。ただし、図4(g)とは異なって、フィルム1およびフィルム1’として、支持フィルム13または支持フィルム13’と、支持フィルム13または支持フィルム13’の表面上に形成された配向膜12または配向膜12’と、配向膜12または配向膜12’の表面上に形成された液晶層11または液晶膜11’とを含む積層体(フィルム)が用いられている。
FIG. 4 (i) shows the same structure as FIG. 4 (g). However, unlike FIG. 4 (g), as the
図4(j)および(k)は、図4(g)と同様の構造を示す。ただし、2枚あるフィルムのうち、図3(j)では、フィルム1’として液晶層11’からなるフィルムを用い、フィルム1として液晶層11、配向膜12および支持フィルム13からなるフィルムを用いている。また、図4(k)では、フィルム1’として液晶層11’、配向膜12および支持フィルム13からなるフィルムを用い、フィルム1として液晶層11からなるフィルムを用いている。
4 (j) and (k) show the same structure as FIG. 4 (g). However, of the two films, in FIG. 3 (j), a film made of the
上記偏光層2は、偏光機能を有するフィルムであればよく、特に限定されるものではない。例えば、上記偏光層2として、ポリビニルアルコール系フィルムに沃素や二色性色素を吸着させて延伸したフィルムやポリビニルアルコール系フィルムを延伸して沃素や二色性色素を吸着させたフィルムを用いることができる。
The
上記接着層3および接着層3’に用いられる接着剤は、特に限定されるものではないが、透明性が高く耐熱性に優れた接着剤であることが好ましい。そのような接着剤としては、例えば、アクリル系、エポキシ系あるいはウレタン系接着剤などが用いられる。
The adhesive used for the
また、上記偏光フィルムにおいては、図3(c)〜図3(e)に示すように、本発明にかかるフィルムは、必要に応じて、1層〜3層張り合わせてもよい。 Moreover, in the said polarizing film, as shown in FIG.3 (c)-FIG.3 (e), the film concerning this invention may laminate | stack 1 layer-3 layers as needed.
(III−2)フラットパネル表示装置
本発明にかかるフラットパネル表示装置は、本発明にかかるフィルムまたは偏光フィルムを備えるものである。例えば、本発明にかかる偏光フィルムと、液晶パネルとが貼り合わされた液晶パネルを備える液晶表示装置や、本発明にかかる偏光フィルムと、発光層とが貼り合わされた有機エレクトロルミネッセンス(以下、「EL」ともいう)パネルを備える有機EL表示装置を挙げることができる。
(III-2) Flat panel display device The flat panel display device concerning this invention is provided with the film or polarizing film concerning this invention. For example, a liquid crystal display device including a liquid crystal panel in which a polarizing film according to the present invention and a liquid crystal panel are bonded together, or an organic electroluminescence (hereinafter referred to as “EL”) in which a polarizing film according to the present invention and a light emitting layer are bonded together. (Also referred to as an organic EL display device).
本発明にかかるフラットパネル表示装置の実施形態として、液晶表示装置と、有機ELとについて、以下詳細に述べるが、本発明はこれに限定されるものではない。 As embodiments of the flat panel display device according to the present invention, a liquid crystal display device and an organic EL will be described in detail below, but the present invention is not limited thereto.
〔実施の形態1〕
実施の形態1にかかる液晶表示装置は、図5に示す液晶パネルを備える。上記液晶パネルは、偏光フィルム4と液晶パネル6とを、接着層5を介して貼り合わせてなるものである。上記構成によれば、図示しない電極を用いて、液晶パネルに電圧を印加することにより、液晶分子が駆動し、光シャッター効果を奏する。
[Embodiment 1]
The liquid crystal display device according to
〔実施の形態2〕
実施の形態2にかかる有機EL表示装置は、図6に示す有機ELパネルを備える。上記有機ELパネルは、偏光フィルム4と、発光層7とを、接着層5を介して貼り合わせてなるものである。
[Embodiment 2]
The organic EL display device according to the second embodiment includes the organic EL panel shown in FIG. The organic EL panel is formed by bonding a
上記有機ELパネルにおいて、偏光フィルム4は、広帯域円偏光板として機能する。また、上記発光層7は、導電性有機化合物からなる少なくとも1層の層である。
In the organic EL panel, the
なお、本発明は、以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 Note that the present invention is not limited to the configurations described above, and various modifications are possible within the scope of the claims, and technical means disclosed in different embodiments are appropriately combined. Embodiments obtained in this manner are also included in the technical scope of the present invention.
