JP2009234104A - Optical film, polarizing plate and liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
【課題】 収縮等により各光学異方性層の面内位相差が変化しても、全体として、面内位相差の変化が抑制される光学フィルム等の提供。
【解決手段】 本発明の光学フィルムは、液晶性化合物を含む第1光学異方性層と、正の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂を含む第2光学異方性層と、負の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂を含む第3光学異方性層と、を有し、前記前記第3光学異方性層の波長550nmにおける面内位相差Re(550)が、10nm以下である。
【選択図】なしPROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical film or the like in which the change of in-plane retardation is suppressed as a whole even if the in-plane retardation of each optical anisotropic layer changes due to shrinkage or the like.
An optical film of the present invention includes a first optical anisotropic layer containing a liquid crystalline compound, a second optical anisotropic layer containing a thermoplastic resin having a positive photoelastic coefficient, and negative photoelasticity. A third optical anisotropic layer containing a thermoplastic resin having a coefficient, and an in-plane retardation Re (550) at a wavelength of 550 nm of the third optical anisotropic layer is 10 nm or less.
[Selection figure] None
Description
本発明は、光学フィルム、該光学フィルムを用いた偏光板、及び該偏光板を有する液晶表示装置に関する。 The present invention relates to an optical film, a polarizing plate using the optical film, and a liquid crystal display device having the polarizing plate.
近年、液晶表示装置の大型化が望まれている。それに伴い、液晶表示装置に用いられる、液晶セルを透過した光に生じる位相差を補償するための光学補償フィルムに対しても、大型化が望まれている。 In recent years, an increase in the size of a liquid crystal display device has been desired. Accordingly, an increase in the size of an optical compensation film for compensating for a phase difference generated in light transmitted through a liquid crystal cell, which is used in a liquid crystal display device, is desired.
液晶表示装置が大型化し、光学補償フィルムも大型化すると、液晶表示装置の液晶表示部(モニター)の周辺に、光漏れ(額縁ムラ)が発生することがあり、問題となっていた。
この光漏れの原因は、光学補償フィルムの面内位相差が変化することにある。この面内位相差の変化は、光学補償フィルムの周辺部において顕著に発生する。該面内位相差の変化は、高温又は低湿条件下等で、光学補償フィルムが収縮して発生する応力によるものである。
When the liquid crystal display device is enlarged and the optical compensation film is also enlarged, light leakage (frame unevenness) may occur around the liquid crystal display portion (monitor) of the liquid crystal display device, which has been a problem.
The cause of this light leakage is that the in-plane retardation of the optical compensation film changes. This change in the in-plane retardation significantly occurs in the peripheral portion of the optical compensation film. The change in the in-plane retardation is due to stress generated by contraction of the optical compensation film under high temperature or low humidity conditions.
液晶表示装置の大型化に適用させた光学フィルムとしては、例えば、正の固有複屈折性を示す高分子(例えば、ノルボルネン系ポリマー)を配向させた位相差層と、負の固有複屈折性を示す高分子(例えば、アクリル系ポリマー)を配向させた位相差層と、液晶性化合物を含む位相差層と、を有する光学フィルムが提案されている(特許文献1参照)。この特許文献1の光学フィルムは、大型画面の液晶表示装置の場合であっても、コントラスト、画面表示の均一性等が向上する、とされている。 As an optical film applied to an increase in the size of a liquid crystal display device, for example, a retardation layer in which a polymer exhibiting positive intrinsic birefringence (for example, a norbornene polymer) is aligned, and a negative intrinsic birefringence are provided. There has been proposed an optical film having a retardation layer in which a polymer (for example, an acrylic polymer) to be oriented is aligned and a retardation layer containing a liquid crystal compound (see Patent Document 1). The optical film of Patent Document 1 is said to improve contrast, uniformity of screen display, and the like even in the case of a large-screen liquid crystal display device.
しかしながら、前記特許文献1の光学フィルムの位相差層に用いられているノルボルネン系ポリマー、アクリル系ポリマー等は、光弾性係数(絶対値)が10×10−13cm2/dyn未満であり、延伸等により光学特性を大きく発現させることが難しい。そのため、それぞれの位相差層における面内位相差を均一に制御し難いという問題があった。 However, the norbornene-based polymer, acrylic polymer, etc. used for the retardation layer of the optical film of Patent Document 1 have a photoelastic coefficient (absolute value) of less than 10 × 10 −13 cm 2 / dyn, and are stretched. For example, it is difficult to express optical characteristics greatly. Therefore, there has been a problem that it is difficult to uniformly control the in-plane retardation in each retardation layer.
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明は、収縮等により各光学異方性層の面内位相差が変化しても、全体として、面内位相差の変化が抑制される光学フィルム、該光学フィルムを用いた偏光板、及び該偏光板を備えた液晶表示装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to solve the conventional problems and achieve the following objects.
That is, the present invention relates to an optical film in which the change in the in-plane retardation is suppressed as a whole even if the in-plane retardation of each optical anisotropic layer changes due to shrinkage or the like, and a polarizing plate using the optical film And a liquid crystal display device including the polarizing plate.
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 液晶性化合物を含む第1光学異方性層と、
正の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂を含む第2光学異方性層と、
負の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂を含む第3光学異方性層と、を有し、
前記第3光学異方性層の波長550nmにおける面内位相差Re(550)が、10nm以下であることを特徴とする光学フィルムである。
該<1>の光学フィルムは、液晶性化合物を含む第1光学異方性層と、正の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂を含む第2光学異方性層と、負の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂を含む第3光学異方性層と、を有し、前記第3光学異方性層の波長550nmにおける面内位相差Re(550)が、10nm以下であることにより、各光学異方性層の面内位相差が変化しても、全体として、面内位相差の変化が抑制される。
<2> 第2光学異方性層の光弾性係数が、10×10−13 cm2/dyn以上である前記<1>に記載の光学フィルムである。
<3> 第1光学異方性層、第2光学異方性層及び第3光学異方性層の順に、積層されている前記<1>又は<2>に記載の光学フィルムである。
<4> 第1光学異方性層の液晶性化合物が、ディスコティック液晶性化合物を含む前記<1>から<3>のいずれかに記載の光学フィルムである。
<5> 第2光学異方性層の正の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂が、セルロースアシレートフィルムである前記<1>から<4>のいずれかに記載の光学フィルムである。
<6> 前記<1>から<5>のいずれかに記載の光学フィルムと、偏光膜とを少なくとも有する偏光板である。
<7> 液晶セルと、前記<6>に記載の偏光板とを少なくとも有する液晶表示装置である。
<8> 液晶セルが、26インチ以上のサイズを有する前記<7>に記載の液晶表示装置である。
<9> 液晶セルが、TN方式である前記<7>又は<8>に記載の液晶表示装置である。
Means for solving the problems are as follows. That is,
<1> a first optically anisotropic layer containing a liquid crystalline compound;
A second optically anisotropic layer comprising a thermoplastic resin having a positive photoelastic coefficient;
A third optically anisotropic layer comprising a thermoplastic resin having a negative photoelastic coefficient,
An in-plane retardation Re (550) at a wavelength of 550 nm of the third optically anisotropic layer is 10 nm or less.
The optical film of <1> has a first optical anisotropic layer containing a liquid crystalline compound, a second optical anisotropic layer containing a thermoplastic resin having a positive photoelastic coefficient, and a negative photoelastic coefficient. A third optically anisotropic layer containing a thermoplastic resin, and an in-plane retardation Re (550) at a wavelength of 550 nm of the third optically anisotropic layer is 10 nm or less. Even if the in-plane retardation of the anisotropic layer changes, the change in the in-plane retardation is suppressed as a whole.
<2> The optical film according to <1>, wherein the second optical anisotropic layer has a photoelastic coefficient of 10 × 10 −13 cm 2 / dyn or more.
<3> The optical film according to <1> or <2>, wherein the first optical anisotropic layer, the second optical anisotropic layer, and the third optical anisotropic layer are laminated in this order.
<4> The optical film according to any one of <1> to <3>, wherein the liquid crystalline compound of the first optically anisotropic layer includes a discotic liquid crystalline compound.
<5> The optical film according to any one of <1> to <4>, wherein the thermoplastic resin having a positive photoelastic coefficient of the second optically anisotropic layer is a cellulose acylate film.
<6> A polarizing plate having at least the optical film according to any one of <1> to <5> and a polarizing film.
<7> A liquid crystal display device having at least a liquid crystal cell and the polarizing plate according to <6>.
<8> The liquid crystal display device according to <7>, wherein the liquid crystal cell has a size of 26 inches or more.
<9> The liquid crystal display device according to <7> or <8>, wherein the liquid crystal cell is a TN method.
本発明によると、収縮等により各光学異方性層の面内位相差が変化しても、全体として、面内位相差の変化が抑制される光学フィルム、該光学フィルムを用いた偏光板、及び該偏光板を備えた液晶表示装置を提供できる。 According to the present invention, even if the in-plane retardation of each optical anisotropic layer changes due to shrinkage or the like, as a whole, an optical film in which the change in in-plane retardation is suppressed, a polarizing plate using the optical film, And a liquid crystal display device provided with the polarizing plate.
本明細書において、Re(λ)は、光学異方性層、フィルム、積層体等のフィルム状の測定対象物の波長λ(nm)における面内のレタデーション値(単位:nm)を表し、Rth(λ)は、波長λ(nm)における厚み方向のレタデーション値(単位:nm)を表す。 In this specification, Re (λ) represents an in-plane retardation value (unit: nm) at a wavelength λ (nm) of a film-like measurement object such as an optically anisotropic layer, a film, or a laminate, and Rth (Λ) represents a retardation value (unit: nm) in the thickness direction at a wavelength λ (nm).
本明細書において、Re(λ)は、波長λにおける面内のレタデーション値を表し、Rth(λ)は、波長λにおける厚み方向のレタデーション値を表す。
Re(λ)は、KOBRA 21ADH、又はWR(王子計測器(株)製)において、波長λnmの光を、フィルム状の測定対象物の法線方向に入射させて測定される。
測定波長λnmを変更する方法としては、波長選択フィルターをマニュアルで交換する方法、測定値をプログラム等で変換して測定する方法がある。
測定されるフィルム状の測定対象物が1軸、又は2軸の屈折率楕円体で表されるものである場合、以下の方法により、Rth(λ)が算出される。
Rth(λ)は、前記Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADH、又はWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合には、フィルム状の測定対象物の面内の任意の方向を回転軸とする)のフィルム状の測定対象物の法線方向に対して、法線方向から片側50°まで10°ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて全部で6点測定し、その測定されたレタデーション値と、平均屈折率の仮定値、及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADH、又はWRが算出する。
上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレタデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルム状の測定対象物の場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレタデーション値はその符号を負に変更した後、KOBRA 21ADH、又はWRが算出する。
なお、遅相軸を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合にはフィルム状の測定対象物の面内の任意の方向を回転軸とする)、任意の傾斜した2方向からレタデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値、及び入力された膜厚値を基に、以下の式(A)、及び式(B)よりRthを算出することもできる。
In this specification, Re (λ) represents an in-plane retardation value at a wavelength λ, and Rth (λ) represents a thickness direction retardation value at a wavelength λ.
Re (λ) is measured by making light having a wavelength of λ nm incident in the normal direction of a film-like measurement object in KOBRA 21ADH or WR (manufactured by Oji Scientific Instruments).
As a method of changing the measurement wavelength λnm, there are a method of manually exchanging the wavelength selection filter, and a method of measuring the measured value by converting it with a program or the like.
When the film-like measurement object to be measured is represented by a uniaxial or biaxial refractive index ellipsoid, Rth (λ) is calculated by the following method.
Rth (λ) is Re (λ), with the in-plane slow axis (determined by KOBRA 21ADH or WR) as the tilt axis (rotation axis) (in the absence of a slow axis, film-like From the normal direction to the normal direction of the film-like measurement object (in any plane in the plane of the measurement object) from the normal direction to 50 ° on one side in 10 ° steps. A total of 6 points are measured by making light of wavelength λ nm incident, and KOBRA 21ADH or WR is calculated based on the measured retardation value, the assumed value of the average refractive index, and the input film thickness value.
In the above, in the case of a film-like measurement object having a direction in which the retardation value is zero at a certain tilt angle with the in-plane slow axis as the rotation axis from the normal direction, the tilt angle is larger than the tilt angle. The retardation value is calculated by KOBRA 21ADH or WR after changing the sign to negative.
