JP2006091151A - Manufacturing method of optical film and liquid crystal display - Google Patents
Manufacturing method of optical film and liquid crystal display Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006091151A JP2006091151A JP2004273894A JP2004273894A JP2006091151A JP 2006091151 A JP2006091151 A JP 2006091151A JP 2004273894 A JP2004273894 A JP 2004273894A JP 2004273894 A JP2004273894 A JP 2004273894A JP 2006091151 A JP2006091151 A JP 2006091151A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal compound
- film
- anisotropic layer
- optically anisotropic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims abstract description 171
- 239000012788 optical film Substances 0.000 title claims abstract description 76
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 120
- 239000010408 film Substances 0.000 claims abstract description 106
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000004985 Discotic Liquid Crystal Substance Substances 0.000 claims description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 16
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 12
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 76
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 33
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 29
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 29
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 24
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 23
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 20
- 230000008859 change Effects 0.000 description 13
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 13
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 description 11
- 239000005268 rod-like liquid crystal Substances 0.000 description 11
- -1 fatty acid ester Chemical class 0.000 description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 9
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 9
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 7
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 7
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 7
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000021736 acetylation Effects 0.000 description 6
- 238000006640 acetylation reaction Methods 0.000 description 6
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 6
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 6
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 description 6
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 6
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 6
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 6
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 229920002284 Cellulose triacetate Polymers 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N [(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-diacetyloxy-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-triacetyloxy-6-(acetyloxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-triacetyloxy-2-(acetyloxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@@H](COC(C)=O)O1)OC(C)=O)COC(=O)C)[C@@H]1[C@@H](COC(C)=O)O[C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 125000004450 alkenylene group Chemical group 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 4
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 4
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 4
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 4
- 238000012719 thermal polymerization Methods 0.000 description 4
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 229920006217 cellulose acetate butyrate Polymers 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- 125000006162 fluoroaliphatic group Chemical group 0.000 description 3
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 3
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 3
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2-tetrachloroethane Chemical compound ClC(Cl)C(Cl)Cl QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MWKAGZWJHCTVJY-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxyoctadecan-2-one Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)C(C)=O MWKAGZWJHCTVJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 229920008347 Cellulose acetate propionate Polymers 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UEXCJVNBTNXOEH-UHFFFAOYSA-N Ethynylbenzene Chemical group C#CC1=CC=CC=C1 UEXCJVNBTNXOEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 2
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 2
- CNCOEDDPFOAUMB-UHFFFAOYSA-N N-Methylolacrylamide Chemical compound OCNC(=O)C=C CNCOEDDPFOAUMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 description 2
- DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N acridine Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3N=C21 DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001350 alkyl halides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 2
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 2
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 2
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000007756 gravure coating Methods 0.000 description 2
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N isopropyl alcohol Natural products CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- JFNLZVQOOSMTJK-KNVOCYPGSA-N norbornene Chemical compound C1[C@@H]2CC[C@H]1C=C2 JFNLZVQOOSMTJK-KNVOCYPGSA-N 0.000 description 2
- 125000005702 oxyalkylene group Chemical group 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- ODIGIKRIUKFKHP-UHFFFAOYSA-N (n-propan-2-yloxycarbonylanilino) acetate Chemical compound CC(C)OC(=O)N(OC(C)=O)C1=CC=CC=C1 ODIGIKRIUKFKHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LPSFUJXLYNJWPX-UHFFFAOYSA-N 1,1'-biphenyl;diphenyl hydrogen phosphate Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1.C=1C=CC=CC=1OP(=O)(O)OC1=CC=CC=C1 LPSFUJXLYNJWPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AUXIEQKHXAYAHG-UHFFFAOYSA-N 1-phenylcyclohexane-1-carbonitrile Chemical class C=1C=CC=CC=1C1(C#N)CCCCC1 AUXIEQKHXAYAHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BTJPUDCSZVCXFQ-UHFFFAOYSA-N 2,4-diethylthioxanthen-9-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC(CC)=CC(CC)=C3SC2=C1 BTJPUDCSZVCXFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HIXDQWDOVZUNNA-UHFFFAOYSA-N 2-(3,4-dimethoxyphenyl)-5-hydroxy-7-methoxychromen-4-one Chemical compound C=1C(OC)=CC(O)=C(C(C=2)=O)C=1OC=2C1=CC=C(OC)C(OC)=C1 HIXDQWDOVZUNNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LWRBVKNFOYUCNP-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1-(4-methylsulfanylphenyl)-2-morpholin-4-ylpropan-1-one Chemical compound C1=CC(SC)=CC=C1C(=O)C(C)(C)N1CCOCC1 LWRBVKNFOYUCNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WLNDDIWESXCXHM-UHFFFAOYSA-N 2-phenyl-1,4-dioxane Chemical class C1OCCOC1C1=CC=CC=C1 WLNDDIWESXCXHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OXPDQFOKSZYEMJ-UHFFFAOYSA-N 2-phenylpyrimidine Chemical class C1=CC=CC=C1C1=NC=CC=N1 OXPDQFOKSZYEMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920002126 Acrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 1
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229920001747 Cellulose diacetate Polymers 0.000 description 1
- DQEFEBPAPFSJLV-UHFFFAOYSA-N Cellulose propionate Chemical compound CCC(=O)OCC1OC(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C1OC1C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(OC(=O)CC)C(COC(=O)CC)O1 DQEFEBPAPFSJLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004988 Nematic liquid crystal Substances 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- 244000028419 Styrax benzoin Species 0.000 description 1
- 235000000126 Styrax benzoin Nutrition 0.000 description 1
- 235000008411 Sumatra benzointree Nutrition 0.000 description 1
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000008062 acetophenones Chemical class 0.000 description 1
- 125000003647 acryloyl group Chemical group O=C([*])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 238000012644 addition polymerization Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 125000005337 azoxy group Chemical group [N+]([O-])(=N*)* 0.000 description 1
- 238000007611 bar coating method Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 150000001555 benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001558 benzoic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 description 1
- 150000008366 benzophenones Chemical class 0.000 description 1
- 125000001231 benzoyloxy group Chemical group C(C1=CC=CC=C1)(=O)O* 0.000 description 1
- ZLSMCQSGRWNEGX-UHFFFAOYSA-N bis(4-aminophenyl)methanone Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(N)C=C1 ZLSMCQSGRWNEGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 125000006297 carbonyl amino group Chemical group [H]N([*:2])C([*:1])=O 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229920001727 cellulose butyrate Polymers 0.000 description 1
- 229920006218 cellulose propionate Polymers 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 230000001447 compensatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004802 cyanophenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001934 cyclohexanes Chemical class 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007607 die coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000007765 extrusion coating Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 1
- 235000019382 gum benzoic Nutrition 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-M hexanoate Chemical compound CCCCCC([O-])=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920002681 hypalon Polymers 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000002678 macrocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229920003145 methacrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229940117841 methacrylic acid copolymer Drugs 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000004866 oxadiazoles Chemical class 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 125000001791 phenazinyl group Chemical class C1(=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3N=C12)* 0.000 description 1
- OPYYWWIJPHKUDZ-UHFFFAOYSA-N phenyl cyclohexanecarboxylate Chemical class C1CCCCC1C(=O)OC1=CC=CC=C1 OPYYWWIJPHKUDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920000379 polypropylene carbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004053 quinones Chemical class 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000007151 ring opening polymerisation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000003455 sulfinic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XZZNDPSIHUTMOC-UHFFFAOYSA-N triphenyl phosphate Chemical compound C=1C=CC=CC=1OP(OC=1C=CC=CC=1)(=O)OC1=CC=CC=C1 XZZNDPSIHUTMOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Polarising Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
本発明は光学フイルムの製造方法、および光学フイルムを有する液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a method for producing an optical film and a liquid crystal display device having the optical film.
液晶化合物を高度に配向固定した層を有する光学フイルムは、液晶表示装置の光学補償フイルム、輝度向上フイルム、投射型表示装置の光学フイルム等、近年になって様々な用途に展開されつつあり、なかでも液晶表示装置の光学フイルムとしての発展は目覚しいものがある。通常、液晶表示装置は、偏光板と液晶セルとを備える。現在主流であるTN方式のTFT液晶表示装置においては、光学補償フイルムを偏光板と液晶セルとの間に挿入し、表示品位の高い液晶表示装置を実現している。しかし、この構成では、液晶表示装置自体の厚みが厚くなり、薄型化の要請に充分に応えることができない。 An optical film having a layer in which a liquid crystal compound is highly oriented and fixed has been developed in various applications in recent years, such as an optical compensation film of a liquid crystal display device, a brightness enhancement film, and an optical film of a projection display device. However, the development of liquid crystal display devices as optical films is remarkable. Usually, the liquid crystal display device includes a polarizing plate and a liquid crystal cell. In the TN type TFT liquid crystal display device which is currently mainstream, an optical compensation film is inserted between the polarizing plate and the liquid crystal cell to realize a liquid crystal display device with high display quality. However, in this configuration, the thickness of the liquid crystal display device itself is increased, and it is not possible to sufficiently meet the demand for thickness reduction.