本発明について、実施例および比較例、並びに図7および図8に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は、本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。なお、以下の実施例および比較例における波長分散特性は次のようにして行った。 The present invention will be described more specifically based on Examples and Comparative Examples, and FIGS. 7 and 8. However, the present invention is not limited to this. Those skilled in the art can make various changes, modifications, and alterations without departing from the scope of the present invention. The wavelength dispersion characteristics in the following examples and comparative examples were performed as follows.
〔波長分散特性の測定〕
585.6nmの波長において、製造したフィルムの位相差値の入射角依存性を測定機(KOBRA−WR、王子計測機器社製)を用いて測定した。図7および図8には、進相軸に対して、入射角を変化させたときの、波長585.6nmの位相差値[Re(λ)]を表す。同時に、585.6nmの波長において、製造したフィルムの正面位相差値Ro(nm)を測定機(KOBRA−WR、王子計測機器社製)を用いて測定した。
[Measurement of wavelength dispersion characteristics]
At a wavelength of 585.6 nm, the incident angle dependence of the retardation value of the produced film was measured using a measuring instrument (KOBRA-WR, manufactured by Oji Scientific Instruments). 7 and 8 show the phase difference value [Re (λ)] at a wavelength of 585.6 nm when the incident angle is changed with respect to the fast axis. At the same time, the front retardation value Ro (nm) of the produced film was measured at a wavelength of 585.6 nm using a measuring instrument (KOBRA-WR, manufactured by Oji Scientific Instruments).
また、製造したフィルムの位相差値の入射角依存性を測定機(分光エリプソメーター:M−220、日本分光社製)を用いて測定し、フィルム平面の直交軸方向およびフィルム厚さ方向における屈折率をそれぞれnx、ny、nzを測定した。 In addition, the incident angle dependence of the retardation value of the produced film was measured using a measuring instrument (spectral ellipsometer: M-220, manufactured by JASCO Corporation), and the refraction in the orthogonal axis direction and the film thickness direction of the film plane was measured. The rates were measured as nx, ny and nz, respectively.
〔実施例1:垂直配向フィルムの製造〕
ガラス基板上に垂直配向用ポリイミド配向膜用の溶液(SE−5300、日産化学社製)を塗布した後、アニールして、厚さ104nmの垂直配向用配向膜を得た。続いて、ラビング処理をすることなく、水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する棒状重合性液晶化合物を含有する組成物RMS−03−011(メルク株式会社製)をスピンコート法により塗布し、55℃で1分間乾燥した。得られた未重合フィルムは、偏光顕微鏡によりモノドメインであることが確認された。続いて紫外線を照射して、膜厚1.2μmのフィルムを製造した。得られたフィルムは、はじきが無く、均一に塗工することができ、室内で30日間放置してもはがれなどは見られず、密着性良好であった。
[Example 1: Production of vertically oriented film]
After applying a solution for polyimide alignment film for vertical alignment (SE-5300, manufactured by Nissan Chemical Industries) on a glass substrate, annealing was performed to obtain an alignment film for vertical alignment having a thickness of 104 nm. Subsequently, a composition RMS-03-011 (manufactured by Merck & Co., Inc.) containing a rod-like polymerizable liquid crystal compound that is aligned horizontally on the horizontal alignment film and vertically aligned at the air interface without performing rubbing treatment is spinned. It was applied by a coating method and dried at 55 ° C. for 1 minute. The obtained unpolymerized film was confirmed to be monodomain by a polarizing microscope. Subsequently, ultraviolet rays were irradiated to produce a film having a thickness of 1.2 μm. The obtained film had no repellency, could be applied uniformly, had no adhesion when left in a room for 30 days, and had good adhesion.
得られたフィルムについて、上記の方法で、入射角依存性を測定した。その結果を図7および表5に示す。グラフは、入射角0°を中心に、フィルムへの入射角を大きくしていくと位相差値が大きくなることがわかった。このフィルムのチルト角は、90°であることが示された。 About the obtained film, incident angle dependence was measured by said method. The results are shown in FIG. The graph shows that the retardation value increases as the incident angle to the film increases with the incident angle of 0 ° as the center. The tilt angle of this film was shown to be 90 °.
得られたフィルムについて、上記の方法で、正面位相差値Roも測定したところ、0nmであった。これらの結果から、フィルム平面に対する屈折率楕円体の傾斜角は、90°であることがわかった。 About the obtained film, when the front phase difference value Ro was also measured by said method, it was 0 nm. From these results, it was found that the inclination angle of the refractive index ellipsoid with respect to the film plane was 90 °.