Retardation from two inclined directions with the slow axis as the tilt axis (rotation axis) (in the absence of the slow axis, any direction in the plane of the film-like object to be measured is the rotation axis) Rth can also be calculated from the following formula (A) and formula (B) based on the measured value, the assumed value of the average refractive index, and the input film thickness value.
・・・・・式(A) ... Formula (A)
なお、上記のRe(θ)は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレタデーション値を表す。
また、式(A)におけるnxは、面内における遅相軸方向の屈折率を表し、nyは、面内においてnxに直行する方向の屈折率を表し、nzは、nx及びnyに直交する方向の屈折率を表す。dは膜厚を表す。
Note that Re (θ) represents a retardation value in a direction inclined by an angle θ from the normal direction.
In the formula (A), nx represents a refractive index in the slow axis direction in the plane, ny represents a refractive index in a direction perpendicular to nx in the plane, and nz is a direction orthogonal to nx and ny. Represents the refractive index. d represents a film thickness.
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d ・・・・・(B) Rth = ((nx + ny) / 2−nz) × d (B)
測定されるフィルム状の測定対象物が1軸、又は2軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸(optical axis)がない測定対象物の場合には、以下の方法によりRth(λ)が算出される。
Rth(λ)は、前記Re(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADH、又はWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して−50°から+50°まで10°ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて11点測定し、その測定されたレタデーション値と平均屈折率の仮定値、及び入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADH、又はWRが算出する。
上記の測定において、平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)、各種光学フィルムのカタログの値を使用できる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定できる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示すると、セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)。ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADH、又はWRは、nx、ny、nzを算出する。この算出されたnx、ny、nzよりNz=(nx−nz)/(nx−ny)が更に算出される。
In the case where the film-like measurement object to be measured cannot be expressed by a uniaxial or biaxial refractive index ellipsoid, that is, a measurement object without a so-called optical axis, Rth (λ ) Is calculated.
Rth (λ) is from −50 ° to +50 with respect to the film normal direction, with Re (λ) being the in-plane slow axis (determined by KOBRA 21ADH or WR) and the tilt axis (rotation axis). Measured at 11 points by injecting light of wavelength λnm from each inclined direction in 10 ° steps up to °°, and KOBRA based on the measured retardation value, assumed value of average refractive index, and input film thickness value. 21ADH or WR is calculated.
In the above measurement, as the assumed value of the average refractive index, values in the polymer handbook (John Wiley & Sons, Inc.) and catalogs of various optical films can be used. Those whose average refractive index is not known can be measured with an Abbe refractometer. Examples of the average refractive index of main optical films are cellulose acylate (1.48), cycloolefin polymer (1.52), and polycarbonate (1.59). Polymethyl methacrylate (1.49) and polystyrene (1.59). The KOBRA 21ADH or WR calculates nx, ny, and nz by inputting the assumed average refractive index and the film thickness. Nz = (nx−nz) / (nx−ny) is further calculated from the calculated nx, ny, and nz.
本明細書において、光学異方性層、フィルム、積層体等のフィルム状の測定対象物の「遅相軸」とは、屈折率が最大となる方向を表す。該測定対象物の遅相軸の測定は、例えば、KOBRA 21DH(王子計測機器(株)製)を用いることができる。 In the present specification, the “slow axis” of a film-like measurement object such as an optically anisotropic layer, a film, or a laminate represents a direction in which the refractive index is maximized. For example, KOBRA 21DH (manufactured by Oji Scientific Instruments) can be used to measure the slow axis of the measurement object.
また、本明細書において、「45°」等の角度、「直交」あるいは「平行」とは、厳密な角度±5°未満の範囲内であることを意味する。厳密な角度との誤差は、4°未満であることが好ましく、3°未満であることがより好ましい。 Further, in this specification, an angle such as “45 °”, “orthogonal” or “parallel” means that the angle is within a range of strictly less than ± 5 °. The error from the exact angle is preferably less than 4 °, more preferably less than 3 °.
また、本明細書における「光弾性係数」は、25℃、60%RH条件下で、エリプソメータ(M−150、日本分光(株)製)を用いて測定した値である。 Further, the “photoelastic coefficient” in the present specification is a value measured using an ellipsometer (M-150, manufactured by JASCO Corporation) at 25 ° C. and 60% RH.
〔光学フィルム〕
本発明の光学フィルムは、第1光学異方性層と、第2光学異方性層と、第3光学異方性層と、を含む。
[Optical film]
The optical film of the present invention includes a first optical anisotropic layer, a second optical anisotropic layer, and a third optical anisotropic layer.
(第1光学異方性層)
前記第1光学異方性層は、液晶性化合物を含む。前記第1光学異方性層は、液晶性化合物を含む組成物から形成される。
(First optical anisotropic layer)
The first optical anisotropic layer includes a liquid crystal compound. The first optically anisotropic layer is formed from a composition containing a liquid crystal compound.
前記第1光学異方性層は、液晶表示装置の黒表示における液晶セル中の液晶性化合物を補償するように設計することが好ましい。黒表示における液晶セル中の液晶性化合物の配向状態は、液晶表示装置のモードにより異なる。この液晶セル中の液晶性化合物の配向状態に関しては、IDW’00、FMC7−2のp.411〜414等に記載されている。 The first optically anisotropic layer is preferably designed to compensate for a liquid crystalline compound in a liquid crystal cell in black display of a liquid crystal display device. The alignment state of the liquid crystal compound in the liquid crystal cell in black display varies depending on the mode of the liquid crystal display device. Regarding the alignment state of the liquid crystal compound in this liquid crystal cell, IDW'00, FMC7-2 p. 411-414 and the like.
該第1光学異方性層は、前記第2光学異方性層、又は第3光学異方性層を支持体として、該支持体上に直接形成してもよいし、配向膜を介して該支持体上に形成してもよい。
該第1光学異方性層は、液晶性化合物等を含む組成物から製造される。
該配向膜としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。なお、該配向膜にラビング処理を行う際、ラビング処理の方向を適宜設定することによって、第1光学異方性層中の液晶性化合物の配向方向を定めることができる。
該配向膜を形成する際、支持体とされる第2光学異方性層、又は第3光学異方性層に、適宜、鹸化処理を行ってもよい。
該配向膜の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜設定されるが、10μm以下が好ましい。
The first optical anisotropic layer may be formed directly on the support using the second optical anisotropic layer or the third optical anisotropic layer as a support, or via an alignment film. You may form on this support body.
The first optically anisotropic layer is produced from a composition containing a liquid crystal compound or the like.
There is no restriction | limiting in particular as this alignment film, According to the objective, it selects suitably. Note that when the rubbing treatment is performed on the alignment film, the orientation direction of the liquid crystalline compound in the first optical anisotropic layer can be determined by appropriately setting the rubbing treatment direction.
When the alignment film is formed, a saponification treatment may be appropriately performed on the second optical anisotropic layer or the third optical anisotropic layer serving as a support.
There is no restriction | limiting in particular in the thickness of this alignment film, Although it sets suitably according to the objective, 10 micrometers or less are preferable.
前記第1光学異方性層中の液晶性化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、例えば、棒状液晶性化合物、ディスコティック液晶性化合物が好ましく、ディスコティック液晶性化合物が特に好ましい。 The liquid crystalline compound in the first optically anisotropic layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a rod-like liquid crystalline compound and a discotic liquid crystalline compound are preferable, and a discotic liquid crystalline property is preferable. Compounds are particularly preferred.
(棒状液晶性化合物)
前記棒状液晶性化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。
なお、該棒状液晶性化合物には、金属錯体も含まれる。また、該棒状液晶性化合物を繰り返し単位中に含む液晶ポリマーも、本発明の棒状液晶性化合物として用いることができる。言い換えると、棒状液晶性化合物は、(液晶)ポリマーと結合していてもよい。
該棒状液晶性化合物については、例えば、季刊化学総説第22巻液晶の化学(1994)日本化学会編の第4章、第7章及び第11章、及び液晶デバイスハンドブック日本学術振興会第142委員会編の第3章に記載のものを採用できる。
該棒状液晶性化合物の複屈折率は、0.001〜0.7の範囲にあることが好ましい。
(Bar-shaped liquid crystalline compound)
Examples of the rod-like liquid crystalline compound include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy-substituted phenylpyrimidines. , Phenyldioxanes, tolanes and alkenylcyclohexylbenzonitriles are preferably used.
The rod-like liquid crystal compound includes a metal complex. Moreover, the liquid crystal polymer which contains this rod-shaped liquid crystalline compound in a repeating unit can also be used as the rod-shaped liquid crystalline compound of the present invention. In other words, the rod-like liquid crystalline compound may be bonded to a (liquid crystal) polymer.
As for the rod-like liquid crystalline compound, for example, the quarterly review of chemical review, Vol. 22, Chemistry of Liquid Crystal (1994), Chapter 4, Chapter 7 and Chapter 11 of the Chemical Society of Japan, and the 142nd Committee of the Japan Society for the Promotion of Science Those described in Chapter 3 of the meeting can be adopted.
The birefringence of the rod-like liquid crystal compound is preferably in the range of 0.001 to 0.7.
該棒状液晶性化合物は、その配向状態を固定するために、重合性基を有することが好ましい。重合性基は、不飽和重合性基又はエポキシ基が好ましく、不飽和重合性基が更に好ましく、エチレン性不飽和重合性基が特に好ましい。 The rod-like liquid crystalline compound preferably has a polymerizable group in order to fix the alignment state. The polymerizable group is preferably an unsaturated polymerizable group or an epoxy group, more preferably an unsaturated polymerizable group, and particularly preferably an ethylenically unsaturated polymerizable group.
(ディスコティック液晶性化合物)
前記ディスコティック液晶性化合物には、C.Destradeらの研究報告(Mol.Cryst.71巻、111頁(1981年))に記載されているベンゼン誘導体、C.Destradeらの研究報告(Mol.Cryst.122巻、141頁(1985年)、Physics lett,A,78巻、82頁(1990))に記載されているトルキセン誘導体、B.Kohneらの研究報告(Angew.Chem.96巻、70頁(1984年))に記載されたシクロヘキサン誘導体及びJ.M.Lehnらの研究報告(J.C.S.,Chem.Commun.,1794頁(1985年))、J.Zhangらの研究報告(J.Am.Chem.Soc.116巻、2655頁(1994年))に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルが含まれる。
(Discotic liquid crystalline compounds)
Examples of the discotic liquid crystalline compound include C.I. Benzene derivatives described in a research report of Destrade et al. (Mol. Cryst. 71, 111 (1981)), C.I. Destrode et al. (Mol. Cryst. 122, 141 (1985), Physics lett, A, 78, 82 (1990)) described in The cyclohexane derivatives described in the research report of Kohne et al. (Angew. Chem. 96, 70 (1984)) and M.M. Lehn et al. (JCS, Chem. Commun., 1794 (1985)), J.C. Azacrown-type and phenylacetylene-type macrocycles described in the research report of Zhang et al. (J. Am. Chem. Soc. 116, 2655 (1994)) are included.
該ディスコティック液晶性化合物としては、分子中心の母核に対して、直鎖のアルキル基、アルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基が母核の側鎖として放射線状に置換した構造の化合物も含まれる。分子又は分子の集合体が、回転対称性を有し、一定の配向を付与できる化合物であることが好ましい。
ディスコティック液晶性化合物から形成される第1光学異方性層は、最終的に第1光学異方性層に含まれる化合物がディスコティック液晶性化合物である必要はなく、例えば、低分子のディスコティック液晶性分子が熱や光で反応する基を有しており、結果的に熱、光で反応により重合又は架橋し、高分子量化し液晶性を失った化合物も含まれる。ディスコティック液晶性化合物の好ましい例は、特開平8−50206号公報に記載されている。また、ディスコティック液晶性化合物の重合については、特開平8−27284号公報に記載がある。
The discotic liquid crystalline compound also includes a compound having a structure in which a linear alkyl group, an alkoxy group, and a substituted benzoyloxy group are radially substituted as a side chain of the mother nucleus with respect to the mother nucleus at the center of the molecule. The molecule or the assembly of molecules is preferably a compound having rotational symmetry and imparting a certain orientation.
In the first optical anisotropic layer formed from the discotic liquid crystalline compound, the compound finally contained in the first optical anisotropic layer does not need to be a discotic liquid crystalline compound. The tick liquid crystalline molecule has a group that reacts with heat or light, and as a result, a compound that is polymerized or cross-linked by reaction with heat or light to have a high molecular weight and lose liquid crystallinity is also included. Preferred examples of the discotic liquid crystalline compound are described in JP-A-8-50206. Moreover, about superposition | polymerization of a discotic liquid crystalline compound, Unexamined-Japanese-Patent No. 8-27284 has description.