これに対し、偏光膜の片面に位相差フイルム、他方の面に保護フイルムを有する楕円偏光板を用いることで、液晶表示装置を厚くすることなく、正面コントラストを高くすることができる発明が提案されている(例えば、特許文献1参照)。ところが、前記構成の位相差フイルム(光学フイルム)では、十分な視野角改良効果が得られず、液晶表示装置の表示品位が低下してしまう場合があった。現在では、透明支持体上にディスコティック(円盤状)化合物から形成された光学異方性層を塗設した光学フイルムを、直接偏光板の保護フイルムとして用いることで、液晶表示装置を厚くすることなく、視野角に関する問題を解決している(例えば、特許文献2および3参照)。 In contrast, by using an elliptically polarizing plate having a retardation film on one side of the polarizing film and a protective film on the other side, an invention that can increase the front contrast without increasing the thickness of the liquid crystal display device has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1). However, with the phase difference film (optical film) having the above-described configuration, a sufficient viewing angle improvement effect cannot be obtained, and the display quality of the liquid crystal display device may deteriorate. At present, the thickness of the liquid crystal display device is increased by using an optical film in which an optically anisotropic layer formed from a discotic compound is coated on a transparent support directly as a protective film for a polarizing plate. However, the problem regarding the viewing angle is solved (for example, see Patent Documents 2 and 3).
ところで、従来は、現在主流のTN方式の液晶表示装置の光学補償用の光学フイルムが開発されてきたが、近年は、液晶テレビの需要が増えつつあり、液晶テレビでは動画に尾引き現象が生じるなど、応答速度に問題があることが指摘されつつあり、これに対する解決策として、OCB方式の液晶表示装置が提案され、かかる方式の液晶表示装置の光学補償用の光学フイルムが提案されてきている。例えば、特許文献4および5には、OCB方式の液晶表示装置に液晶化合物からなる層を有する光学フイルムを適用することで、動画に対応可能で且つ視野角等の問題を解決し得ることが記載されている。
しかし、各々の層の光学パラメーターを制御し、良好な性能を有する光学フイルムを、大量に連続的に製造すること、さらに搬送および保管に有利なロール状の形態で製造することは非常に困難であった。
Conventionally, optical films for optical compensation of TN liquid crystal display devices, which are currently mainstream, have been developed. Recently, however, demand for liquid crystal televisions is increasing, and liquid crystal televisions cause tailing in moving images. It has been pointed out that there is a problem in response speed, and as a solution to this, an OCB type liquid crystal display device has been proposed, and an optical film for optical compensation of such a type of liquid crystal display device has been proposed. . For example, Patent Documents 4 and 5 describe that by applying an optical film having a layer made of a liquid crystal compound to an OCB type liquid crystal display device, it is possible to deal with moving images and solve problems such as viewing angle. Has been.
However, it is very difficult to manufacture an optical film having good performance by controlling the optical parameters of each layer continuously in a large quantity, and in a roll form advantageous for transportation and storage. there were.
本発明は、液晶表示装置、特に応答速度が早く動画適性のあるOCB方式の液晶表示装置に対して優れた光学補償機能を有する光学フイルムを、安定的に且つ連続的に製造可能な方法を提供すること、および優れた光学補償機能を有する光学フイルムを提供すること、さらにロール状で前記光学フイルム提供することを課題とする。
また、本発明は、偏光機能を有するとともに、液晶表示装置、特に、応答速度が早く動画適性のあるOCB方式の液晶表示装置に対して優れた光学補償機能を有し、さらに液晶表示装置の薄型化にも寄与し得る偏光板を提供することを課題とする。
さらに、本発明は、表示品位の高い画像を表示し得る液晶表示装置、特に応答速度が早く動画適性のあるOCB方式の液晶表示装置を提供することを課題とする。
The present invention provides a method capable of stably and continuously producing an optical film having an excellent optical compensation function for a liquid crystal display device, particularly an OCB type liquid crystal display device having a high response speed and suitable for moving images. It is an object of the present invention to provide an optical film having an excellent optical compensation function and to provide the optical film in a roll shape.
In addition, the present invention has a polarizing function and an excellent optical compensation function for a liquid crystal display device, in particular, an OCB type liquid crystal display device having a fast response speed and suitability for moving images, and the liquid crystal display device is thin. It is an object of the present invention to provide a polarizing plate that can contribute to the improvement of the manufacturing process.
Furthermore, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of displaying an image with high display quality, particularly an OCB type liquid crystal display device having a high response speed and suitable for moving images.
本発明の目的は、下記[1]〜[5]により達成された。
[1] 下記の工程:
(1)支持体の表面または支持体上に形成された配向膜の表面に、ラビング処理を施す工程;
(2)液晶化合物を含む塗布液を、前記ラビング処理された支持体または配向膜表面上に塗布する工程;
(3)前記塗布された塗布液からなる液晶化合物層を乾燥するのと同時にまたは乾燥した後に、液晶転移温度以上の温度で液晶化合物をハイブリッド配向させ、その配向を固定して光学異方性層を形成する工程;
を含む、支持体上に光学異方性層を有する光学フイルムの製造方法であって、前記(2)の工程におけるラビング処理のラビング軸θと、光学異方性層のレターデーション軸φが下記数式(I)を満たし、前記(3)の工程で作製した光学異方性層の法線方向からみたレターデーション値が27nm以上であり、光学異方性層の厚みが1.8μm以下である光学フイルムの製造方法:
数式(I) |θ−φ|<5°
式中、φは王子計測機器(株)製「KOBRA−21ADH」で測定した光学異方性層のレターデーション軸を示す。
[2] 前記液晶化合物がディスコティック液晶化合物である[1]の光学フイルムの製造方法。
[3] [1]又は[2]の製造方法により製造された光学フイルム。
[4] [1]又は[2]に記載の製造方法により製造された光学フイルムを有する液晶表示装置。
[5] 表示方式がOCB方式であることを特徴とする[4]に記載の液晶表示装置。
The object of the present invention has been achieved by the following [1] to [5].
[1] The following steps:
(1) A step of rubbing the surface of the support or the surface of the alignment film formed on the support;
(2) The process of apply | coating the coating liquid containing a liquid crystal compound on the said rubbed support body or alignment film surface;
(3) The liquid crystal compound layer composed of the applied coating solution is dried at the same time or after being dried, and then the liquid crystal compound is hybrid-aligned at a temperature equal to or higher than the liquid crystal transition temperature, and the alignment is fixed to the optically anisotropic layer. Forming a step;
A method for producing an optical film having an optically anisotropic layer on a support, wherein the rubbing axis θ of the rubbing treatment in the step (2) and the retardation axis φ of the optically anisotropic layer are as follows: The retardation value seen from the normal direction of the optically anisotropic layer produced in the step (3) that satisfies the formula (I) is 27 nm or more, and the thickness of the optically anisotropic layer is 1.8 μm or less. Manufacturing method of optical film:
Formula (I) | θ−φ | <5 °
In the formula, φ represents the retardation axis of the optically anisotropic layer measured with “KOBRA-21ADH” manufactured by Oji Scientific Instruments.
[2] The method for producing an optical film of [1], wherein the liquid crystal compound is a discotic liquid crystal compound.
[3] An optical film produced by the production method of [1] or [2].
[4] A liquid crystal display device having an optical film manufactured by the manufacturing method according to [1] or [2].
[5] The liquid crystal display device according to [4], wherein the display method is an OCB method.