〔実施例2〜4:傾斜配向フィルムの製造〕
ガラス基板上に垂直配向用ポリイミド配向膜(SE−5300、日産化学社製)を塗布した後、アニールして、厚さ104nmの膜を得た。その配向膜をレーヨン(吉川化工製YA−20−R)で一回、表5に示したラビング処理し、続いて、水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する棒状重合性液晶化合物を含有する組成物RMS−03−011(メルク株式会社製)をスピンコート法により塗布し、55℃で1分間乾燥した。得られた未重合フィルムは、偏光顕微鏡によりモノドメインであることが確認された。続いて紫外線を照射して、重合性液晶化合物を重合させ、膜厚1.2μmの光学フィルムを製造した。得られたフィルムは、はじきが無く、均一に塗工することができ、室内で30日間放置してもはがれなどは見られず、密着性は良好であった。
[Examples 2 to 4: Production of inclined alignment film]
A vertical alignment polyimide alignment film (SE-5300, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was applied on a glass substrate, and then annealed to obtain a film having a thickness of 104 nm. The alignment film is rubbed once with rayon (YA-20-R, manufactured by Yoshikawa Chemical), followed by rod polymerization that is horizontally aligned on the horizontal alignment film and vertically aligned at the air interface. A composition RMS-03-011 (manufactured by Merck & Co., Inc.) containing a conductive liquid crystal compound was applied by spin coating and dried at 55 ° C. for 1 minute. The obtained unpolymerized film was confirmed to be monodomain by a polarizing microscope. Subsequently, ultraviolet rays were irradiated to polymerize the polymerizable liquid crystal compound, and an optical film having a film thickness of 1.2 μm was produced. The obtained film had no repellency, could be applied uniformly, had no delamination even when left indoors for 30 days, and had good adhesion.
得られたフィルムについて、上記の方法で、入射角依存性を測定した。なお、その結果の一例として、実施例2のフィルムの結果を図8および表5に示す。また、実施例3および4の結果を表5に示す。実施例2〜4のフィルムは、それぞれ、入射角−19°−6°−10°の時を中心に、フィルムへの入射角を大きくしていくと位相差値が大きくなることがわかった。このフィルムのチルト角は、それぞれ、71°、84°、80°であることが示された。 About the obtained film, incident angle dependence was measured by said method. In addition, the result of the film of Example 2 is shown in FIG. The results of Examples 3 and 4 are shown in Table 5. It was found that the retardation values of the films of Examples 2 to 4 increased as the incident angle to the film was increased, centering on the incident angle of -19 ° -6 ° -10 °. The tilt angles of this film were shown to be 71 °, 84 °, and 80 °, respectively.
また、得られた光学フィルムについて、上記の方法で、正面位相差値Roも測定した。その結果、実施例2〜4のフィルムのRoは、それぞれ、18nm、5nm、9nmであった。これら結果から、実施例2〜4では、これらの結果から、フィルム平面に対する屈折率楕円体の傾斜角は、71°、84°、80°であることがわかった。 Moreover, front retardation value Ro was also measured about the obtained optical film by said method. As a result, the Ro of the films of Examples 2 to 4 were 18 nm, 5 nm, and 9 nm, respectively. From these results, in Examples 2 to 4, it was found from these results that the inclination angles of the refractive index ellipsoid with respect to the film plane were 71 °, 84 °, and 80 °.
〔比較例1〕
液晶化合物含有組成物として、組成物RMS−03−011(メルク株式会社製)の代わりに、表6の塗布液を用いたことを除いて、実施例1と同様にして、フィルムを製造した。得られた未重合フィルムは、偏光顕微鏡によりモノドメインでないことが確認された。
[Comparative Example 1]
As a liquid crystal compound-containing composition, a film was produced in the same manner as in Example 1 except that the coating liquid shown in Table 6 was used instead of the composition RMS-03-011 (manufactured by Merck & Co., Inc.). The obtained unpolymerized film was confirmed not to be monodomain by a polarizing microscope.