ディスコティック液晶性化合物を重合により固定するためには、ディスコティック液晶性化合物の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させる必要がある。ただし、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に、連結基を導入する。従って、重合性基を有するディスコティック液晶性化合物は、下記一般式(1)で表わされる化合物であることが好ましい。 In order to fix the discotic liquid crystalline compound by polymerization, it is necessary to bond a polymerizable group as a substituent to the discotic core of the discotic liquid crystalline compound. However, when the polymerizable group is directly connected to the disc-shaped core, it becomes difficult to maintain the orientation state in the polymerization reaction. Therefore, a linking group is introduced between the discotic core and the polymerizable group. Accordingly, the discotic liquid crystalline compound having a polymerizable group is preferably a compound represented by the following general formula (1).
円盤状コア(D)の例を以下に示す。以下の各例において、LQ(又はQL)は、二価の連結基(L)と重合性基(Q)との組み合わせを意味する。 An example of the disk-shaped core (D) is shown below. In each of the following examples, LQ (or QL) means a combination of a divalent linking group (L) and a polymerizable group (Q).
上記一般式(1)において、二価の連結基(L)は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−CO−、−NH−、−O−、−S−、及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。
二価の連結基(L)は、アルキレン基、アリーレン基、−CO−、−NH−、−O−及びS−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた二価の連結基であることが更に好ましい。
二価の連結基(L)は、アルキレン基、アリーレン基、−CO−及びO−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた二価の連結基であることが特に好ましい。
アルキレン基の炭素原子数は、1〜12であることが好ましく、アルケニレン基の炭素原子数は、2〜12であることが好ましく、アリーレン基の炭素原子数は、6〜10であることが好ましい。
In the general formula (1), the divalent linking group (L) is a group consisting of an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, —CO—, —NH—, —O—, —S—, and combinations thereof. It is preferably a divalent linking group selected more.
The divalent linking group (L) is a divalent linking in which at least two divalent groups selected from the group consisting of an alkylene group, an arylene group, -CO-, -NH-, -O-, and S- are combined. More preferably, it is a group.
The divalent linking group (L) is particularly preferably a divalent linking group obtained by combining at least two divalent groups selected from the group consisting of an alkylene group, an arylene group, -CO- and O-.
The alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms, the alkenylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms, and the arylene group preferably has 6 to 10 carbon atoms. .
二価の連結基(L)の例として、(L1〜L25)を以下に示す。左側が円盤状コア(D)に結合し、右側が重合性基(Q)に結合する。ALはアルキレン基又はアルケニレン基、ARはアリーレン基を意味する。なお、アルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基は、置換基(例、アルキル基)を有していてもよい。
L1:−AL−CO−O−AL−
L2:−AL−CO−O−AL−O−
L3:−AL−CO−O−AL−O−AL−
L4:−AL−CO−O−AL−O−CO−
L5:−CO−AR−O−AL−
L6:−CO−AR−O−AL−O−
L7:−CO−AR−O−AL−O−CO−
L8:−CO−NH−AL−
L9:−NH−AL−O−
L10:−NH−AL−O−CO−
As examples of the divalent linking group (L), (L1 to L25) are shown below. The left side is bonded to the discotic core (D), and the right side is bonded to the polymerizable group (Q). AL represents an alkylene group or an alkenylene group, and AR represents an arylene group. The alkylene group, alkenylene group and arylene group may have a substituent (eg, an alkyl group).
L1: -AL-CO-O-AL-
L2: -AL-CO-O-AL-O-
L3: -AL-CO-O-AL-O-AL-
L4: -AL-CO-O-AL-O-CO-
L5: -CO-AR-O-AL-
L6: -CO-AR-O-AL-O-
L7: -CO-AR-O-AL-O-CO-
L8: -CO-NH-AL-
L9: -NH-AL-O-
L10: -NH-AL-O-CO-
L11:−O−AL−
L12:−O−AL−O−
L13:−O−AL−O−CO−
L14:−O−AL−O−CO−NH−AL−
L15:−O−AL−S−AL−
L16:−O−CO−AL−AR−O−AL−O−CO−
L17:−O−CO−AR−O−AL−CO−
L18:−O−CO−AR−O−AL−O−CO−
L19:−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−CO−
L20:−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−AL−O−CO−
L21:−S−AL−
L22:−S−AL−O−
L23:−S−AL−O−CO−
L24:−S−AL−S−AL−
L25:−S−AR−AL−
L11: -O-AL-
L12: -O-AL-O-
L13: -O-AL-O-CO-
L14: -O-AL-O-CO-NH-AL-
L15: -O-AL-S-AL-
L16: -O-CO-AL-AR-O-AL-O-CO-
L17: -O-CO-AR-O-AL-CO-
L18: -O-CO-AR-O-AL-O-CO-
L19: -O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-CO-
L20: -O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-AL-O-CO-
L21: -S-AL-
L22: -S-AL-O-
L23: -S-AL-O-CO-
L24: -S-AL-S-AL-
L25: -S-AR-AL-
上記一般式(1)の重合性基(Q)は、重合反応の種類に応じて決定する。重合性基(Q)の例を以下に示す。 The polymerizable group (Q) of the general formula (1) is determined according to the type of polymerization reaction. Examples of the polymerizable group (Q) are shown below.
重合性基(Q)は、不飽和重合性基(Q1、Q2、Q3、Q7、Q8、Q15、Q16、Q17)又はエポキシ基(Q6、Q18)であることが好ましく、不飽和重合性基であることが更に好ましく、エチレン性不飽和重合性基(Q1、Q7、Q8、Q15、Q16、Q17)であることが特に好ましい。
また、上記一般式(1)において、nは4〜12の整数である。具体的なnの値は、円盤状コア(D)の種類に応じて決定される。なお、複数のLとQの組み合わせは、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
The polymerizable group (Q) is preferably an unsaturated polymerizable group (Q1, Q2, Q3, Q7, Q8, Q15, Q16, Q17) or an epoxy group (Q6, Q18). More preferably, it is particularly preferably an ethylenically unsaturated polymerizable group (Q1, Q7, Q8, Q15, Q16, Q17).
Moreover, in the said General formula (1), n is an integer of 4-12. A specific value of n is determined according to the type of the disk-shaped core (D). In addition, although the combination of several L and Q may differ, it is preferable that it is the same.
ハイブリッド配向では、ディスコティック液晶性化合物の長軸(円盤面)と支持体(光学フィルム)の面との角度、すなわち傾斜角が、光学異方性層の深さ(すなわち、支持体(光学フィルム)に垂直な)方向でかつ偏光膜の面からの距離の増加と共に増加又は減少している。角度は、距離の増加と共に減少することが好ましい。
また、傾斜角の変化としては、連続的増加、連続的減少、間欠的増加、間欠的減少、連続的増加と連続的減少を含む変化、あるいは、増加及び減少を含む間欠的変化が可能である。間欠的変化は、厚さ方向の途中で傾斜角が変化しない領域を含んでいる。
傾斜角は、角度が変化しない領域を含んでいても、全体として増加又は減少していればよい。更に、傾斜角は連続的に変化することが好ましい。
In the hybrid alignment, the angle between the major axis (disc surface) of the discotic liquid crystalline compound and the surface of the support (optical film), that is, the tilt angle is determined by the depth of the optically anisotropic layer (that is, the support (optical film)). And increases or decreases with increasing distance from the plane of the polarizing film. The angle preferably decreases with increasing distance.
In addition, as the change in inclination angle, continuous increase, continuous decrease, intermittent increase, intermittent decrease, change including continuous increase and continuous decrease, or intermittent change including increase and decrease are possible. . The intermittent change includes a region where the inclination angle does not change in the middle of the thickness direction.
Even if the inclination angle includes a region where the angle does not change, the inclination angle may be increased or decreased as a whole. Furthermore, it is preferable that the inclination angle changes continuously.
ディスコティック液晶性化合物の長軸(円盤面)の平均方向(各分子の長軸方向の平均)は、一般にディスコティック液晶性化合物あるいは配向膜の材料を選択することにより、又はラビング処理方法を選択することにより、調整できる。
また、表面側(空気側)のディスコティック液晶性化合物の長軸(円盤面)方向は、一般にディスコティック液晶性化合物あるいはディスコティック液晶性化合物と共に使用する添加剤の種類を選択することにより調整することができる。
ディスコティック液晶性化合物と共に使用する添加剤の例としては、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー及びポリマーなどを挙げることができる。長軸の配向方向の変化の程度も、上記と同様に、液晶性分子と添加剤との選択により調整できる。
The average direction of the major axis (disk surface) of the discotic liquid crystalline compound (average of the major axis direction of each molecule) is generally selected by selecting the discotic liquid crystalline compound or the material of the alignment film, or selecting the rubbing treatment method. This can be adjusted.
The major axis (disk surface) direction of the discotic liquid crystalline compound on the surface side (air side) is generally adjusted by selecting the type of additive used together with the discotic liquid crystalline compound or the discotic liquid crystalline compound. be able to.
Examples of the additive used together with the discotic liquid crystalline compound include a plasticizer, a surfactant, a polymerizable monomer and a polymer. The degree of change in the orientation direction of the major axis can also be adjusted by selecting liquid crystalline molecules and additives as described above.
ディスコティック液晶性化合物と共に使用する可塑剤、界面活性剤及び重合性モノマーは、ディスコティック液晶性化合物と相溶性を有し、ディスコティック液晶性化合物の傾斜角の変化を与えられるか、あるいは配向を阻害しないことが好ましい。添加成分の中でも重合性モノマー(例、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基、及びメタクリロイル基を有する化合物)の添加が好ましい。
上記化合物の添加量は、ディスコティック液晶性化合物に対して一般に1〜50質量%の範囲にあり、5〜30質量%の範囲にあることが好ましい。なお、重合性の反応性官能基数が4以上のモノマーを混合して用いると、配向膜と第1光学異方性層間の密着性を高めることができる。
The plasticizer, surfactant and polymerizable monomer used together with the discotic liquid crystalline compound are compatible with the discotic liquid crystalline compound, and can change the tilt angle of the discotic liquid crystalline compound or change the orientation. It is preferable not to inhibit. Among the additive components, addition of a polymerizable monomer (eg, a compound having a vinyl group, a vinyloxy group, an acryloyl group, and a methacryloyl group) is preferable.
The amount of the compound added is generally in the range of 1 to 50% by mass and preferably in the range of 5 to 30% by mass with respect to the discotic liquid crystalline compound. In addition, when a monomer having 4 or more polymerizable reactive functional groups is mixed and used, adhesion between the alignment film and the first optically anisotropic layer can be improved.
第1光学異方性層は、ディスコティック液晶性化合物とともにポリマーを含有していてもよい。該ポリマーは、ディスコティック液晶性化合物とある程度の相溶性を有し、ディスコティック液晶性化合物に傾斜角の変化を与えられることが好ましい。
ポリマーの例としては、セルロースエステルが挙げられる。
セルロースエステルの好ましい例としては、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロース、及びセルロースアセテートブチレートが挙げられる。
上述した様に、セルロースエステル類、特にセルロースアセテートブチレートは添加量が多くなると、ドメインの形成を促進するので、ディスコティック液晶性化合物の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、ディスコティック液晶性化合物に対して0.1〜2.0質量%の範囲にあることが好ましく、0.1〜1.5質量%の範囲にあることがより好ましく、0.1〜1.0質量%の範囲にあることが更に好ましい。
また、ディスコティック液晶性化合物のディスコティックネマティック液晶相−固相転移温度は、70〜300℃が好ましく、70〜170℃がより好ましい。
また、上記ポリマーとして、フッ素系ポリマー等を適宜、添加してもよい。
The first optically anisotropic layer may contain a polymer together with the discotic liquid crystalline compound. The polymer preferably has a certain degree of compatibility with the discotic liquid crystalline compound and can change the tilt angle of the discotic liquid crystalline compound.
Examples of the polymer include cellulose ester.
Preferred examples of the cellulose ester include cellulose acetate, cellulose acetate propionate, hydroxypropyl cellulose, and cellulose acetate butyrate.
As described above, cellulose esters, particularly cellulose acetate butyrate, promotes the formation of domains as the amount added increases. Therefore, the amount of the polymer added is disco so as not to inhibit the orientation of the discotic liquid crystalline compound. It is preferably in the range of 0.1 to 2.0% by weight, more preferably in the range of 0.1 to 1.5% by weight, based on the tick liquid crystalline compound, and 0.1 to 1.0% by weight. % Is more preferable.