なお、本明細書において、Re(λ)、Rth(λ)は各々、波長λにおける面内のレターデーションおよび厚さ方向のレターデーションを表す。本発明では、Re(λ)は、波長λnmの光をフイルム法線方向に入射させて、KOBRA 21ADH(王子計測機器(株)製)を用いて測定される値とする。また、Rth(λ)は、前記Re(λ)、遅相軸(KOBRA 21ADHにより判断される)を傾斜軸(回転軸)としてフイルム法線方向に対して+40°傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて測定したレターデーション値、および遅相軸を傾斜軸(回転軸)としてフイルム法線方向に対して−40°傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて測定したレターデーション値の計3つの方向で測定したレターデーション値を基にKOBRA 21ADHによって算出された値とする。ここで平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)、各種光学フイルムのカタログの値を使用することができる。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することができる。主な光学フイルムの平均屈折率の値を以下に例示する: 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および膜厚を入力することで、KOBRA 21ADHはnx、ny、nzを算出する。 In this specification, Re (λ) and Rth (λ) represent in-plane retardation and retardation in the thickness direction at a wavelength λ, respectively. In the present invention, Re (λ) is a value measured using KOBRA 21ADH (manufactured by Oji Scientific Instruments) with light having a wavelength of λ nm incident in the normal direction of the film. Rth (λ) is light having a wavelength of λ nm from the direction inclined by + 40 ° with respect to the film normal direction with the Re (λ) and slow axis (determined by KOBRA 21ADH) as the tilt axis (rotation axis). And the retardation value measured by making light of wavelength λ nm incident from a direction inclined −40 ° with respect to the film normal direction with the slow axis as the tilt axis (rotation axis). A value calculated by KOBRA 21ADH based on retardation values measured in three directions in total. Here, 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. The average refractive index values of the main optical films are exemplified below: cellulose acylate (1.48), cycloolefin polymer (1.52), polycarbonate (1.59), polymethyl methacrylate (1.49), Polystyrene (1.59). The KOBRA 21ADH calculates nx, ny, and nz by inputting the assumed value of the average refractive index and the film thickness.
本発明によれば、液晶表示装置、特に応答速度が早く動画適性のあるOCB方式の液晶表示装置に対して優れた光学補償機能を有する光学フイルムを、安定的に且つ連続的に製造可能な方法を提供することができる。本発明の製造方法によって作製された光学フイルムは、良好な光学補償機能を有する。また、本発明の製造方法によれば、良好な光学機能を有する光学フイルムをロール状の形態で製造することができる。 According to the present invention, a method capable of stably and continuously manufacturing an optical film having an excellent optical compensation function for a liquid crystal display device, particularly an OCB type liquid crystal display device having a high response speed and suitable for moving images. Can be provided. The optical film produced by the production method of the present invention has a good optical compensation function. Moreover, according to the manufacturing method of this invention, the optical film which has a favorable optical function can be manufactured with a roll form.
以下、本発明について詳細に説明する。
(光学フイルムの製造方法)
本発明は、支持体上に、配向状態に固定された液晶化合物を含有する光学異方性層を有する光学フイルムの製造方法に関する。
本発明の光学フイルムの製造方法は以下の工程;
(1)支持体の表面または支持体上に形成された配向膜の表面に、ラビング処理を施す工程;
(2)液晶化合物を含む塗布液を、支持体または配向膜表面上、もしくは前記ラビング処理された支持体または配向膜表面上に塗布する工程;
(3)前記塗布された塗布液からなる液晶化合物層を乾燥するのと同時にまたは乾燥した後に、液晶転移温度以上の温度で液晶化合物を配向させ、その配向を固定して光学異方性層を形成する工程;
を含む。また上記工程は連続して行うことができる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
(Optical film manufacturing method)
The present invention relates to a method for producing an optical film having an optically anisotropic layer containing a liquid crystal compound fixed in an aligned state on a support.
The method for producing an optical film of the present invention includes the following steps:
(1) A step of rubbing the surface of the support or the surface of the alignment film formed on the support;
(2) The process of apply | coating the coating liquid containing a liquid crystal compound on the support body or alignment film surface, or the said rubbing-processed support body or alignment film surface;
(3) Simultaneously or after drying the liquid crystal compound layer comprising the applied coating solution, the liquid crystal compound is aligned at a temperature equal to or higher than the liquid crystal transition temperature, and the alignment is fixed to form an optically anisotropic layer. Forming step;
including. Moreover, the said process can be performed continuously.
本発明の製造方法においては、前記(2)の工程におけるラビング処理のラビング軸θと、光学異方性層のレターデーション軸φが下記数式(1)を満たし、前記(3)の工程で作製した光学異方性層の法線方向からみたレターデーショ値が27nm以上であり、光学異方性層の厚みが1.8μm以下となるようにする。
数式(1) |θ−φ|<5°
式中、φは王子計測機器(株)製「KOBRA−21ADH」で測定した光学異方性層のレターデーション軸を示す。
In the production method of the present invention, the rubbing axis θ of the rubbing process in the step (2) and the retardation axis φ of the optically anisotropic layer satisfy the following formula (1), and are produced in the step (3). The retardation value seen from the normal direction of the optically anisotropic layer is 27 nm or more, and the thickness of the optically anisotropic layer is 1.8 μm or less.
Formula (1) | θ−φ | <5 °
In the formula, φ represents the retardation axis of the optically anisotropic layer measured with “KOBRA-21ADH” manufactured by Oji Scientific Instruments.
本発明の製造方法によれば、前記光学異方性層の厚み、およびレターデーションを制御しているので、風などの外力の影響を受けずに、ラビング軸とレターデーション軸の差を小さくすることができ、優れた光学補償機能を有し、さらに安定に大量生産することができる。 According to the production method of the present invention, since the thickness and retardation of the optically anisotropic layer are controlled, the difference between the rubbing axis and the retardation axis is reduced without being affected by external forces such as wind. Therefore, it has an excellent optical compensation function and can be mass-produced stably.
本発明の製造方法は、ロール状の光学フイルムを製造することにも好適な方法である。すなわち、
(1’)長手方向に搬送される長尺状の支持体の表面または支持体上に形成された配向膜の表面に、ラビング処理を施す工程;
(2)液晶化合物を含む塗布液を、支持体または配向膜表面上、もしくは前記ラビング処理された支持体または配向膜表面上に塗布する工程;
(3)前記塗布された塗布液からなる液晶化合物層を乾燥するのと同時にまたは乾燥した後に、液晶転移温度以上の温度で液晶化合物を配向させ、その配向を固定して光学異方性層を形成する工程;
(4)前記光学異方性層が形成された長尺状の積層体を巻き取る工程;
を連続して行うことによりロール状の光学フイルムを連続かつ安定的に製造することができる。
The production method of the present invention is also suitable for producing a roll-shaped optical film. That is,
(1 ′) a step of rubbing the surface of the long support conveyed in the longitudinal direction or the surface of the alignment film formed on the support;
(2) The process of apply | coating the coating liquid containing a liquid crystal compound on the support body or alignment film surface, or the said rubbing-processed support body or alignment film surface;
(3) Simultaneously or after drying the liquid crystal compound layer comprising the applied coating solution, the liquid crystal compound is aligned at a temperature equal to or higher than the liquid crystal transition temperature, and the alignment is fixed to form an optically anisotropic layer. Forming step;
(4) A step of winding the long laminate on which the optically anisotropic layer is formed;
The roll-shaped optical film can be continuously and stably produced by continuously performing the above.
また、本発明の製造方法は、
1)上記(2)の工程において、液晶化合物として架橋性官能基を有する重合性液晶化合物を用い、上記(3)の工程において、連続的に塗布層に光照射して重合性液晶化合物を重合により硬化させて配向状態を固定し、その後、連続的に上記(4)の工程を行なってもよく;および/または
2)上記(1)の工程を行う場合には、前記支持体又は配向膜の表面を除塵しながら、ラビングローラでラビング処理し、および/または上記(2)の工程の前に、ラビング処理した前記支持体または前記配向膜の表面を除塵する工程を実施してもよく;および/または
3)上記(4)の工程の前に、形成した光学異方性層の光学特性を連続的に測定することにより検査する検査工程を含んでいてもよい。
これらの各工程の詳細は、特開平9−73081号公報に記載されている。
Moreover, the production method of the present invention comprises:
1) In the step (2), a polymerizable liquid crystal compound having a crosslinkable functional group is used as the liquid crystal compound. In the step (3), the coating layer is continuously irradiated with light to polymerize the polymerizable liquid crystal compound. May be cured by fixing the alignment state, and then the step (4) may be continuously performed; and / or 2) When the step (1) is performed, the support or the alignment film may be used. Rubbing with a rubbing roller while removing the surface of the substrate and / or before the step (2), a step of dusting the surface of the support or the alignment film subjected to the rubbing treatment may be performed; And / or 3) Before the step (4), an inspection step of inspecting the formed optically anisotropic layer by continuously measuring the optical properties may be included.
Details of each of these steps are described in JP-A-9-73081.
以下、各工程を説明する。
((1)の工程)
前記(1)の工程では、支持体の表面または支持体上に形成された配向膜の表面にラビング処理を施す。
Hereinafter, each process will be described.
(Step (1))
In the step (1), a rubbing treatment is applied to the surface of the support or the surface of the alignment film formed on the support.