本発明にかかるフィルムは、フィルムの平面方向ではなく、フィルムの法線方向に高い屈折率を与えることのできるフィルムである。そのため、本発明は、アンチリフレクション(AR)フィルムなどの反射防止フィルム、偏光フィルム、位相差フィルム、楕円偏光フィルム、視野角拡大フィルムなど、優れた波長分散特性を有する光学フィルムとして用いることができる。さらに、本発明は、反射型液晶ディスプレイおよび有機エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイの位相差板や、そのような位相差板を備えるフラットパネル表示装置(FPD)にも利用することができる。 The film concerning this invention is a film which can give a high refractive index not in the plane direction of a film but in the normal line direction of a film. Therefore, the present invention can be used as an optical film having excellent wavelength dispersion characteristics such as an antireflection film such as an anti-reflection (AR) film, a polarizing film, a retardation film, an elliptically polarizing film, and a viewing angle widening film. Furthermore, the present invention can also be used for retardation plates of reflective liquid crystal displays and organic electroluminescence (EL) displays, and flat panel display devices (FPD) including such retardation plates.
1、1’ フィルム
2、2’ 偏光層
3、3’、3’’ 接着層
4 偏光フィルム
5 接着層
6 液晶パネル
7 発光層
11、11’ 液晶層(光学異方性層)
12、12’ 配向層(垂直配向用配向膜)
13、13’ 支持フィルム(支持基材)
22 屈折率楕円体
23 チルト角
24 垂直楕円面
1, 1 ′
12, 12 ′ alignment layer (alignment film for vertical alignment)
13, 13 'support film (support base material)
22
Claims (14)
上記光学異方性層は、棒状重合性液晶化合物に由来する構造単位を含むポリマーを含有する層からなり、
上記棒状重合性液晶化合物は、モノマーとして水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する特性を有するものであって、
フィルム平面の直交軸方向およびフィルム厚さ方向における屈折率をそれぞれnx、ny、nz、とした場合に、nz>nxおよびnz>nyを満足することを特徴とするフィルム。 A film having an optically anisotropic layer formed on an alignment film for vertical alignment,
The optically anisotropic layer is composed of a layer containing a polymer containing a structural unit derived from a rod-like polymerizable liquid crystal compound,
The rod-like polymerizable liquid crystal compound has a property of being oriented horizontally on a horizontal alignment film as a monomer and vertically aligned at an air interface,
A film satisfying nz> nx and nz> ny, where nx, ny, and nz are refractive indexes in an orthogonal axis direction and a film thickness direction of a film plane, respectively.
上記光学異方性層は、棒状重合性液晶化合物を含有する層からなり、
上記棒状重合性液晶化合物は、水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する特性を有するものであって、
フィルム平面の直交軸方向およびフィルム厚さ方向における屈折率をそれぞれnx、ny、nz、とした場合に、nz>nxおよびnz>nyを満足することを特徴とするフィルム。 A film having an optically anisotropic layer formed on an alignment film for vertical alignment,
The optically anisotropic layer is composed of a layer containing a rod-like polymerizable liquid crystal compound,
The rod-like polymerizable liquid crystal compound has a property of being oriented horizontally on a horizontal alignment film and vertically aligned at an air interface,
A film satisfying nz> nx and nz> ny, where nx, ny, and nz are refractive indexes in an orthogonal axis direction and a film thickness direction of a film plane, respectively.
A1およびA2は、それぞれ独立に、2価の環状炭化水素基、2価の複素環基、メチレンフェニレン基、オキシフェニレン基、チオフェニレン基を表し、A1およびA2には、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、ハロゲン原子が結合していてもよく、B1およびB2は、それぞれ独立に、−CRR’−、−C≡C−、−CH=CH−、
−CH2−CH2−、−O−、−S−、−C(=O)−、−C(=O)−O−、
−O−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=S)−、−C(=S)−O−、
−O−C(=S)−、−O−C(=S)−O−、−CH=N−、−N=CH−、
−N=N−、−N(→O)=N−、−N=N(→O)−、−C(=O)−NR−、
−NR−C(=O)−、−OCH2−、−NR−、−CH2O−、−SCH2−、
−CH2S−、−CH=CH−C(=O)−O−、−O−C(=O)−CH=CH−、単結合からなる群から選ばれる2価の基を表し、RおよびR’はそれぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、X1およびX2は、それぞれ独立に、下記式(2)
で表される2価の基を表し、E1およびE2は、それぞれ独立に、炭素数2〜25のアルキレン基を表し、E1およびE2は、さらに炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、ハロゲン原子が結合していてもよく、
P1およびP2は、水素原子または重合性基を表し、P1およびP2の少なくとも一方は重合性基である。)
で表される重合性化合物に由来する構造単位を含むポリマーを含有することを特徴とする請求項7に記載のフィルム。 The optically anisotropic layer has the following formula (1):
A1 and A2 each independently represent a divalent cyclic hydrocarbon group, a divalent heterocyclic group, a methylenephenylene group, an oxyphenylene group, or a thiophenylene group. A1 and A2 each have 1 to 5 carbon atoms. An alkyl group, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms and a halogen atom may be bonded to each other, and B1 and B2 are each independently -CRR'-, -C≡C-, -CH = CH-,