The discotic nematic liquid crystal phase-solid phase transition temperature of the discotic liquid crystalline compound is preferably 70 to 300 ° C, more preferably 70 to 170 ° C.
Moreover, you may add a fluorine-type polymer etc. suitably as said polymer.
(液晶分子の配向状態の固定)
配向させた液晶性分子を、配向状態を維持して固定することができる。固定化は、重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。それらの中でも光重合反応が好ましい。
光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許2367661号、同2367670号の各公報記載)、アシロインエーテル(米国特許2448828号公報記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号公報記載)、多核キノン化合物(米国特許3046127号、同2951758号の各公報記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許3549367号公報記載)、アクリジン及びフェナジン化合物(特開昭60−105667号、米国特許4239850号の各公報記載)及びオキサジアゾール化合物(米国特許4212970号公報記載)が含まれる。
(Fixing the alignment state of liquid crystal molecules)
The aligned liquid crystal molecules can be fixed while maintaining the alignment state. The immobilization is preferably performed by a polymerization reaction. The polymerization reaction includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator. Among them, the photopolymerization reaction is preferable.
Examples of photopolymerization initiators include α-carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ethers (described in US Pat. No. 2,448,828), α-hydrocarbon substituted aromatic acyloin compounds ( US Pat. No. 2,722,512), polynuclear quinone compounds (described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758), a combination of triarylimidazole dimer and p-aminophenyl ketone (described in US Pat. No. 3,549,367), acridine, and Phenazine compounds (described in JP-A-60-105667 and US Pat. No. 4,239,850) and oxadiazole compounds (described in US Pat. No. 4,221,970) are included.
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の0.01〜20質量%の範囲にあることが好ましく、0.5〜5質量%の範囲にあることが更に好ましい。
液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。
照射エネルギーは、20mJ/cm2〜50J/cm2の範囲にあることが好ましく、20〜5,000mJ/cm2の範囲にあることがより好ましく、100〜800mJ/cm2の範囲にあることが更に好ましい。また、光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
The amount of the photopolymerization initiator used is preferably in the range of 0.01 to 20% by mass, more preferably in the range of 0.5 to 5% by mass, based on the solid content of the coating solution.
It is preferable to use ultraviolet rays for light irradiation for polymerization of liquid crystalline molecules.
The irradiation energy is preferably in the range of 20mJ / cm 2 ~50J / cm 2 , more preferably in the range of 20~5,000mJ / cm 2, in a range of 100 to 800 mJ / cm 2 Further preferred. In order to accelerate the photopolymerization reaction, light irradiation may be performed under heating conditions.
(第2光学異方性層)
前記第2光学異方性層は、正の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂を含む。「正の光弾性係数を有する」とは、樹脂を延伸する際に、延伸方向の屈折率がそれに直交する方向よりも大きくなり、延伸方向が遅相軸となることである。
(Second optically anisotropic layer)
The second optical anisotropic layer includes a thermoplastic resin having a positive photoelastic coefficient. “Having a positive photoelastic coefficient” means that when the resin is stretched, the refractive index in the stretching direction becomes larger than the direction perpendicular thereto, and the stretching direction becomes the slow axis.
該第2光学異方性層の光弾性係数は、10×10−13 cm2/dyn以上である。 The photoelastic coefficient of the second optical anisotropic layer is 10 × 10 −13 cm 2 / dyn or more.
正の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。
該熱可塑性樹脂としては、例えば、セルロース系ポリマー、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等がある。また、これらのポリマーを2種以上混合したポリマー等が挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as a thermoplastic resin which has a positive photoelastic coefficient, According to the objective, it selects suitably.
Examples of the thermoplastic resin include cellulosic polymers, polycarbonate, polyarylate, polysulfone, polyolefin, polyethylene terephthalate, and polyethylene naphthalate. Moreover, the polymer etc. which mixed 2 or more types of these polymers are mentioned.
該第2光学異方性層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、5μm〜200μmが好ましく、10μm〜150μmがより好ましく、20μm〜100μmが更に好ましい。
該第2光学異方性層の厚みが5μm未満であると、製造過程における搬送等で問題が生じることがあり、200μmを超えると薄型化の効果がなくなり、割れ等の故障が発生し易くなり、コスト面においても不利になることがある。
There is no restriction | limiting in particular as thickness of this 2nd optically anisotropic layer, Although it selects suitably according to the objective, 5 micrometers-200 micrometers are preferable, 10 micrometers-150 micrometers are more preferable, 20 micrometers-100 micrometers are still more preferable.
If the thickness of the second optically anisotropic layer is less than 5 μm, there may be a problem in conveyance in the manufacturing process, and if it exceeds 200 μm, the effect of thinning is lost and a failure such as a crack is likely to occur. It may be disadvantageous in terms of cost.
該第2光学異方性層のRe(550)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、5nm〜200nmが好ましく、10nm〜150nmがより好ましく、20nm〜100nmが更に好ましい。
該第2光学異方性層のRe(550)が5nm未満であると、液晶表示装置の視野角拡大効果が小さくなることがあり、200nmを超えると、同様に液晶表示装置の視野角拡大効果が小さくなることがある。
There is no restriction | limiting in particular as Re (550) of this 2nd optically anisotropic layer, Although it selects suitably according to the objective, 5 nm-200 nm are preferable, 10 nm-150 nm are more preferable, 20 nm-100 nm are still more preferable .
When Re (550) of the second optically anisotropic layer is less than 5 nm, the viewing angle expansion effect of the liquid crystal display device may be reduced. When the Re (550) exceeds 200 nm, the viewing angle expansion effect of the liquid crystal display device is similarly reduced. May become smaller.
該第2光学異方性層のRth(550)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、5nm〜400nmが好ましく、10nm〜350nmがより好ましく、20nm〜300nmが更に好ましい。
該第2光学異方性層のRth(550)が5nm未満であると、液晶表示装置の視野角拡大効果が小さくなることがあり、400nmを超えると、同様に液晶表示装置の視野角拡大効果が小さくなることがある。
The Rth (550) of the second optically anisotropic layer is not particularly limited and is appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 5 nm to 400 nm, more preferably 10 nm to 350 nm, and even more preferably 20 nm to 300 nm. .
When Rth (550) of the second optically anisotropic layer is less than 5 nm, the viewing angle expansion effect of the liquid crystal display device may be reduced. When the Rth (550) exceeds 400 nm, the viewing angle expansion effect of the liquid crystal display device is similarly reduced. May become smaller.
該第2光学異方性層の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。例えば、該第2光学異方性層は、前記熱可塑性樹脂からなるフィルムから製造できる。
該フィルムの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択される。
There is no restriction | limiting in particular as a manufacturing method of this 2nd optically anisotropic layer, According to the objective, it selects suitably. For example, the second optically anisotropic layer can be produced from a film made of the thermoplastic resin.
There is no restriction | limiting in particular as a manufacturing method of this film, According to the objective, it selects suitably.
該フィルムのレタデーション値を、上記好ましい範囲に調整するためには、延伸等の外力を与える方法を用いることが一般的である。また、前記フィルムにレタデーション上昇剤を添加して、レタデーション値を調整してもよい。 In order to adjust the retardation value of the film to the above preferable range, it is common to use a method of applying an external force such as stretching. Further, a retardation increasing agent may be added to the film to adjust the retardation value.
前記レタデーション上昇剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、芳香族環を少なくとも二つ有する芳香族化合物が好ましい。該芳香族化合物は、ポリマー100質量部に対して、0.01〜20質量部の添加量で使用することが好ましい。また、二種類以上の芳香族化合物を併用してもよい。なお、芳香族化合物の芳香族環には、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含むものとする。
該レタデーション上昇剤については、例えば、欧州特許出願公開第0911656号明細書、特開2000−111914号及び同2000−275434号の各公報に記載がある。
There is no restriction | limiting in particular as said retardation increasing agent, Although it selects suitably according to the objective, The aromatic compound which has at least two aromatic rings is preferable. The aromatic compound is preferably used in an addition amount of 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer. Two or more aromatic compounds may be used in combination. The aromatic ring of the aromatic compound includes an aromatic hetero ring in addition to the aromatic hydrocarbon ring.
The retardation increasing agent is described in, for example, European Patent Application No. 0911656, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2000-1111914, and 2000-275434.
該フィルムの光弾性係数を、上記好ましい範囲に調整するためには、適宜、用いる素材(ポリマー)を適宜、選択すればよい。例えば、2種以上のポリマーを適当な配合比で混合することにより、所望の光弾性係数を有する素材が得られる。 In order to adjust the photoelastic coefficient of the film to the above preferable range, a material (polymer) to be used may be appropriately selected. For example, a material having a desired photoelastic coefficient can be obtained by mixing two or more polymers at an appropriate blending ratio.
(第3光学異方性層)
前記第3光学異方性層は、「負の光弾性係数」を有する熱可塑性樹脂を含む。「負の光弾性係数を有する」とは、樹脂を延伸する際に、延伸方向の屈折率がそれに直交する方向よりも小さくなり、延伸方向に直交する方向が遅相軸方向となることである。
(Third optical anisotropic layer)
The third optically anisotropic layer includes a thermoplastic resin having a “negative photoelastic coefficient”. “Having a negative photoelastic coefficient” means that when the resin is stretched, the refractive index in the stretching direction is smaller than the direction perpendicular thereto, and the direction perpendicular to the stretching direction is the slow axis direction. .
該第3光学異方性層の光弾性係数は、−5×10−13cm2/dyn以下である。 The photoelastic coefficient of the third optical anisotropic layer is −5 × 10 −13 cm 2 / dyn or less.
負の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。
該熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレン、変性ポリスチレン等のスチレン系ポリマーがある。また、これらのポリマーを2種以上混合したポリマー等が挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as a thermoplastic resin which has a negative photoelastic coefficient, According to the objective, it selects suitably.
Examples of the thermoplastic resin include acrylic polymers such as polymethyl methacrylate, and styrene polymers such as polystyrene and modified polystyrene. Moreover, the polymer etc. which mixed 2 or more types of these polymers are mentioned.
該第3光学異方性層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、5μm〜200μmが好ましく、10μm〜150μmがより好ましく、20μm〜100μmが更に好ましい。
該第3光学異方性層の厚みが5μm未満であると、製造過程における搬送等で問題が生じることがあり、200μmを超えると、薄型化の効果がなくなり、割れ等の故障が発生し易くなり、コスト面においても不利になることがある。
There is no restriction | limiting in particular as thickness of this 3rd optically anisotropic layer, Although it selects suitably according to the objective, 5 micrometers-200 micrometers are preferable, 10 micrometers-150 micrometers are more preferable, 20 micrometers-100 micrometers are still more preferable.
If the thickness of the third optically anisotropic layer is less than 5 μm, there may be a problem in conveyance in the manufacturing process, and if it exceeds 200 μm, the effect of thinning is lost and failure such as cracking is likely to occur. Therefore, it may be disadvantageous in terms of cost.
該第3光学異方性層のRe(550)は、10nm以下が好ましく、5nm以下が好ましく、3nm以下が更に好ましい。
該第3光学異方性層のRe(550)が10nmを超えると、面内にムラが発生することがある。
The Re (550) of the third optical anisotropic layer is preferably 10 nm or less, preferably 5 nm or less, and more preferably 3 nm or less.
If Re (550) of the third optical anisotropic layer exceeds 10 nm, unevenness may occur in the surface.
該第3光学異方性層のRth(550)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、10nm以下が好ましく、5n以下がより好ましく、3nm以下が更に好ましい。
該第3光学異方性層のRth(550)が10nmを超えると面内にムラが発生することがある。
The Rth (550) of the third optically anisotropic layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 10 nm or less, more preferably 5n or less, and still more preferably 3 nm or less.
If Rth (550) of the third optically anisotropic layer exceeds 10 nm, unevenness may occur in the plane.
該第3光学異方性層の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。例えば、該第3光学異方性層は、前記熱可塑性樹脂からなるフィルムから製造できる。
該フィルムの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択される。
There is no restriction | limiting in particular as a manufacturing method of this 3rd optically anisotropic layer, According to the objective, it selects suitably. For example, the third optically anisotropic layer can be produced from a film made of the thermoplastic resin.
There is no restriction | limiting in particular as a manufacturing method of this film, According to the objective, it selects suitably.
該フィルムのレタデーション値を、上記好ましい範囲に調整するためには、延伸等の外力を与える方法を用いることが一般的である。また、前記フィルムにレタデーション上昇剤を添加して、レタデーション値を調整してもよい。 In order to adjust the retardation value of the film to the above preferable range, it is common to use a method of applying an external force such as stretching. Further, a retardation increasing agent may be added to the film to adjust the retardation value.