ラビング処理はラビングローラにより行うことが好ましい。用いるラビングローラの直径は、ハンドリング適性、および布寿命の観点から、100mm〜500mmであることが好ましく、200mm〜400mmであることが更に好ましい。ラビングローラの幅は、支持体の幅よりも広いことが必要であり、フイルム幅×√2以上であることが好ましい。ラビングローラの回転数は、発塵の観点から低く設定することが好ましく、液晶化合物の配向性にもよるが、100rpm〜1000rpmであることが好ましく、250rpm〜850rpmであることがさらに好ましい。 The rubbing treatment is preferably performed with a rubbing roller. The diameter of the rubbing roller to be used is preferably 100 mm to 500 mm, more preferably 200 mm to 400 mm, from the viewpoints of handling suitability and fabric life. The width of the rubbing roller needs to be wider than the width of the support, and is preferably at least film width × √2. The number of rotations of the rubbing roller is preferably set low from the viewpoint of dust generation, and depending on the orientation of the liquid crystal compound, it is preferably 100 rpm to 1000 rpm, and more preferably 250 rpm to 850 rpm.
ラビングロールの回転数を低くしても液晶化合物の配向性を維持するには、ラビング時の支持体または配向膜を加熱することが好ましい。加熱温度は、支持体または配向膜表面の膜面温度で、(素材のTg−50℃)〜(素材のTg+50℃)であることが好ましい。ポリビニルアルコールからなる配向膜を使用する場合は、ラビングの環境湿度を制御することが好ましく、25℃の相対湿度として25%RH〜70%RHであることが好ましく、30%RH〜60%RHであることが更に好ましく、35%RH〜55%RHであることが最も好ましい。 In order to maintain the orientation of the liquid crystal compound even when the number of rotations of the rubbing roll is lowered, it is preferable to heat the support or the alignment film during rubbing. The heating temperature is the film surface temperature of the support or the alignment film, and is preferably (material Tg−50 ° C.) to (material Tg + 50 ° C.). When using an alignment film made of polyvinyl alcohol, it is preferable to control the environmental humidity of rubbing, and it is preferable that the relative humidity at 25 ° C. is 25% RH to 70% RH, and 30% RH to 60% RH. More preferably, it is most preferably 35% RH to 55% RH.
製造する光学フイルムがロール状でない場合にも、支持体を搬送しながらラビング処理を行うことが生産性の点から好ましい。
支持体の搬送速度は、生産性の観点と液晶の配向性の観点から、10m/分〜100m/分であることが好ましく、15m/分〜80m/分であることが更に好ましい。搬送は、従来、フイルムの搬送に用いられる種々の装置を用いて行うことができ、特に搬送方式については制限されない。
Even when the optical film to be manufactured is not in the form of a roll, it is preferable from the viewpoint of productivity to perform the rubbing treatment while conveying the support.
The conveyance speed of the support is preferably 10 m / min to 100 m / min, more preferably 15 m / min to 80 m / min, from the viewpoints of productivity and liquid crystal orientation. The conveyance can be performed using various apparatuses conventionally used for film conveyance, and the conveyance method is not particularly limited.
なお、配向膜は、後述のポリビニルアルコール等の素材を、水および/または有機溶媒等に溶解した塗布液を、支持体の表面に塗布して、乾燥することによって作製することができる。配向膜の作製は、上記一連の工程の前に行うことができ、搬送される支持体の表面に配向膜を連続的に作製してもよい。 The alignment film can be produced by applying a coating solution prepared by dissolving a material such as polyvinyl alcohol described later in water and / or an organic solvent on the surface of the support and drying it. The alignment film can be produced before the series of steps described above, and the alignment film may be continuously produced on the surface of the support to be conveyed.
((2)の工程)
上記(2)の工程では、液晶化合物を含む塗布液(以下、光学異方性層形成用の塗布液ともいう)を前記ラビング処理面に塗布する。光学異方性層形成用の塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド(例、N,N−ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラクロロエタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)が含まれる。アルキルハライドおよびケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
(Step (2))
In the step (2), a coating liquid containing a liquid crystal compound (hereinafter also referred to as a coating liquid for forming an optically anisotropic layer) is applied to the rubbing surface. As the solvent used for preparing the coating liquid for forming the optically anisotropic layer, an organic solvent is preferably used. Examples of organic solvents include amides (eg, N, N-dimethylformamide), sulfoxides (eg, dimethyl sulfoxide), heterocyclic compounds (eg, pyridine), hydrocarbons (eg, benzene, hexane), alkyl halides (eg, , Chloroform, dichloromethane, tetrachloroethane), esters (eg, methyl acetate, butyl acetate), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone), ethers (eg, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane). Alkyl halides and ketones are preferred. Two or more organic solvents may be used in combination.
均一性の高い光学異方性層を作製するためには、光学異方性層形成用の塗布液の表面張力は、25mN/m以下であることが好ましく、22mN/m以下であるのが更に好ましい。
この低表面張力を実現するには、光学異方性層形成用の塗布液に、界面活性剤、またはフッ素化合物、特に、下記(1)のモノマーに相当する繰り返し単位および下記(2)のモノマーに相当する繰り返し単位を含むフルオロ脂肪族基含有共重合体等のフッ素系ポリマーを含有することが好ましい。
(1)下記一般式(3)で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマー
(2)ポリ(オキシアルキレン)アクリレートおよび/またはポリ(オキシアルキレン)メタクリレート
In order to produce a highly uniform optically anisotropic layer, the surface tension of the coating liquid for forming the optically anisotropic layer is preferably 25 mN / m or less, more preferably 22 mN / m or less. preferable.
In order to realize this low surface tension, a coating liquid for forming an optically anisotropic layer is used in a surfactant or a fluorine compound, particularly a repeating unit corresponding to the monomer (1) below and a monomer (2) below. It is preferable to contain a fluorine-based polymer such as a fluoroaliphatic group-containing copolymer containing a repeating unit corresponding to.
(1) Fluoroaliphatic group-containing monomer represented by the following general formula (3) (2) Poly (oxyalkylene) acrylate and / or poly (oxyalkylene) methacrylate
前記一般式(3)において、R2は水素原子またはメチル基を表し、Xは酸素原子、イオウ原子または−N(R3)−を表し、pは1〜6の整数、qは2または3の整数を表す。R3は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表す。 In the general formula (3), R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group, X represents an oxygen atom, a sulfur atom or —N (R 3 ) —, p is an integer of 1 to 6, q is 2 or 3 Represents an integer. R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
光学異方性層形成用の塗布液中に添加する前記フッ素系ポリマーの重量平均分子量は、3000〜100,000が好ましく、6,000〜80,000がより好ましい。さらに、前記フッ素系ポリマーの添加量は、液晶化合物を主とする塗布液組成物(溶媒を除いた塗布成分)に対して0.005〜8質量%が好ましく、0.01〜1質量%がより好ましく、0.05〜0.5質量%がさらに好ましい。前記フッ素系ポリマーの添加量が0.005質量%未満では効果が不十分であり、また8質量%より多くなると、塗膜の乾燥が十分に行われなくなったり、光学フイルムとしての性能(例えばレターデーションの均一性、等)に悪影響を及ぼす。 The weight average molecular weight of the fluoropolymer added to the coating liquid for forming the optically anisotropic layer is preferably 3000 to 100,000, and more preferably 6,000 to 80,000. Furthermore, the addition amount of the fluorine-based polymer is preferably 0.005 to 8% by mass, and 0.01 to 1% by mass with respect to the coating liquid composition (coating component excluding the solvent) mainly comprising a liquid crystal compound. More preferably, 0.05-0.5 mass% is further more preferable. If the addition amount of the fluorine-based polymer is less than 0.005% by mass, the effect is insufficient, and if it exceeds 8% by mass, the coating film cannot be sufficiently dried, or the performance as an optical film (for example, letter The uniformity of the foundation, etc.).
前記光学異方性層形成用の塗布液のラビング処理面への塗布は、公知の方法(例、ワイヤーバーコーティング法、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、ダイコーティング法)により実施することができる。塗布量は、光学異方性層の所望の厚みに基づいて適宜決定することができる。 Application of the coating liquid for forming the optically anisotropic layer to the rubbing surface is performed by a known method (eg, wire bar coating method, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, die coating method). Can be implemented. The coating amount can be appropriately determined based on the desired thickness of the optically anisotropic layer.
その他、塗布液の調製に用いる液晶化合物及び所望により用いられる種々の材料については後述する。 In addition, the liquid crystal compound used for preparing the coating liquid and various materials used as desired will be described later.