-CH 2 -CH 2 -, - O -, - S -, - C (= O) -, - C (= O) -O-,
-OC (= O)-, -OC (= O) -O-, -C (= S)-, -C (= S) -O-,
-OC (= S)-, -OC (= S) -O-, -CH = N-, -N = CH-,
-N = N-, -N (→ O) = N-, -N = N (→ O)-, -C (= O) -NR-,
-NR-C (= O) - , - OCH 2 -, - NR -, - CH 2 O -, - SCH 2 -,
—CH 2 S—, —CH═CH—C (═O) —O—, —O—C (═O) —CH═CH—, a divalent group selected from the group consisting of a single bond, R And R ′ each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X1 and X2 each independently represent the following formula (2):
E1 and E2 each independently represents an alkylene group having 2 to 25 carbon atoms, and E1 and E2 are further an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and 1 to C1 carbon atoms. 5 alkoxy groups, halogen atoms may be bonded,
P1 and P2 represent a hydrogen atom or a polymerizable group, and at least one of P1 and P2 is a polymerizable group. )
The film of Claim 7 containing the polymer containing the structural unit derived from the polymeric compound represented by these.
上記第1面の近傍に位置する棒状重合性液晶化合物は水平に配向し、上記第2面の近傍に位置する棒状重合性液晶化合物は垂直に配向することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のフィルム。 The optically anisotropic layer has a first surface that is in contact with the alignment film for vertical alignment, and a second surface parallel to the first surface,
9. The rod-like polymerizable liquid crystal compound located in the vicinity of the first surface is aligned horizontally, and the rod-like polymerizable liquid crystal compound located in the vicinity of the second surface is vertically aligned. The film according to any one of the above.
上記光学異方性層は、
垂直配向用配向膜上に、棒状重合性液晶化合物を含有する組成物を塗布することによって、塗膜を形成し、
該塗膜を25℃〜120℃で、10秒間〜60分間、加熱し、
さらに、上記棒状液晶化合物を光重合により架橋した後、上記垂直配向用配向膜を剥離することにより得られる光学異方性層であり、
上記棒状重合性液晶化合物は、モノマーとして水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する特性を有するものであり、
フィルム平面の直交軸方向およびフィルム厚さ方向における屈折率をそれぞれnx、ny、nz、とした場合に、nz>nxおよびnz>nyを満足することを特徴とするフィルム。 A film comprising an optically anisotropic layer containing a polymer containing a structural unit derived from a rod-like polymerizable liquid crystal compound,
The optically anisotropic layer is
By applying a composition containing a rod-like polymerizable liquid crystal compound on the alignment film for vertical alignment, a coating film is formed,
The coating film is heated at 25 ° C. to 120 ° C. for 10 seconds to 60 minutes,
Furthermore, after cross-linking the rod-like liquid crystal compound by photopolymerization, an optically anisotropic layer obtained by peeling off the alignment film for vertical alignment,
The rod-like polymerizable liquid crystal compound has a property of being oriented horizontally on a horizontal alignment film as a monomer and vertically aligned at an air interface,
A film satisfying nz> nx and nz> ny when refractive indexes in an orthogonal axis direction and a film thickness direction of a film plane are nx, ny, and nz, respectively.
(A)垂直配向用配向膜上に、棒状重合性液晶化合物を含有する組成物を塗布する工程と、
(B)上記工程(A)で形成された塗膜を、25℃〜120℃で、10秒間〜60分間、加熱する工程とを少なくとも含み、
上記棒状重合性液晶化合物が、モノマーとして水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する特性を有するものであることを特徴とするフィルムの製造方法。 A method for producing a film having an optically anisotropic layer formed on an alignment film for vertical alignment,
(A) applying a composition containing a rod-like polymerizable liquid crystal compound on the alignment film for vertical alignment;
(B) at least a step of heating the coating film formed in the step (A) at 25 ° C. to 120 ° C. for 10 seconds to 60 minutes,
A method for producing a film, wherein the rod-like polymerizable liquid crystal compound has a property of being oriented horizontally on a horizontally oriented film as a monomer and vertically oriented at an air interface.
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