前記レタデーション上昇剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、芳香族環を少なくとも二つ有する芳香族化合物が好ましい。該芳香族化合物は、ポリマー100質量部に対して、0.01〜20質量部の添加量で使用することが好ましい。また、二種類以上の芳香族化合物を併用してもよい。なお、芳香族化合物の芳香族環には、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含むものとする。
該レタデーション上昇剤については、例えば、欧州特許出願公開第0911656号明細書、特開2000−111914号及び同2000−275434号の各公報に記載がある。
There is no restriction | limiting in particular as said retardation increasing agent, Although it selects suitably according to the objective, The aromatic compound which has at least two aromatic rings is preferable. The aromatic compound is preferably used in an addition amount of 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer. Two or more aromatic compounds may be used in combination. The aromatic ring of the aromatic compound includes an aromatic hetero ring in addition to the aromatic hydrocarbon ring.
The retardation increasing agent is described in, for example, European Patent Application No. 0911656, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2000-1111914, and 2000-275434.
該フィルムの光弾性係数を、上記好ましい範囲に調整するためには、適宜、用いる素材(ポリマー)を適宜、選択すればよい。例えば、2種以上のポリマーを適当な配合比で混合することにより、所望の光弾性係数を有する素材が得られる。 In order to adjust the photoelastic coefficient of the film to the above preferable range, a material (polymer) to be used may be appropriately selected. For example, a material having a desired photoelastic coefficient can be obtained by mixing two or more kinds of polymers at an appropriate blending ratio.
(その他の層)
前記光学フィルムには、前記第1光学異方性層、第2光学異方性層、及び第2光学異方性層以外に、本発明の機能を損なわない限りにおいて、他の光学異方性層、保護層等を積層してもよい。
(Other layers)
In the optical film, other than the first optical anisotropic layer, the second optical anisotropic layer, and the second optical anisotropic layer, other optical anisotropies may be used as long as the function of the present invention is not impaired. A layer, a protective layer, or the like may be laminated.
〔光学フィルムの積層方法〕
前記光学フィルムにおける第1光学異方性層、第2光学異方性層、及び第3光学異方性層の積層順は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、第1光学異方性層、第2光学異方性層及び第3光学異方性層の順に積層することが好ましい。
[Lamination method of optical film]
The stacking order of the first optical anisotropic layer, the second optical anisotropic layer, and the third optical anisotropic layer in the optical film is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. The optically anisotropic layer, the second optically anisotropic layer, and the third optically anisotropic layer are preferably laminated in this order.
また、第1光学異方性層、第2光学異方性層、及び第3光学異方性層を積層する際、適宜、公知の接着剤(粘着剤)を介して積層してもよい。 Moreover, when laminating | stacking a 1st optically anisotropic layer, a 2nd optically anisotropic layer, and a 3rd optically anisotropic layer, you may laminate | stack through a well-known adhesive agent (adhesive) suitably.
〔偏光板〕
本発明の偏光板は、少なくとも、前記光学フィルム、及び偏光子を備える。該偏光版は、その他、適宜、保護膜(保護フィルム)を備えてもよい。
〔Polarizer〕
The polarizing plate of the present invention includes at least the optical film and a polarizer. The polarizing plate may further include a protective film (protective film) as appropriate.
(偏光子)
前記偏光子は、偏光膜からなる。前記偏光子は、Optiva社製のものに代表される塗布型偏光膜、もしくはバインダーと、ヨウ素又は二色性色素からなる偏光膜が好ましい。
偏光膜におけるヨウ素及び二色性色素は、バインダー中で配向することで偏向性能を発現する。ヨウ素及び二色性色素は、バインダー分子に沿って配向するか、もしくは二色性色素が液晶のような自己組織化により一方向に配向することが好ましい。
(Polarizer)
The polarizer includes a polarizing film. The polarizer is preferably a coating type polarizing film represented by Optiva, or a polarizing film made of a binder and iodine or a dichroic dye.
Iodine and dichroic dye in the polarizing film exhibit deflection performance by being oriented in the binder. It is preferable that the iodine and the dichroic dye are aligned along the binder molecule, or the dichroic dye is aligned in one direction by self-assembly such as liquid crystal.
汎用の偏光子は、例えば、延伸したポリマーを、浴槽中のヨウ素もしくは二色性色素の溶液に浸漬し、バインダー中にヨウ素、もしくは二色性色素をバインダー中に浸透させることで作製することができる。
汎用の偏光膜は、ポリマー表面から4μm程度(両側合わせて8μm程度)にヨウ素もしくは二色性色素が分布しており、十分な偏光性能を得るためには、少なくとも10μmの厚みが必要である。浸透度は、ヨウ素もしくは二色性色素の溶液濃度、同浴槽の温度、同浸漬時間により制御することができる。
上記のように、バインダー厚みの下限は、10μmであることが好ましい。一方、厚みの上限については、特に限定はしないが、偏光板を液晶表示装置に使用した場合に発生する光漏れ現象の観点からは、薄ければ薄い程よい。現在、汎用の偏光板(約30μm)以下であることが好ましく、25μm以下が好ましく、20μm以下が更に好ましい。20μm以下であると、光漏れ現象は、17インチの液晶表示装置では、観察されなくなる。
A general-purpose polarizer can be prepared, for example, by immersing a stretched polymer in a solution of iodine or dichroic dye in a bath and allowing the iodine or dichroic dye to penetrate into the binder. it can.
In general-purpose polarizing films, iodine or dichroic dye is distributed about 4 μm (about 8 μm on both sides) from the polymer surface, and a thickness of at least 10 μm is necessary to obtain sufficient polarization performance. The penetrability can be controlled by the solution concentration of iodine or dichroic dye, the temperature of the bath, and the immersion time.
As described above, the lower limit of the binder thickness is preferably 10 μm. On the other hand, the upper limit of the thickness is not particularly limited, but the thinner the better, from the viewpoint of the light leakage phenomenon that occurs when the polarizing plate is used in a liquid crystal display device. Currently, it is preferably not more than a general-purpose polarizing plate (about 30 μm), preferably not more than 25 μm, and more preferably not more than 20 μm. When it is 20 μm or less, the light leakage phenomenon is not observed in a 17-inch liquid crystal display device.
偏光膜のバインダーは架橋していてもよい。架橋しているバインダーは、それ自体架橋可能なポリマーを用いることができる。官能基を有するポリマーあるいはポリマーに官能基を導入して得られるバインダーを、光、熱あるいはpH変化により、バインダー間で反応させて偏光膜を形成することができる。
また、架橋剤によりポリマーに架橋構造を導入してもよい。反応活性の高い化合物である架橋剤を用いてバインダー間に架橋剤に由来する結合基を導入して、バインダー間を架橋することにより形成することができる。
架橋は一般に、ポリマー又はポリマーと架橋剤の混合物を含む塗布液を、透明支持体上に塗布したのち、加熱を行なうことにより実施される。最終商品の段階で耐久性が確保できればよいため、架橋させる処理は、最終の偏光板を得るまでのいずれの段階で行なってもよい。
The binder of the polarizing film may be cross-linked. As the crosslinked binder, a polymer that can be crosslinked per se can be used. A polarizing film can be formed by reacting a polymer having a functional group or a binder obtained by introducing a functional group into a polymer between the binders by light, heat, or pH change.
Moreover, you may introduce | transduce a crosslinked structure into a polymer with a crosslinking agent. It can be formed by cross-linking between binders by introducing a bonding group derived from the cross-linking agent between binders using a cross-linking agent which is a compound having high reaction activity.
Crosslinking is generally carried out by applying a coating liquid containing a polymer or a mixture of a polymer and a crosslinking agent on a transparent support and then heating. Since it is only necessary to ensure durability at the stage of the final product, the cross-linking treatment may be performed at any stage until the final polarizing plate is obtained.
偏光膜のバインダーは、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができる。ポリマーの例には、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリスチレン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリ(N−メチロールアクリルアミド)、ポリビニルトルエン、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、塩素化ポリオレフィン(例、ポリ塩化ビニル)、ポリエステル、ポリイミド、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、カルボキシメチルセルロース、ポリプロピレン、ポリカーボネート及びそれらのコポリマー(例、アクリル酸/メタクリル酸重合体、スチレン/マレインイミド重合体、スチレン/ビニルトルエン重合体、酢酸ビニル/塩化ビニル重合体、エチレン/酢酸ビニル重合体)が含まれる。水溶性ポリマー(例、ポリ(N−メチロールアクリルアミド)、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコール)が好ましく、ゼラチン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが更に好ましく、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが特に好ましい。 As the binder for the polarizing film, either a polymer that can be crosslinked by itself or a polymer that is crosslinked by a crosslinking agent can be used. Examples of polymers include polymethyl methacrylate, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polystyrene, gelatin, polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol, poly (N-methylolacrylamide), polyvinyltoluene, chlorosulfonated polyethylene, nitrocellulose, chlorinated Polyolefin (eg, polyvinyl chloride), polyester, polyimide, polyvinyl acetate, polyethylene, carboxymethyl cellulose, polypropylene, polycarbonate and copolymers thereof (eg, acrylic acid / methacrylic acid polymer, styrene / maleimide polymer, styrene / vinyl) Toluene polymer, vinyl acetate / vinyl chloride polymer, ethylene / vinyl acetate polymer). Water-soluble polymers (eg, poly (N-methylolacrylamide), carboxymethylcellulose, gelatin, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol) are preferred, gelatin, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are more preferred, and polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are particularly preferred. .
ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールの鹸化度は、70〜100%が好ましく、80〜100%が更に好ましく、95〜100%が特に好ましい。ポリビニルアルコールの重合度は、100〜5,000が好ましい。
変性ポリビニルアルコールは、ポリビニルアルコールに対して、共重合変性、連鎖移動変性あるいはブロック重合変性により変性基を導入して得られる。
共重合変性では、変性基として、−COONa、−Si(OH)3、N(CH3)3・Cl、C9H19COO−、−SO3Na、−C12H25を導入することができる。
連鎖移動変性では、変性基として、−COONa、−SH、−SC12H25を導入することができる。
変性ポリビニルアルコールの重合度は、100〜3,000が好ましい。変性ポリビニルアルコールについては、特開平8−338913号、同9−152509号及び同9−316127号の各公報に記載がある。
鹸化度が85〜95%の未変性ポリビニルアルコール及びアルキルチオ変性ポリビニルアルコールが特に好ましい。
ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールは、2種以上を併用してもよい。
The saponification degree of polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol is preferably 70 to 100%, more preferably 80 to 100%, and particularly preferably 95 to 100%. The polymerization degree of polyvinyl alcohol is preferably 100 to 5,000.
The modified polyvinyl alcohol is obtained by introducing a modifying group into polyvinyl alcohol by copolymerization modification, chain transfer modification or block polymerization modification.
In the copolymerization modification, —COONa, —Si (OH) 3 , N (CH 3 ) 3 .Cl, C 9 H 19 COO—, —SO 3 Na, —C 12 H 25 may be introduced as a modifying group. it can.
In chain transfer modification, —COONa, —SH, or —SC 12 H 25 can be introduced as a modifying group.
The degree of polymerization of the modified polyvinyl alcohol is preferably 100 to 3,000. The modified polyvinyl alcohol is described in JP-A-8-338913, JP-A-9-152509, and JP-A-9-316127.
Unmodified polyvinyl alcohol and alkylthio-modified polyvinyl alcohol having a saponification degree of 85 to 95% are particularly preferred.
Two or more kinds of polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol may be used in combination.
バインダーの架橋剤は、多く添加すると、偏光膜の耐湿熱性を向上させることができる。ただし、バインダーに対して架橋剤を50質量%以上添加すると、ヨウ素、もしくは二色性色素の配向性が低下する。架橋剤の添加量は、バインダーに対して、0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜15質量%が更に好ましい。
バインダーは、架橋反応が終了した後でも、反応しなかった架橋剤をある程度含んでいる。ただし、残存する架橋剤の量は、バインダー中に1.0質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下であることが更に好ましい。バインダー層中に1.0質量%を超える量で架橋剤が含まれていると、耐久性に問題が生じる場合がある。すなわち、架橋剤の残留量が多い偏光膜を液晶表示装置に組み込み、長期使用、あるいは高温高湿の雰囲気下に長期間放置した場合に、偏光度の低下が生じることがある。
架橋剤については、米国再発行特許23297号公報に記載がある。また、ホウ素化合物(例、ホウ酸、硼砂)も、架橋剤として用いることができる。
When a large amount of the crosslinking agent for the binder is added, the heat and humidity resistance of the polarizing film can be improved. However, when 50 mass% or more of a crosslinking agent is added to the binder, the orientation of iodine or the dichroic dye is lowered. 0.1-20 mass% is preferable with respect to a binder, and, as for the addition amount of a crosslinking agent, 0.5-15 mass% is still more preferable.