((3)の工程)
上記(3)の工程では、塗布された前記塗布液からなる液晶化合物層から液晶化合物の配向を固定することで光学異方性層形成する。すなわち、塗布された前記塗布液を乾燥するのと同時にまたは乾燥した後に、液晶転移温度以上の温度で前記塗布液の液晶化合物を配向させ、その配向を固定して光学異方性層を作製する。液晶化合物は、乾燥時の加熱によってもしくは乾燥後の加熱によって、所望の配向となる。乾燥温度は、塗布液に用いた溶媒の沸点ならびに支持体および配向膜の素材を考慮して決定することができる。液晶化合物の配向温度は、用いる液晶化合物の液晶相−固相転移温度に応じて決定することができる。液晶化合物として、ディスコティック液晶化合物を用いる場合は、配向温度は、50〜300℃が好ましく、50〜170℃がさらに好ましい。
(Step (3))
In the step (3), the optically anisotropic layer is formed by fixing the orientation of the liquid crystal compound from the liquid crystal compound layer comprising the applied coating solution. That is, simultaneously or after drying the applied coating solution, the liquid crystal compound of the coating solution is aligned at a temperature equal to or higher than the liquid crystal transition temperature, and the alignment is fixed to produce an optically anisotropic layer. . The liquid crystal compound has a desired orientation by heating during drying or by heating after drying. The drying temperature can be determined in consideration of the boiling point of the solvent used in the coating solution and the materials of the support and the alignment film. The alignment temperature of the liquid crystal compound can be determined according to the liquid crystal phase-solid phase transition temperature of the liquid crystal compound used. When a discotic liquid crystal compound is used as the liquid crystal compound, the alignment temperature is preferably 50 to 300 ° C, more preferably 50 to 170 ° C.
また、液晶化合物が液晶状態の際、液晶化合物層の粘度は、10cp〜10000cpであることが好ましく、100cp〜1000cpであることが更に好ましい。粘度が低すぎると、配向時の乾燥風の影響を受けやすく、ラビング軸とレターデーション軸の差が大きくなることが考えられ、連続生産のために非常に高精度の風速/風向制御が必要となる。一方、粘度が高いと風の影響は受けにくいが、液晶の配向が遅くなり、生産性が非常に悪化することとなる。
液晶化合物層の粘度は、液晶化合物の分子構造によって適宜制御出来る。また、上述の添加剤(特にセルロース系のポリマー、等)、およびゲル化剤等を適量使用することで所望の粘度に調整する方法が好ましく用いられる。
Further, when the liquid crystal compound is in a liquid crystal state, the viscosity of the liquid crystal compound layer is preferably 10 cp to 10000 cp, and more preferably 100 cp to 1000 cp. If the viscosity is too low, it is likely to be affected by the drying air during orientation, and the difference between the rubbing axis and the retardation axis may be large, and very accurate wind speed / direction control is required for continuous production. Become. On the other hand, if the viscosity is high, it is difficult to be affected by the wind, but the alignment of the liquid crystal becomes slow and the productivity is very deteriorated.
The viscosity of the liquid crystal compound layer can be appropriately controlled by the molecular structure of the liquid crystal compound. Moreover, the method of adjusting to a desired viscosity by using an appropriate amount of the above-mentioned additive (especially cellulosic polymer etc.), a gelatinizer, etc. is used preferably.
加熱は、所定の温度の温風を送風することによって、または所定の温度に維持された加熱室内を搬送することによって実施できる。 Heating can be carried out by blowing hot air at a predetermined temperature or by conveying in a heating chamber maintained at a predetermined temperature.
配向させた液晶化合物の配向状態を維持して固定し、光学異方性層を形成する際の液晶化合物の固定は、固相転移温度まで冷却することによって、または重合反応により実施することができる。 The alignment state of the aligned liquid crystal compound is maintained and fixed, and the liquid crystal compound can be fixed when forming the optically anisotropic layer by cooling to a solid phase transition temperature or by a polymerization reaction. .
なお、(3)の工程では、液晶化合物の固定化と、液晶化合物の配向とを同時に進行させるのが好ましい。液晶化合物の配向を固定する方法としては、不飽和結合を有するモノマーと低分子液晶よりなる系に、光重合開始剤あるいは熱重合開始剤を添加して、低分子液晶の配向と同時に光あるいは熱により不飽和結合を有するモノマーを重合させ、低分子液晶の配向を固定する方法;反応性の置換基を有する低分子液晶と高分子マトリクスを熱、光又はpH変化により反応させて配向を固定化する方法;及び反応性の置換基を有する低分子液晶同士を個々の液晶ドメインの中で架橋することにより配向を固定する方法があげられるが、これらの方法に限定されるものではなく様々な公知技術を使用することができる。 In the step (3), it is preferable to simultaneously fix the liquid crystal compound and align the liquid crystal compound. As a method for fixing the alignment of the liquid crystal compound, a photopolymerization initiator or a thermal polymerization initiator is added to a system comprising a monomer having an unsaturated bond and a low molecular liquid crystal, and light or heat is simultaneously generated with the alignment of the low molecular liquid crystal. A method of polymerizing monomers having unsaturated bonds to fix the orientation of low-molecular liquid crystals; fixing the orientation by reacting low-molecular liquid crystals having reactive substituents with a polymer matrix by heat, light or pH change And a method of fixing the alignment by cross-linking low-molecular liquid crystals having reactive substituents in individual liquid crystal domains. However, the method is not limited to these methods, and various known methods are available. Technology can be used.
液晶化合物の固定化に利用される重合反応には、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。光重合反応が好ましい。熱重合開始剤の例としては、アゾ化合物、有機過酸化物、無機過酸化物、スルフィン酸類等をあげることができる。これらの詳細については、高分子学会、高分子実験学編集委員会編「付加重合・開環重合」(1983年、共立出版)の6〜18ページ等に記載されている。光重合開始剤の例としては、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、ベンゾイン類、チオキサントン類等をあげることができる。これらの詳細については、「紫外線硬化システム」(1989年、総合技術センター)の63〜147ページ等に記載されている。また、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号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許2448828号明細書記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許3046127号、同2951758号の各明細書記載)、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号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許4239850号明細書記載)およびオキサジアゾール化合物(米国特許4212970号明細書記載)が含まれる。
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さらに好ましい。
The polymerization reaction used for fixing the liquid crystal compound includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator. A photopolymerization reaction is preferred. Examples of the thermal polymerization initiator include azo compounds, organic peroxides, inorganic peroxides, sulfinic acids and the like. Details thereof are described in pages 6 to 18 of “Addition Polymerization / Ring-Opening Polymerization” (1983, Kyoritsu Shuppan) edited by the Society of Polymer Sciences, Editorial Committee of Polymer Experiments. Examples of the photopolymerization initiator include benzophenones, acetophenones, benzoins, thioxanthones, and the like. Details of these are described in pages 63 to 147 of “UV curing system” (1989, General Technology Center). Examples of photopolymerization initiators include α-carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in US Pat. No. 2,448,828), α-hydrocarbon substituted aromatics. Group acyloin compounds (described in US Pat. No. 2,722,512), polynuclear quinone compounds (described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758), combinations of triarylimidazole dimers and p-aminophenyl ketone (US Pat. Description), acridine and phenazine compounds (JP-A-60-105667, US Pat. No. 4,239,850) and oxadiazole compounds (US Pat. No. 4,221,970) are included.
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.
液晶化合物の重合を進行させて固定するための光照射は、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、20〜5000mJ/cm2の範囲にあることがより好ましく、100〜1000mJ/cm2の範囲にあることがさらに好ましい。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。光照射は、光学異方性層形成用の塗布液を塗布した支持体を、1以上の光源が上下および左右のいずれかの位置に配置された搬送路を通過させることによって実施することができる。 It is preferable to use ultraviolet rays for light irradiation for proceeding and fixing the polymerization of the liquid crystal compound. The irradiation energy is preferably in the range of 20mJ / cm 2 ~50J / cm 2 , more preferably in the range of 20~5000mJ / cm 2, more preferably in the range of 100~1000mJ / cm 2 . In order to accelerate the photopolymerization reaction, light irradiation may be performed under heating conditions. The light irradiation can be carried out by passing the support on which the coating liquid for forming the optically anisotropic layer is applied through a conveyance path in which one or more light sources are arranged at either the top, bottom, or left and right positions. .
ロール状の光学フイルムを製造する場合には、上記(3)の工程に続いて上記(4)の工程を行う。上記(4)の工程に移行する前に、上記(3)の工程で作製した光学異方性層の上に、保護層を設けることもできる。例えば、あらかじめ作製した保護層用フイルムを、長尺状に作製された光学異方性層の表面に連続的にラミネートしてもよい。 In the case of producing a roll-shaped optical film, the step (4) is performed following the step (3). Before shifting to the step (4), a protective layer can be provided on the optically anisotropic layer produced in the step (3). For example, a protective layer film prepared in advance may be continuously laminated on the surface of a long optically anisotropic layer.
上記(4)の工程では、前記光学異方性層が形成された長尺状の積層体を巻き取る。巻き取りは、例えば、連続的に搬送される光学異方性層を有する支持体を、円筒状の芯に巻きつけることによって行ってもよい。
上記(4)の工程により得られる光学フイルムは、ロール形態であるので、大量に製造した場合にもその取り扱いが容易である。そのままの形態で保管・搬送できる。
In the step (4), the long laminate on which the optically anisotropic layer is formed is wound up. The winding may be performed, for example, by winding a support having an optically anisotropic layer that is continuously conveyed around a cylindrical core.
Since the optical film obtained by the step (4) is in the form of a roll, it is easy to handle even when manufactured in large quantities. It can be stored and transported as it is.
本発明の製造方法の各工程の諸条件、使用可能な装置等の詳細については、特開平9−73081号公報に記載の諸条件、装置を適用することができる。 The conditions and apparatuses described in JP-A-9-73081 can be applied to the details of the conditions of each step of the production method of the present invention and the usable apparatus.
本発明は、前記製造方法によって製造される光学フイルムにも関する。
本発明の製造方法によって製造される光学フイルムは、支持体と、該支持体上に液晶化合物から形成された光学異方性層とを有する光学フイルムである。光学異方性層の液晶化合物を配向させるために、支持体または支持体上に形成された配向膜の表面はラビング処理されている。
本発明の光学フイルムは、本発明の製造方法により製造された光学フイルムである。従って、支持体表面又は配向膜表面に施されたラビング軸θと、光学異方性層のレターデーション軸φが上述の数式(1)を満たし、光学異方性層の法線方向からみたレターデーション値が27nm以上であり、厚みが1.8μm以下である。本発明の光学フイルムは、ラビング軸θと光学異方性層のレターデーションの軸φとの差が5°未満であるので、双方の軸が一致していないことによる色味変化等の視認性の低下が軽減されていて、良好な光学補償能を有する。
The present invention also relates to an optical film produced by the production method.
The optical film produced by the production method of the present invention is an optical film having a support and an optically anisotropic layer formed from a liquid crystal compound on the support. In order to align the liquid crystal compound of the optically anisotropic layer, the support or the surface of the alignment film formed on the support is rubbed.
The optical film of the present invention is an optical film produced by the production method of the present invention. Therefore, the rubbing axis θ applied to the surface of the support or the alignment film and the retardation axis φ of the optically anisotropic layer satisfy the above formula (1), and the letter viewed from the normal direction of the optically anisotropic layer. The foundation value is 27 nm or more, and the thickness is 1.8 μm or less. In the optical film of the present invention, the difference between the rubbing axis θ and the retardation axis φ of the optically anisotropic layer is less than 5 °. Is reduced, and the optical compensation capability is good.
本発明の光学フイルムは、ロール状態で製造することが好ましく、所望の形状に切断した後、光学フイルムとして液晶表示装置に組み込んでもよいし、また偏光板の保護フイルムとして用いる等、液晶表示装置の他の構成部材と一体化した後に、液晶表示装置に組み込むこともできる。水平配向モード(特に反射型液晶表示装置)、またはベンド配向モードの液晶表示装置に用いることが好ましい。これらのモードの液晶表示装置に、本発明の光学フイルムを適用する際には、液晶化合物からなる光学異方性層、支持体および偏光膜の配置が非常に重要であり、液晶化合物としてディスコティック化合物を用いた場合の詳細については、特開平11−316378号公報に記載されていて、本発明の実施形態にも適用することができる。 The optical film of the present invention is preferably produced in a roll state, and may be incorporated into a liquid crystal display device as an optical film after being cut into a desired shape, or used as a protective film for a polarizing plate. It can also be incorporated into the liquid crystal display device after being integrated with other components. It is preferably used for a horizontal alignment mode (particularly a reflection type liquid crystal display device) or a bend alignment mode liquid crystal display device. When the optical film of the present invention is applied to the liquid crystal display device of these modes, the arrangement of the optically anisotropic layer composed of the liquid crystal compound, the support and the polarizing film is very important. Details of the case of using a compound are described in JP-A-11-316378 and can also be applied to embodiments of the present invention.
以下、本発明の光学フイルムの各構成部材について詳細に説明する。
(支持体)
本発明に用いる支持体は、透明であるのが好ましく、具体的には、光透過率が80%以上であるのが好ましい。ロール状の光学フイルムを製造する場合の円筒状に巻き取り可能である必要性を考慮すると、透明なポリマーフイルムが好ましい。支持体として使用可能なポリマーフイルムとしては、セルロースエステル(例、セルロースアセテート、セルロースジアセテート)、ノルボルネン系ポリマーおよびポリメチルメタクリレート等からなるポリマーフイルムが挙げられる。市販のポリマー(ノルボルネン系ポリマーでは、ARTON(日本合成ゴム(株)製)およびゼオネックス(日本ゼオン(株)製)(いずれも商品名))を用いてもよい。中でもセルロースエステルからなるフイルムが好ましく、セルロースの低級脂肪酸エステルからなるフイルムがさらに好ましい。低級脂肪酸とは、炭素原子数が6以下の脂肪酸を意味する。特に、炭素原子数が2(セルロースアセテート)、3(セルロースプロピオネート)または4(セルロースブチレート)が好ましい。セルロースアセテートからなるフイルムが特に好ましい。セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートのような混合脂肪酸エステルを用いることもできる。
Hereinafter, each component of the optical film of the present invention will be described in detail.
(Support)
The support used in the present invention is preferably transparent, and specifically, the light transmittance is preferably 80% or more. A transparent polymer film is preferable in consideration of the necessity of being able to be wound into a cylindrical shape when producing a roll-shaped optical film. Examples of the polymer film that can be used as a support include polymer films made of cellulose ester (eg, cellulose acetate, cellulose diacetate), norbornene-based polymer, polymethyl methacrylate, and the like. Commercially available polymers (for norbornene polymers, ARTON (manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) and ZEONEX (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) (both are trade names)) may be used. Among these, a film made of a cellulose ester is preferable, and a film made of a lower fatty acid ester of cellulose is more preferable. Lower fatty acid means a fatty acid having 6 or less carbon atoms. Particularly, the number of carbon atoms is preferably 2 (cellulose acetate), 3 (cellulose propionate) or 4 (cellulose butyrate). A film made of cellulose acetate is particularly preferred. Mixed fatty acid esters such as cellulose acetate propionate and cellulose acetate butyrate can also be used.
なお、従来知られているポリカーボネートやポリスルホンのような複屈折の発現しやすいポリマーであっても、国際公開WO00/26705号明細書に記載のように、分子を修飾することで複屈折の発現性を制御すれば、本発明において、支持体として用いることもできる。 In addition, even a conventionally known polymer such as polycarbonate or polysulfone, which easily develops birefringence, can exhibit birefringence by modifying the molecule as described in International Publication WO00 / 26705. Can be used as a support in the present invention.
本発明の光学フイルムを、偏光板の保護フイルムまたは位相差フイルムとして使用する場合は、ポリマーフイルムとしては、酢化度が55.0〜62.5%であるセルロースアセテートを使用することが好ましい。酢化度は、57.0〜62.0%であることがさらに好ましい。ここで、酢化度とは、セルロース単位質量当たりの結合酢酸量を意味する。酢化度は、ASTM:D−817−91(セルロースアセテート等の試験法)におけるアセチル化度の測定および計算によって求められる。
セルロースアセテートの粘度平均重合度(DP)は、250以上であることが好ましく、290以上であることがさらに好ましい。また、セルロースアセテートは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるMw/Mn(Mwは質量平均分子量、Mnは数平均分子量)の分子量分布が狭いことが好ましい。具体的なMw/Mnの値としては、1.0〜4.0であることが好ましく、1.0〜1.65であることがさらに好ましく、1.0〜1.6であることが最も好ましい。
When the optical film of the present invention is used as a protective film or a retardation film for a polarizing plate, it is preferable to use cellulose acetate having an acetylation degree of 55.0 to 62.5% as the polymer film. The acetylation degree is more preferably 57.0 to 62.0%. Here, the degree of acetylation means the amount of bound acetic acid per unit mass of cellulose. The degree of acetylation is determined by measurement and calculation of the degree of acetylation in ASTM: D-817-91 (test method for cellulose acetate and the like).