The binder contains some crosslinking agent that has not reacted even after the crosslinking reaction has been completed. However, the amount of the remaining crosslinking agent is preferably 1.0% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less in the binder. If the binder layer contains a crosslinking agent in an amount exceeding 1.0% by mass, there may be a problem in durability. That is, when a polarizing film having a large amount of residual crosslinking agent is incorporated in a liquid crystal display device and used for a long time or left in a high-temperature and high-humidity atmosphere for a long time, the degree of polarization may decrease.
The crosslinking agent is described in US Reissue Patent 23297. Boron compounds (eg, boric acid, borax) can also be used as a crosslinking agent.
二色性色素としては、アゾ系色素、スチルベン系色素、ピラゾロン系色素、トリフェニルメタン系色素、キノリン系色素、オキサジン系色素、チアジン系色素あるいはアントラキノン系色素が用いられる。二色性色素は、水溶性であることが好ましい。二色性色素は、親水性置換基(例、スルホ、アミノ、ヒドロキシル)を有することが好ましい。
二色性色素の例には、C.I.ダイレクト・イエロー12、C.I.ダイレクト・オレンジ39、C.I.ダイレクト・オレンジ72、C.I.ダイレクト・レッド39、C.I.ダイレクト・レッド79、C.I.ダイレクト・レッド81、C.I.ダイレクト・レッド83、C.I.ダイレクト・レッド89、C.I.ダイレクト・バイオレット48、C.I.ダイレクト・ブルー67、C.I.ダイレクト・ブルー90、C.I.ダイレクト・グリーン59、C.I.アシッド・レッド37が含まれる。
二色性色素については、特開平1−161202号、同1−172906号、同1−172907号、同1−183602号、同1−248105号、同1−265205号、同7−261024号の各公報に記載がある。二色性色素は、遊離酸、あるいはアルカリ金属塩、アンモニウム塩又はアミン塩として用いられる。2種類以上の二色性色素を配合することにより、各種の色相を有する偏光膜を製造することができる。偏光軸を直交させた時に黒色を呈する化合物(色素)を用いた偏光膜、あるいは黒色を呈するように各種の二色性分子を配合した偏光膜又は偏光板が、単板透過率及び偏光率とも優れており好ましい。
As the dichroic dye, an azo dye, stilbene dye, pyrazolone dye, triphenylmethane dye, quinoline dye, oxazine dye, thiazine dye or anthraquinone dye is used. The dichroic dye is preferably water-soluble. The dichroic dye preferably has a hydrophilic substituent (eg, sulfo, amino, hydroxyl).
Examples of dichroic dyes include C.I. I. Direct Yellow 12, C.I. I. Direct Orange 39, C.I. I. Direct Orange 72, C.I. I. Direct Red 39, C.I. I. Direct Red 79, C.I. I. Direct Red 81, C.I. I. Direct Red 83, C.I. I. Direct Red 89, C.I. I. Direct Violet 48, C.I. I. Direct Blue 67, C.I. I. Direct Blue 90, C.I. I. Direct Green 59, C.I. I. Acid Red 37 is included.
As for the dichroic dyes, those described in JP-A-1-161202, 1-172906, 1-172907, 1-183602, 1-248105, 1-265205, 7-261024 are used. There are descriptions in each publication. The dichroic dye is used as a free acid or an alkali metal salt, ammonium salt or amine salt. By blending two or more kinds of dichroic dyes, polarizing films having various hues can be produced. A polarizing film using a compound (pigment) that exhibits a black color when the polarization axes are orthogonal to each other, or a polarizing film or a polarizing plate in which various dichroic molecules are blended so as to exhibit a black color, both with a single plate transmittance and a polarization rate It is excellent and preferable.
液晶表示装置のコントラスト比を高めるためには、偏光板の透過率は高い方が好ましく、偏光度も高い方が好ましい。
偏光板の透過率は、波長550nmの光において、30〜50%の範囲にあることが好ましく、35〜50%の範囲にあることが更に好ましく、40〜50%の範囲にある(偏光板の単板透過率の最大値は50%である)ことが特に好ましい。
偏光度は、波長550nmの光において、90〜100%の範囲にあることが好ましく、95〜100%の範囲にあることが更に好ましく、99〜100%の範囲にあることが特に好ましい。
In order to increase the contrast ratio of the liquid crystal display device, the transmittance of the polarizing plate is preferably higher and the degree of polarization is preferably higher.
The transmittance of the polarizing plate is preferably in the range of 30 to 50%, more preferably in the range of 35 to 50%, and in the range of 40 to 50% in the light having a wavelength of 550 nm (of the polarizing plate). It is particularly preferable that the maximum value of the single plate transmittance is 50%.
The degree of polarization is preferably in the range of 90 to 100%, more preferably in the range of 95 to 100%, and particularly preferably in the range of 99 to 100% in light having a wavelength of 550 nm.
偏光膜と光学異方性層、あるいは、偏光膜と配向膜を、接着剤を介して配置することも可能性である。接着剤は、ポリビニルアルコール系樹脂(アセトアセチル基、スルホン酸基、カルボキシル基、オキシアルキレン基による変性ポリビニルアルコールを含む)やホウ素化合物水溶液を用いることができる。その中でもポリビニルアルコール系樹脂が好ましい。接着剤層の厚みは、乾燥後に0.01〜10μmの範囲にあることが好ましく、0.05〜5μmの範囲にあることがより好ましい。 It is also possible to dispose the polarizing film and the optically anisotropic layer, or the polarizing film and the alignment film via an adhesive. As the adhesive, a polyvinyl alcohol resin (including a modified polyvinyl alcohol with an acetoacetyl group, a sulfonic acid group, a carboxyl group, or an oxyalkylene group) or an aqueous boron compound solution can be used. Of these, polyvinyl alcohol resins are preferred. The thickness of the adhesive layer is preferably in the range of 0.01 to 10 μm after drying, and more preferably in the range of 0.05 to 5 μm.
(偏光子の製造)
偏光膜は、歩留まりの観点から、バインダーを偏光膜の長手方向(MD方向)に対して、10〜80度傾斜して延伸するか(延伸法)、もしくはラビングした(ラビング法)後に、ヨウ素、二色性染料で染色することが好ましい。傾斜角度は、LCDを構成する液晶セルの両側に貼り合わされる2枚の偏光板の透過軸と液晶セルの縦又は横方向のなす角度にあわせるように延伸することが好ましい。
通常の傾斜角度は45度である。しかし、最近は、透過型、反射型及び半透過型LCDにおいて必ずしも45度でない装置が開発されており、延伸方向はLCDの設計にあわせて任意に調整できることが好ましい。
(Manufacture of polarizers)
From the viewpoint of yield, the polarizing film is stretched at an angle of 10 to 80 degrees with respect to the longitudinal direction (MD direction) of the polarizing film (stretching method) or rubbed (rubbing method). It is preferable to dye with a dichroic dye. The tilt angle is preferably stretched so as to match the angle formed between the transmission axis of the two polarizing plates bonded to both sides of the liquid crystal cell constituting the LCD and the vertical or horizontal direction of the liquid crystal cell.
A normal inclination angle is 45 degrees. Recently, however, devices that are not necessarily 45 degrees have been developed for transmissive, reflective, and transflective LCDs, and it is preferable that the stretching direction can be arbitrarily adjusted in accordance with the design of the LCD.
延伸法の場合、延伸倍率は2.5〜30.0倍が好ましく、3.0〜10.0倍がより好ましい。延伸は、空気中でのドライ延伸で実施できる。また、水に浸漬した状態でのウェット延伸を実施してもよい。ドライ延伸の延伸倍率は、2.5〜5.0倍が好ましく、ウェット延伸の延伸倍率は、3.0〜10.0倍が好ましい。
延伸工程は、斜め延伸を含め数回に分けて行ってもよい。数回に分けることによって、高倍率延伸でもより均一に延伸することができる。斜め延伸前に、横あるいは縦に若干の延伸(幅方向の収縮を防止する程度)を行ってもよい。
延伸は、二軸延伸におけるテンター延伸を左右異なる工程で行うことによって実施できる。上記二軸延伸は、通常のフィルム製膜において行われている延伸方法と同様である。
二軸延伸では、左右異なる速度によって延伸されるため、延伸前のバインダーフイルムの厚みが左右で異なるようにする必要がある。流延製膜では、ダイにテーパーを付けることにより、バインダー溶液の流量に左右の差をつけることができる。
以上のように、偏光膜のMD方向に対して10〜80度斜め延伸されたバインダーフイルムが製造される。
In the stretching method, the stretching ratio is preferably 2.5 to 30.0 times, and more preferably 3.0 to 10.0 times. Stretching can be performed by dry stretching in air. Moreover, you may implement wet extending | stretching in the state immersed in water. The stretch ratio of dry stretching is preferably 2.5 to 5.0 times, and the stretch ratio of wet stretching is preferably 3.0 to 10.0 times.
The stretching step may be performed in several steps including oblique stretching. By dividing into several times, it is possible to stretch more uniformly even at high magnification. Before the oblique stretching, a slight stretching (a degree to prevent shrinkage in the width direction) may be performed horizontally or vertically.
Stretching can be performed by performing tenter stretching in biaxial stretching in different steps. The biaxial stretching is the same as the stretching method performed in normal film formation.
In biaxial stretching, stretching is performed at different speeds on the left and right, so that the thickness of the binder film before stretching needs to be different on the left and right. In casting film formation, the flow rate of the binder solution can be differentiated between the left and right sides by tapering the die.
As described above, a binder film that is obliquely stretched by 10 to 80 degrees with respect to the MD direction of the polarizing film is produced.
ラビング法では、LCDの液晶配向処理工程として広く採用されているラビング処理方法を応用することができる。すなわち、膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維を用いて一定方向に擦ることにより配向を得る。
一般には、長さ及び太さが均一な繊維を平均的に植毛した布を用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。このとき、ロール自身の真円度、円筒度、振れ(偏芯)がいずれも30μm以下であるラビングロールを用いて実施することが好ましい。ラビングロールへのフィルムのラップ角度は、0.1〜90度が好ましい。ただし、特開平8−160430号公報に記載されているように、360度以上巻き付けることで、安定なラビング処理を得ることもできる。
長尺フィルムをラビング処理する場合は、フィルムを搬送装置により一定張力の状態で1〜100m/minの速度で搬送することが好ましい。ラビングロールは、任意のラビング角度設定のためフィルム進行方向に対し水平方向に回転自在とされることが好ましい。0〜60度の範囲で適切なラビング角度を選択することが好ましい。液晶表示装置に使用する場合は、40〜50度が好ましい。45度が特に好ましい。
偏光膜の光学異方性層とは反対側の表面には、ポリマーフィルムを配置する(光学異方性層/偏光膜/ポリマーフィルムの配置とする)ことが好ましい。
In the rubbing method, a rubbing treatment method widely adopted as a liquid crystal alignment treatment process of LCD can be applied. That is, orientation is obtained by rubbing the surface of the film in a certain direction using paper, gauze, felt, rubber, nylon, or polyester fiber.
Generally, it is carried out by rubbing several times using a cloth in which fibers having a uniform length and thickness are planted on average. At this time, it is preferable to carry out using a rubbing roll whose roundness, cylindricity, and runout (eccentricity) are all 30 μm or less. The film wrap angle on the rubbing roll is preferably 0.1 to 90 degrees. However, as described in JP-A-8-160430, a stable rubbing treatment can be obtained by winding 360 degrees or more.
When rubbing a long film, the film is preferably transported at a speed of 1 to 100 m / min in a constant tension state by a transport device. The rubbing roll is preferably rotatable in the horizontal direction with respect to the film traveling direction for setting an arbitrary rubbing angle. It is preferable to select an appropriate rubbing angle in the range of 0 to 60 degrees. When used in a liquid crystal display device, 40 to 50 degrees is preferable. 45 degrees is particularly preferable.
It is preferable to dispose a polymer film (arrangement of optically anisotropic layer / polarizing film / polymer film) on the surface of the polarizing film opposite to the optically anisotropic layer.