The viscosity average degree of polymerization (DP) of cellulose acetate is preferably 250 or more, and more preferably 290 or more. Cellulose acetate preferably has a narrow molecular weight distribution of Mw / Mn (Mw is a mass average molecular weight, Mn is a number average molecular weight) by gel permeation chromatography. The specific value of Mw / Mn is preferably 1.0 to 4.0, more preferably 1.0 to 1.65, and most preferably 1.0 to 1.6. preferable.
セルロースアセテートでは、セルロースの2位、3位および6位のヒドロキシルが均等に置換されるのではなく、6位の置換度が小さくなる傾向がある。支持体として用いるポリマーフイルムでは、セルロースの6位置換度が、2位、3位に比べて同程度または多い方が好ましい。2位、3位および6位の置換度の合計に対する6位の置換度の割合は、30〜40%であることが好ましく、31〜40%であることがさらに好ましく、32〜40%であることが最も好ましい。6位の置換度は0.88以上であることが好ましい。なお、各位置の置換度は、NMRによって測定することできる。
6位置換度が高いセルロースアセテートは、特開平11−5851号公報の段落番号0043〜0044に記載の合成例1、段落番号0048〜0049に記載の合成例2、そして段落番号0051〜0052に記載の合成例3の方法を参照して合成することができる。
In cellulose acetate, the hydroxyl groups at the 2-position, 3-position and 6-position of cellulose are not evenly substituted but the degree of substitution at the 6-position tends to be small. In the polymer film used as the support, it is preferable that the degree of substitution at the 6-position of cellulose is the same or greater than that at the 2- and 3-positions. The ratio of the substitution degree at the 6-position to the total substitution degree at the 2-position, the 3-position and the 6-position is preferably 30 to 40%, more preferably 31 to 40%, and more preferably 32 to 40%. Most preferred. The substitution degree at the 6-position is preferably 0.88 or more. The degree of substitution at each position can be measured by NMR.
Cellulose acetate having a high degree of substitution at the 6-position is described in Synthesis Example 1 described in Paragraph Nos. 0043 to 0044, Synthesis Example 2 described in Paragraph Nos. 0048 to 0049, and Paragraph Nos. 0051 to 0052. It can be synthesized with reference to the method of Synthesis Example 3.
本発明に用いる支持体のRthレターデーション値は、40nm〜400nmであるのが好ましく、Reレターデーション値は、0〜70nmであるのが好ましい。
支持体としてセルロースアセテートフイルムを用いた本発明の光学フイルムを、液晶表示装置に二枚組み込む場合は、前記セルロースアセテートフイルムのRthレターデーション値は、40〜250nmであることが好ましい。一方、支持体としてセルロースアセテートフイルムを用いた本発明の光学フイルムを、液晶表示装置に一枚組み込む場合は、前記セルロースアセテートフイルムのRthレターデーション値は、150〜400nmであることが好ましい。
なお、セルロースアセテートフイルムの複屈折率(Δn:nx−ny)は、0.00025〜0.00088であることが好ましい。また、セルロースアセテートフイルムの厚み方向の複屈折率Rthは、0.00088〜0.005であることが好ましい。
The Rth retardation value of the support used in the present invention is preferably 40 nm to 400 nm, and the Re retardation value is preferably 0 to 70 nm.
When two optical films of the present invention using a cellulose acetate film as a support are incorporated into a liquid crystal display device, the Rth retardation value of the cellulose acetate film is preferably 40 to 250 nm. On the other hand, when one optical film of the present invention using a cellulose acetate film as a support is incorporated into a liquid crystal display device, the Rth retardation value of the cellulose acetate film is preferably 150 to 400 nm.
In addition, it is preferable that the birefringence ((DELTA) n: nx-ny) of a cellulose acetate film is 0.00025-0.00088. The birefringence Rth in the thickness direction of the cellulose acetate film is preferably 0.00088 to 0.005.
支持体にセルロースアセテートフイルムを用いる場合は、レターデーション上昇剤をフイルム中に含有させるのが好ましく、好ましい化合物例、およびその製造方法に関しては、特開2000−154261号公報、および特開2000−111914号公報に記載されている。 When a cellulose acetate film is used for the support, it is preferable to contain a retardation increasing agent in the film. Regarding preferred compound examples and production methods thereof, JP-A Nos. 2000-154261 and 2000-1111914 are preferred. It is described in the gazette.
(光学異方性層)
本発明の光学フイルムは、液晶化合物から形成された光学異方性層を少なくとも一層有する。前記光学異方性層は、支持体の表面に直接形成してもよく、支持体上に配向膜を形成し、該配向膜上に形成してもよい。
光学異方性層の形成に用いる液晶化合物としては、棒状液晶化合物およびディスコティック液晶化合物が挙げられる。棒状液晶化合物およびディスコティック液晶化合物は、高分子液晶でも低分子液晶でもよく、さらに、低分子液晶が架橋され液晶性を示さなくなったものも含まれる。
(Optically anisotropic layer)
The optical film of the present invention has at least one optically anisotropic layer formed from a liquid crystal compound. The optically anisotropic layer may be formed directly on the surface of the support, or may be formed on the alignment film by forming an alignment film on the support.
Examples of the liquid crystal compound used for forming the optically anisotropic layer include a rod-like liquid crystal compound and a discotic liquid crystal compound. The rod-like liquid crystal compound and the discotic liquid crystal compound may be a high-molecular liquid crystal or a low-molecular liquid crystal, and further include those in which the low-molecular liquid crystal is cross-linked and no longer exhibits liquid crystallinity.
(棒状液晶化合物)
本発明に使用可能な棒状液晶化合物としては、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、トラン類およ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、棒状液晶化合物には、金属錯体も含まれる。また、棒状液晶化合物を繰り返し単位中に含む液晶ポリマーも用いることができる。言い換えると、棒状液晶化合物は、(液晶)ポリマーと結合していてもよい。
棒状液晶化合物については、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章および第11章、およ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章に記載がある。
(Bar-shaped liquid crystal compound)
Examples of the rod-like liquid crystal compound that can be used in the present invention 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. A liquid crystal polymer containing a rod-like liquid crystal compound in a repeating unit can also be used. In other words, the rod-like liquid crystal compound may be bonded to a (liquid crystal) polymer.
For rod-like liquid crystal compounds, see Chapter 4, Chapter 7 and Chapter 11 of the Chemistry of the Quarterly Chemical Review Vol. 22 Liquid Crystal Chemistry (1994) edited by the Chemical Society of Japan, and the 142th Committee of the Japan Society for the Promotion of Science. Described in Chapter 3.
本発明に用いる棒状液晶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。
棒状液晶化合物は、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、不飽和重合性基またはエポキシ基が好ましく、不飽和重合性基がさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基が最も好ましい。
The birefringence of the rod-like liquid crystal compound used in the present invention is preferably in the range of 0.001 to 0.7.
The rod-like liquid crystal compound preferably has a polymerizable group in order to fix its alignment state. The polymerizable group is preferably an unsaturated polymerizable group or an epoxy group, more preferably an unsaturated polymerizable group, and most preferably an ethylenically unsaturated polymerizable group.
(ディスコティック液晶化合物)
ディスコティック液晶化合物には、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およびJ.M.Lehnらの研究報告、J.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 crystal compound)
Examples of discotic liquid crystal compounds include C.I. Destrade et al., Mol. Cryst. 71, 111 (1981), benzene derivatives described in C.I. Destrade et al., Mol. Cryst. 122, 141 (1985), Physics Lett, A, 78, 82 (1990); Kohne et al., Angew. Chem. 96, page 70 (1984) and the cyclohexane derivatives described in J. Am. M.M. Lehn et al. Chem. Commun. , 1794 (1985), J. Am. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc. 116, 2655 (1994), azacrown type and phenylacetylene type macrocycles are included.
前記ディスコティック液晶化合物には、分子中心の母核に対して、直鎖のアルキル基、アルコキシ基または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、液晶性を示す化合物も含まれる。分子または分子の集合体が、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化合物から光学異方性層を形成した場合、最終的に光学異方性層に含まれる化合物は、もはや液晶性を示す必要はない。例えば、低分子のディスコティック液晶化合物が熱または光で反応する基を有しており、熱または光によって該基が反応して、重合または架橋し、高分子量化することによって光学異方性層が形成される場合などは、光学異方性層中に含まれる化合物は、もはや液晶性を失っていてもよい。ディスコティック液晶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 crystal compound includes a compound having liquid crystallinity in which a linear alkyl group, an alkoxy group, or a substituted benzoyloxy group is radially substituted as a side chain of the mother nucleus with respect to the mother nucleus at the center of the molecule Is also included. The molecule or the assembly of molecules is preferably a compound that has rotational symmetry and can give a certain orientation.