〔液晶表示装置〕
本発明の光学フィルム及び偏光板は、種々のモードの液晶表示装置に用いることができる。前記液晶表示装置は、少なくとも、液晶セル及びその両側に配置された二枚の偏光板かを備える。液晶セルは、二枚の電極基板の間に液晶を担持している。
本発明の光学フィルム及び偏光板を適用可能な、液晶モードとしては、例えば、TNモード、OCBモード、VAモード、ECBモード、STNモード、IPSモード等がある。特に、TNモードが好ましい。
[Liquid Crystal Display]
The optical film and polarizing plate of the present invention can be used for liquid crystal display devices in various modes. The liquid crystal display device includes at least a liquid crystal cell and two polarizing plates disposed on both sides thereof. The liquid crystal cell carries a liquid crystal between two electrode substrates.
Examples of the liquid crystal mode to which the optical film and the polarizing plate of the present invention can be applied include a TN mode, an OCB mode, a VA mode, an ECB mode, an STN mode, and an IPS mode. In particular, the TN mode is preferable.
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。 The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the specific examples shown below.
〔実施例1〕
(セルロースアセテートフィルム(第2光学異方性層)の作製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら撹拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
[Example 1]
(Production of cellulose acetate film (second optically anisotropic layer))
The following composition was put into a mixing tank and stirred while heating to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution.
(セルロースアセテート溶液組成)
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
・酢化度60.7〜61.1%のセルロースアセテート 100質量部
・トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8質量部
・ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9質量部
・メチレンクロライド(第1溶媒) 336質量部
・メタノール(第2溶媒) 29質量部
・1−ブタノール(第3溶媒) 11質量部
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(Cellulose acetate solution composition)
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-Cellulose acetate with an acetylation degree of 60.7-61.1% 100 parts by mass-Triphenyl phosphate (plasticizer) 7.8 parts by mass-Biphenyl diphenyl phosphate (plasticizer) 3.9 parts by mass-Methylene chloride (first Solvent) 336 parts by mass • Methanol (second solvent) 29 parts by mass • 1-butanol (third solvent) 11 parts by mass ――――――――――――――――――――――― ―――――――――――――――――
別のミキシングタンクに、下記構造式のレタデーション上昇剤16質量部、メチレンクロライド92質量部及びメタノール8質量部を投入し、加熱しながら撹拌して、レタデーション上昇剤溶液を調製した。セルロースアセテート溶液487.7質量部にレタデーション上昇剤溶液14質量部を混合し、充分に撹拌してドープを調製した。 In another mixing tank, 16 parts by mass of a retardation increasing agent having the following structural formula, 92 parts by mass of methylene chloride and 8 parts by mass of methanol were added and stirred while heating to prepare a retardation increasing agent solution. A dope was prepared by mixing 147.7 parts by mass of the retardation increasing agent solution with 487.7 parts by mass of the cellulose acetate solution and stirring sufficiently.
レタデーション上昇剤
得られたドープを、バンド延伸機を用いて流延した。バンド上での膜面温度が40℃となってから、70℃の温風で1分乾燥し、バンドからフィルムを剥離し、140℃の乾燥風で10分乾燥し、さらにテンタークリップで挟持して横延伸を行い、残留溶剤量が0.3質量%のセルロースアセテートフィルム(厚み:40μm)を作製した。
作製したセルロースアセテートフィルムについて、KOBRA 21ADH(王子計測器(株)製)を用いて、波長550nmにおけるレタデーション値Re(550)及びRth(550)を測定したところ、Re(550)=80nm、Rth(550)=60nmであった。
The obtained dope was cast using a band stretching machine. After the film surface temperature on the band reaches 40 ° C., dry with 70 ° C. warm air for 1 minute, peel off the film from the band, dry with 140 ° C. dry air for 10 minutes, and sandwich with a tenter clip. Then, lateral stretching was performed to prepare a cellulose acetate film (thickness: 40 μm) having a residual solvent amount of 0.3 mass%.
When the retardation values Re (550) and Rth (550) at a wavelength of 550 nm were measured for the produced cellulose acetate film using KOBRA 21ADH (manufactured by Oji Scientific Instruments), Re (550) = 80 nm, Rth ( 550) = 60 nm.
また、作製したセルロースアセテートフィルムの光弾性係数を、25℃、60%RHの環境下で、エリプソメータ(M−150、日本分光(株)製)で測定した。その結果、光弾性係数は、正の光弾性係数を示し、その値は、15×10−13cm2/dynであった。 Moreover, the photoelastic coefficient of the produced cellulose acetate film was measured with an ellipsometer (M-150, manufactured by JASCO Corporation) in an environment of 25 ° C. and 60% RH. As a result, the photoelastic coefficient showed a positive photoelastic coefficient, and the value was 15 × 10 −13 cm 2 / dyn.
(ポリメチルメタクリレートフィルム(第3光学異方性層)の作製)
ポリメチルメタクリレート(PMMA)樹脂を、Tダイ溶融押出機に供給して、厚み80μm、Re(550)=2nm、Rth(550)=3nmのポリメチルメタクリレートフィルムを得た。
(Preparation of polymethyl methacrylate film (third optically anisotropic layer))
A polymethyl methacrylate (PMMA) resin was supplied to a T-die melt extruder to obtain a polymethyl methacrylate film having a thickness of 80 μm, Re (550) = 2 nm, and Rth (550) = 3 nm.
作製したポリメチルメタクリレートフィルムの光弾性係数を測定したところ、負の光弾性係数を示し、−7×10−13cm2/dynであった。なお測定装置及び測定条件は、前記セルロースアセテートフィルムの場合と同じである。 When the photoelastic coefficient of the produced polymethylmethacrylate film was measured, it showed a negative photoelastic coefficient and was −7 × 10 −13 cm 2 / dyn. Note that the measurement apparatus and measurement conditions are the same as those for the cellulose acetate film.
(鹸化処理)
作製したセルロースアセテートフィルムを、2.0Nの水酸化カリウム溶液(25℃)に2分間浸漬した後、硫酸で中和し、純水で水洗、乾燥した。このフィルムの表面エネルギーを接触角法により求めたところ、62mN/mであった。
(Saponification treatment)
The produced cellulose acetate film was immersed in a 2.0 N potassium hydroxide solution (25 ° C.) for 2 minutes, neutralized with sulfuric acid, washed with pure water, and dried. The surface energy of this film was determined by a contact angle method and found to be 62 mN / m.
(配向膜の作製)
このセルロースアセテートフィルム上に、下記組成の塗布液(配向膜塗布液)を#14のワイヤーバーコーターで24mL/m2塗布し、その後、前記セルロースアセテートフィルム上の塗布液を100℃の温風で120秒乾燥し、膜を形成した。次に、セルロースアセテートフィルムの長手方向を0度とし、0度方向に、形成した膜にラビング処理を実施し、配向膜を作製した。
(Preparation of alignment film)
On this cellulose acetate film, a coating liquid (alignment film coating liquid) having the following composition was coated at 24 mL / m 2 with a # 14 wire bar coater, and then the coating liquid on the cellulose acetate film was heated with 100 ° C. hot air. It was dried for 120 seconds to form a film. Next, the longitudinal direction of the cellulose acetate film was set to 0 degree, and the formed film was rubbed in the 0 degree direction to produce an alignment film.
(配向膜塗布液組成)
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記構造式の変性ポリビニルアルコール 40質量部
・水 728質量部
・メタノール 228質量部
・グルタルアルデヒド(架橋剤) 2質量部
・クエン酸エステル(AS3、三共化学(株)) 0.69質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
(Orientation film coating solution composition)
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-40 parts by weight of modified polyvinyl alcohol having the following structural formula-728 parts by weight of water-228 parts by weight of methanol-2 parts by weight of glutaraldehyde (crosslinking agent)-0.69 parts by weight of citric acid ester (AS3, Sankyo Chemical Co., Ltd.) ―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
(液晶性化合物層(第1光学異方性層)の作製)
配向膜上に、下記組成の塗布液(液晶性化合物層塗布液)を、#3.0のワイヤーバーを1093回転/分でフィルムの搬送方向と同じ方向に回転させて、28m/分で搬送されている上記フィルムの配向膜面に連続的に塗布した。次いで、室温から100℃に連続的に加温する工程において、溶媒を乾燥させ、その後、125℃の乾燥ゾーンで、約120秒間加熱し、液晶性化合物を配向させた。次に、95℃の乾燥ゾーンに搬送させて、紫外線照射装置(紫外線ランプ:出力160W/cm、発光長1.6m)により、照度600mWの紫外線を4秒間照射し、架橋反応を進行させ、液晶性化合物をその配向に固定した。その後、室温まで放冷し、円筒状に巻き取って、セルロースアセテートフィルム(第2光学異方性層)及び液晶性化合物層(第1光学異方性層)を含むロール状のフィルムを得た。
(Preparation of liquid crystalline compound layer (first optically anisotropic layer))
On the alignment film, a coating solution (liquid crystal compound layer coating solution) having the following composition is conveyed at 28 m / min by rotating a # 3.0 wire bar at 1093 rpm in the same direction as the film conveying direction. The film was continuously applied to the alignment film surface of the film. Next, in the step of continuously heating from room temperature to 100 ° C., the solvent was dried, and then heated in a drying zone at 125 ° C. for about 120 seconds to align the liquid crystalline compound. Next, it is transported to a drying zone at 95 ° C., and irradiated with ultraviolet rays having an illuminance of 600 mW for 4 seconds by an ultraviolet irradiation device (ultraviolet lamp: output 160 W / cm, emission length 1.6 m) to advance the cross-linking reaction, thereby liquid crystal The active compound was fixed in the orientation. Thereafter, the film was allowed to cool to room temperature, wound into a cylindrical shape, and a roll-shaped film including a cellulose acetate film (second optical anisotropic layer) and a liquid crystal compound layer (first optical anisotropic layer) was obtained. .
(液晶性化合物層塗布液組成)
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記構造式のディスコティック液晶性化合物 41.01質量部
・エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製) 4.06質量部
・セルロースアセテートブチレート
(CAB531−1、イーストマンケミカル社製) 0.35質量部
・光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製) 1.35質量部
・増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製) 0.45質量部
・フルオロ脂肪族基含有共重合体
(メガファックF780 大日本インキ(株)製) 0.10質量部
・メチルエチルケトン 102.00質量部
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(Liquid crystal compound layer coating solution composition)
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-41.01 parts by mass of a discotic liquid crystalline compound having the following structural formula-ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.) 4.06 parts by mass-Cellulose acetate butyrate (CAB531- 1. Eastman Chemical Co., Ltd.) 0.35 parts by mass Photopolymerization initiator (Irgacure 907, Ciba Geigy Co.) 1.35 parts by mass Sensitizer (Kayacure DETX, Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0. 45 parts by mass ・ Fluoroaliphatic group-containing copolymer (Megafac F780 manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.) 0.10 parts by mass ・ Methyl ethyl ketone 102.00 parts by mass ―――――――――――――― ―――――――――――――――――――――――――
(光学フィルムの作製)
セルロースアセテートフィルム上に液晶性化合物層を形成してなる前記フィルムのセルロースアセテートフィルム側と、前記ポリメチルメタクリレートフィルムを、粘着剤SK−1478(綜研化学社製)を介して積層し、液晶性化合物層、セルロースアセテートフィルム、及びポリメチルメタクリレートフィルムが、この順で積層された光学フィルムを作製した。
(Production of optical film)
The cellulose acetate film side of the film formed by forming a liquid crystalline compound layer on the cellulose acetate film and the polymethyl methacrylate film are laminated via an adhesive SK-1478 (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.), and the liquid crystalline compound An optical film in which a layer, a cellulose acetate film, and a polymethyl methacrylate film were laminated in this order was produced.
得られた光学フィルムについて、光弾性係数を測定した。その結果、該光学フィルムは、正の光弾性係数を示し、2×10−13cm2/dynであった。なお測定装置及び測定条件は、前記セルロースアセテートフィルムの場合と同じである。 The photoelastic coefficient was measured about the obtained optical film. As a result, the optical film exhibited a positive photoelastic coefficient and was 2 × 10 −13 cm 2 / dyn. Note that the measurement apparatus and measurement conditions are the same as those for the cellulose acetate film.
(偏光板の作製)
厚さ80μmのポリビニルアルコール(PVA)フィルムを、ヨウ素濃度0.05質量%のヨウ素水溶液中に30℃で60秒浸漬して染色し、次いでホウ酸濃度4質量%濃度のホウ酸水溶液中に60秒浸漬している間に元の長さの5倍に縦延伸した後、50℃で4分間乾燥させて、厚さ20μmの偏光膜を得た。
市販のセルロースアセテートフィルムを1.5モル/Lで55℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬した後、水で十分に水酸化ナトリウムを洗い流した。その後、0.005モル/Lで35℃の希硫酸水溶液に1分間浸漬した後、水に浸漬し希硫酸水溶液を十分に洗い流した。最後に前記セルロースアセテートフィルムを120℃で十分に乾燥させて、保護膜を得た。
(Preparation of polarizing plate)
A polyvinyl alcohol (PVA) film having a thickness of 80 μm is dyed by immersing it in an aqueous iodine solution having an iodine concentration of 0.05% by mass at 30 ° C. for 60 seconds, and then in an aqueous boric acid solution having a boric acid concentration of 4% by mass. The film was vertically stretched to 5 times the original length while being immersed for 2 seconds, and then dried at 50 ° C. for 4 minutes to obtain a polarizing film having a thickness of 20 μm.
A commercially available cellulose acetate film was immersed in an aqueous sodium hydroxide solution at 55 ° C. at 1.5 mol / L, and then the sodium hydroxide was sufficiently washed away with water. Then, after being immersed in a diluted sulfuric acid aqueous solution at 35 ° C. for 1 minute at 0.005 mol / L, the diluted sulfuric acid aqueous solution was sufficiently washed away by immersion in water. Finally, the cellulose acetate film was sufficiently dried at 120 ° C. to obtain a protective film.
前記のように作製した光学フィルムと、鹸化処理を行った市販のセルロースアセテートフィルムからなる保護膜とを、前記偏光膜を挟むようにポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合せて、偏光板を得た。ここで、光学フィルムの液晶性化合物層は外側にくるように配置した。また市販のセルロースアセテートフィルムとしてはフジタックTF80UL(富士フイルム(株)製)を用いた。
このとき、前記偏光膜と、該偏光膜の外側の保護膜及び光学フィルムは、ロール形態で作製されているため、各ロールフィルムの長手方向が平行となっており連続的に貼り合わされる。従って光学フィルムのロール長手方向(セルロースアセテートフィルムの流延方向)と偏光子吸収軸とは平行な方向となった。
The polarizing film is obtained by bonding the optical film produced as described above and a protective film made of a commercially available cellulose acetate film subjected to saponification treatment using a polyvinyl alcohol adhesive so as to sandwich the polarizing film. It was. Here, the liquid crystalline compound layer of the optical film was disposed so as to be on the outside. As a commercially available cellulose acetate film, Fujitac TF80UL (manufactured by FUJIFILM Corporation) was used.
At this time, since the polarizing film, the protective film outside the polarizing film, and the optical film are produced in a roll form, the longitudinal directions of the roll films are parallel to each other and are continuously bonded. Therefore, the roll longitudinal direction of the optical film (the casting direction of the cellulose acetate film) and the polarizer absorption axis were parallel to each other.
(TNモード液晶表示装置の作製)
26インチのTN型液晶セルを使用した液晶表示装置(LC−26HU25、Xoceco社製)を用意し、この液晶表示装置に設けられている一対の偏光板を剥がした。剥がした偏光板の代わりに上記作製した偏光板を、光学フィルムが液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側及びバックライト側に一枚ずつ貼り付けて、実施例1に係る液晶表示装置を得た。このとき、観察者側の偏光板の透過軸と、バックライト側の偏光板の透過軸とが直交するように設定した。
(Production of TN mode liquid crystal display device)
A liquid crystal display device (LC-26HU25, manufactured by Xoseco) using a 26-inch TN liquid crystal cell was prepared, and a pair of polarizing plates provided in the liquid crystal display device was peeled off. In place of the peeled polarizing plate, the above-prepared polarizing plate is attached to the viewer side and the backlight side one by one through an adhesive so that the optical film is on the liquid crystal cell side, and the example 1 A liquid crystal display device was obtained. At this time, the transmission axis of the polarizing plate on the observer side and the transmission axis of the polarizing plate on the backlight side were set to be orthogonal to each other.
図1は、該液晶表示装置の概略を示す説明図である。図1における符号3は、液晶表示装置を表し、符号1は光学フィルムを表し、符号2は偏光板を表す。
符号10は、第1光学異方性層を表し、符合20は、第2光学異方性層を表し、符合30は、第3光学異方性層を表し、符号40は、偏光子(偏光膜)を表し、符合50は、保護膜を表す。なお、図1において、説明の便宜上、一方の偏光板のみを示した。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of the liquid crystal display device. Reference numeral 3 in FIG. 1 represents a liquid crystal display device, reference numeral 1 represents an optical film, and reference numeral 2 represents a polarizing plate.
Reference numeral 10 represents a first optically anisotropic layer, reference numeral 20 represents a second optically anisotropic layer, reference numeral 30 represents a third optically anisotropic layer, and reference numeral 40 represents a polarizer (polarized light). The reference numeral 50 represents a protective film. In FIG. 1, only one polarizing plate is shown for convenience of explanation.
(輝度評価)
作製した液晶表示装置について、電源OFF状態で2時間以上放置した状態から電源ONにして5分以内に、矩形状の液晶表示部の上下左右の各辺の中央であって、端部から1cm中心寄りの位置における輝度を、輝度計(TOPCON製BM−5)を用いて測定した。測定した四つの位置の輝度の平均値を求めた。その結果、輝度(平均値)は0.5cd/cm2であった。なお同様の位置で測定した温度(平均値)は、26℃であった。
さらに、点灯後1時間経過した時点において、同様の測定を行った。その結果、輝度(平均値)は0.7cd/cm2であった。また点灯後1時間経過した時点における前記位置の温度は、49℃であった。これにより、温度変化による輝度変化は0.2cd/cm2であった。
(Luminance evaluation)
About the produced liquid crystal display device, the center of each side of the upper, lower, left and right sides of the rectangular liquid crystal display portion is within 1 cm from the end within 5 minutes after the power is turned on after being left for 2 hours or more with the power off. The luminance at the close position was measured using a luminance meter (Topcon BM-5). The average value of the luminance at the four measured positions was obtained. As a result, the luminance (average value) was 0.5 cd / cm 2 . The temperature (average value) measured at the same position was 26 ° C.
Furthermore, the same measurement was performed when 1 hour passed after lighting. As a result, the luminance (average value) was 0.7 cd / cm 2 . Moreover, the temperature of the said position when 1 hour passed after lighting was 49 degreeC. Thereby, the luminance change due to the temperature change was 0.2 cd / cm 2 .
また、25℃、60%RH条件(基準条件)下にある、作製した液晶表示装置を、電源OFF状態で25℃、10%RH条件下に24時間放置し、点灯後すぐに同様の測定を行った。その結果、輝度(平均)は、0.7cd/cm2であった。これにより、湿度変化による輝度変化は0.2cd/cm2であった。結果を表1に示した。 In addition, the manufactured liquid crystal display device under 25 ° C. and 60% RH conditions (reference conditions) is allowed to stand for 24 hours at 25 ° C. and 10% RH with the power off, and the same measurement is performed immediately after lighting. went. As a result, the luminance (average) was 0.7 cd / cm 2 . Thereby, the luminance change due to the humidity change was 0.2 cd / cm 2 . The results are shown in Table 1.
〔実施例2〕
実施例1と同様にして、実施例1で作製したポリメチルメタクリレートフィルム(第3光学異方性層)を鹸化処理し、その後、配向膜形成、ラビング処理して、ポリメチルメタクリレートフィルム上に液晶性化合物層(第1光学異方性層)を形成した。
[Example 2]
In the same manner as in Example 1, the polymethyl methacrylate film (third optically anisotropic layer) produced in Example 1 was saponified, and then an alignment film was formed and rubbed, so that a liquid crystal was formed on the polymethyl methacrylate film. An organic compound layer (first optically anisotropic layer) was formed.
(光学フィルムの作製)
液晶性化合物層を形成したポリメチルメタクリレートフィルムのポリメチルメタクリレートフィルム側に、実施例1で作製したセルロースアセテートフィルム(第2光学異方性層)を、粘着剤SK−1478を介して積層して、液晶性化合物層、ポリメチルメタクリレートフィルム、セルロースアセテートフィルムの順である光学フィルムを得た。
(Production of optical film)
The cellulose acetate film (second optically anisotropic layer) produced in Example 1 was laminated on the polymethyl methacrylate film side of the polymethyl methacrylate film on which the liquid crystal compound layer was formed via the adhesive SK-1478. Thus, an optical film in the order of a liquid crystalline compound layer, a polymethyl methacrylate film, and a cellulose acetate film was obtained.
実施例1と同様にして、偏光板及び液晶表示装置を作製した。更に、実施例1と同様にして、該液晶表示装置の輝度評価を行った。結果は表1に示した。 A polarizing plate and a liquid crystal display device were produced in the same manner as in Example 1. Further, the luminance of the liquid crystal display device was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
〔比較例1〕
実施例1のポリメチルメタクリレートフィルムの代わりに、「Z−TAC」(富士フイルム(株)製の低レタデーションセルロースアセテートフィルム)を積層したこと以外は、実施例1と同様にして、光学フィルムを作製した。
Z−TACをKOBRA 21ADHで測定したところ、Re(550)=1nm、Rth(550)=1nmであった。また、エリプソメータで測定したところ、25℃、60%RH条件下での光弾性係数は、16×10−13cm2/dynであった。
[Comparative Example 1]
An optical film was produced in the same manner as in Example 1 except that “Z-TAC” (a low retardation cellulose acetate film manufactured by FUJIFILM Corporation) was laminated instead of the polymethyl methacrylate film of Example 1. did.
When Z-TAC was measured with KOBRA 21ADH, Re (550) = 1 nm and Rth (550) = 1 nm. Moreover, when measured with an ellipsometer, the photoelastic coefficient under conditions of 25 ° C. and 60% RH was 16 × 10 −13 cm 2 / dyn.
実施例1と同様にして、偏光板及び液晶表示装置を作製した。更に、実施例1と同様にして、該液晶表示装置の輝度評価を行った。結果は表2に示した。
なお、表3における「1層目」とは、2種類のセルロースアシレートフィルムのうち、第1光学異方性層に近い一方のフィルムを表し、「2層目」とは、他方のフィルムを表す。
In the same manner as in Example 1, a polarizing plate and a liquid crystal display device were produced. Further, the luminance of the liquid crystal display device was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
In Table 3, “first layer” represents one of the two types of cellulose acylate films close to the first optically anisotropic layer, and “second layer” represents the other film. To express.
〔比較例2〕
実施例1で作製したポリメチルメタクリレートフィルムを用いて、実施例1のセルロースアセテートフィルム(第2光学異方性層)と同等の光学特性を得るために、温度、延伸条件を検討した。結果は表3に示した。
しかし、本来ポリメチルメタクリレートフィルムの光弾性係数が小さいことからも分かるように、位相差の発現が難しく、そもそも輝度評価以前に、目標の光学特性が得られなかった。
なお、表3における「1層目」とは、2種類のポリメチルメタクリレートフィルムのうち、第1光学異方性層に近い一方のフィルムを表し、「2層目」とは、他方のフィルムを表す。
[Comparative Example 2]
In order to obtain optical properties equivalent to those of the cellulose acetate film (second optically anisotropic layer) of Example 1 using the polymethyl methacrylate film produced in Example 1, the temperature and stretching conditions were examined. The results are shown in Table 3.
However, as can be seen from the fact that the photoelastic coefficient of the polymethylmethacrylate film is small, it is difficult to develop a phase difference, and the target optical characteristics cannot be obtained in the first place before the luminance evaluation.
In Table 3, “first layer” represents one of the two types of polymethyl methacrylate films close to the first optically anisotropic layer, and “second layer” represents the other film. To express.
1 光学フィルム
2 偏光板
3 液晶表示装置
10 第1光学異方性層
20 第2光学異方性層
30 第3光学異方性層
40 偏光子
50 保護膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical film 2 Polarizing plate 3 Liquid crystal display device 10 1st optical anisotropic layer 20 2nd optical anisotropic layer 30 3rd optical anisotropic layer 40 Polarizer 50 Protective film
Claims (9)
正の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂を含む第2光学異方性層と、
負の光弾性係数を有する熱可塑性樹脂を含む第3光学異方性層と、を有し、
前記第3光学異方性層の波長550nmにおける面内位相差Re(550)が、10nm以下であることを特徴とする光学フィルム。 A first optically anisotropic layer containing a liquid crystalline compound;
A second optically anisotropic layer comprising a thermoplastic resin having a positive photoelastic coefficient;
A third optically anisotropic layer comprising a thermoplastic resin having a negative photoelastic coefficient,
An in-plane retardation Re (550) at a wavelength of 550 nm of the third optically anisotropic layer is 10 nm or less.
The liquid crystal display device according to claim 7 or 8, wherein the liquid crystal cell is a TN system.
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