When an optically anisotropic layer is formed from a discotic liquid crystal compound, the compound finally contained in the optically anisotropic layer no longer needs to exhibit liquid crystallinity. For example, a low molecular discotic liquid crystal compound has a group that reacts with heat or light, and the group reacts with heat or light to polymerize or crosslink to increase the molecular weight. Is formed, the compound contained in the optically anisotropic layer may no longer have liquid crystallinity. Preferred examples of the discotic liquid crystal compound are described in JP-A-8-50206. The polymerization of discotic liquid crystal compounds is described in JP-A-8-27284.
ディスコティック液晶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化合物は、下記式(III)で表わされる化合物であることが好ましい。
式(III) D(−L−Q)n
式(III)中、Dは円盤状コアであり、Lは二価の連結基であり、Qは重合性基であり、nは4〜12の整数である。
In order to fix the discotic liquid crystal compound by polymerization, it is necessary to bond a polymerizable group as a substituent to the discotic core of the discotic liquid crystal 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. Therefore, the discotic liquid crystal compound having a polymerizable group is preferably a compound represented by the following formula (III).
Formula (III) D (-LQ) n
In formula (III), D is a discotic core, L is a divalent linking group, Q is a polymerizable group, and n is an integer of 4 to 12.
円盤状コア(D)の例を以下に示す。以下の各例において、LQ(または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).
式(III)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−およ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−および−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さらに好ましい。二価の連結基(L)は、アルキレン基、アリーレン基、−CO−および−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最も好ましい。前記アルキレン基の炭素原子数は、1〜12であることが好ましい。前記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。前記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 formula (III), the divalent linking group (L) is selected from the group consisting of an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, —CO—, —NH—, —O—, —S—, and combinations thereof. A divalent linking group is preferred. The divalent linking group (L) is a divalent combination of at least two divalent groups selected from the group consisting of an alkylene group, an arylene group, -CO-, -NH-, -O-, and -S-. More preferably, it is a linking group. The divalent linking group (L) is most preferably a divalent linking group in which at least two divalent groups selected from the group consisting of an alkylene group, an arylene group, -CO- and -O- are combined. . The alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms. The alkenylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms. The arylene group preferably has 6 to 10 carbon atoms.
二価の連結基(L)の例を以下に示す。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はアルキレン基またはアルケニレン基、ARはアリーレン基を意味する。なお、アルキレン基、アルケニレン基およびアリーレン基は、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−
Examples of the divalent linking group (L) 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−AR−O−AL−CO−
L17:−O−CO−AR−O−AL−O−CO−
L18:−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−CO−
L19:−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−AL−O−CO−
L20:−S−AL−
L21:−S−AL−O−
L22:−S−AL−O−CO−
L23:−S−AL−S−AL−
L24:−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-AR-O-AL-CO-
L17: -O-CO-AR-O-AL-O-CO-
L18: -O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-CO-
L19: -O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-AL-O-CO-
L20: -S-AL-
L21: -S-AL-O-
L22: -S-AL-O-CO-
L23: -S-AL-S-AL-
L24: -S-AR-AL-
式(III)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)は、不飽和重合性基またはエポキシ基であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基であることが最も好ましい。
式(III)において、nは4〜12の整数である。具体的な数字は、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) of the formula (III) is determined according to the type of polymerization reaction. The polymerizable group (Q) is preferably an unsaturated polymerizable group or an epoxy group, more preferably an unsaturated polymerizable group, and most preferably an ethylenically unsaturated polymerizable group.
In formula (III), n is an integer of 4-12. A specific number 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、液晶化合物の分子対称軸と支持体の面との角度が、光学異方性層の深さ方向でかつ支持体の面からの距離の増加と共に増加または減少している。角度は、距離の増加と共に減少することが好ましい。さらに、角度の変化としては、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、増加およ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。
角度は、角度が変化しない領域を含んでいても、全体として増加または減少していればよい。さらに、角度は連続的に変化することが好ましい。
In the hybrid alignment, the angle between the molecular symmetry axis of the liquid crystal compound and the surface of the support increases or decreases in the depth direction of the optically anisotropic layer and with an increase in the distance from the surface of the support. The angle preferably decreases with increasing distance. Further, the change in angle can be a continuous increase, a continuous decrease, an intermittent increase, an intermittent decrease, a change including a continuous increase and a continuous decrease, or an intermittent change including an increase and a decrease. The intermittent change includes a region where the inclination angle does not change in the middle of the thickness direction.
Even if the angle includes a region where the angle does not change, the angle only needs to increase or decrease as a whole. Furthermore, it is preferable that the angle changes continuously.
液晶化合物の分子対称軸の平均方向は、一般に液晶化合物もしくは配向膜の材料を選択することにより、またはラビング処理方法を選択することにより、調整することができる。また、表面側(空気側)の液晶化合物の分子対称軸方向は、一般に、液晶化合物または液晶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。液晶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、重合性モノマーおよびポリマーなどを挙げることができる。分子対称軸の配向方向の変化の程度も、上記と同様に、液晶化合物と添加剤との選択により調整できる。 The average direction of the molecular symmetry axis of the liquid crystal compound can be generally adjusted by selecting a liquid crystal compound or an alignment film material or by selecting a rubbing treatment method. Further, the molecular symmetry axis direction of the liquid crystal compound on the surface side (air side) can be generally adjusted by selecting the liquid crystal compound or the type of additive used together with the liquid crystal compound. Examples of the additive used together with the liquid crystal compound include a plasticizer, a surfactant, a polymerizable monomer and a polymer. Similar to the above, the degree of change in the orientation direction of the molecular symmetry axis can be adjusted by selecting the liquid crystal compound and the additive.
光学異方性層(光学異方性層形成用塗布液)中には、所望により液晶化合物と共に種々の剤、例えば、可塑剤、界面活性剤および重合性モノマーを含有させてもよい。これらの剤は、液晶化合物と相溶性を有し、液晶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。重合性モノマー(例、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基およびメタクリロイル基を有する化合物)が好ましい。上記化合物の添加量は、液晶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、配向膜と光学異方性層間の密着性を高めることができる。 In the optically anisotropic layer (coating liquid for forming an optically anisotropic layer), various agents such as a plasticizer, a surfactant and a polymerizable monomer may be contained together with the liquid crystal compound as desired. These agents are preferably compatible with the liquid crystal compound and can change the tilt angle of the liquid crystal compound or do not inhibit the alignment. A polymerizable monomer (eg, a compound having a vinyl group, a vinyloxy group, an acryloyl group and a methacryloyl group) is preferred. 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 liquid crystal 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 optically anisotropic layer can be improved.
液晶化合物としてディスコティック液晶化合物を用いる場合は、ディスコティック液晶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化合物に傾斜角の変化を与えられるポリマーを用いるのが好ましい。
ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。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およびセルロースアセテートブチレートを挙げることができる。ディスコティック液晶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化合物に対して0.1〜10質量%の範囲にあることが好ましく、0.1〜8質量%の範囲にあることがより好ましく、0.1〜5質量%の範囲にあることがさらに好ましい。
ディスコティック液晶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、50〜300℃が好ましく、50〜170℃がさらに好ましい。
When a discotic liquid crystal compound is used as the liquid crystal compound, it is preferable to use a polymer that has a certain degree of compatibility with the discotic liquid crystal compound and can change the tilt angle of the discotic liquid crystal compound.
A cellulose ester can be mentioned as an example of a polymer. Preferable examples of the cellulose ester include cellulose acetate, cellulose acetate propionate, hydroxypropyl cellulose and cellulose acetate butyrate. The addition amount of the polymer is preferably in the range of 0.1 to 10% by mass, and in the range of 0.1 to 8% by mass with respect to the discotic liquid crystal compound so as not to inhibit the orientation of the discotic liquid crystal compound. It is more preferable that it is in the range of 0.1 to 5% by mass.
The discotic nematic liquid crystal phase-solid phase transition temperature of the discotic liquid crystal compound is preferably 50 to 300 ° C, more preferably 50 to 170 ° C.
前記光学異方性層の厚さは、0.1〜1.8μmであることが好ましく、0.1〜1.5μmであることがさらに好ましく、0.1〜1.0μmであることが最も好ましい。1.8μmよりも厚くなると液晶化合物を配向させる際に外乱によるレターデーション軸のずれが大きくなることで、|θ−φ|の値が大きくなり、液晶表示装置としての性能が悪化する。 The thickness of the optically anisotropic layer is preferably 0.1 to 1.8 μm, more preferably 0.1 to 1.5 μm, and most preferably 0.1 to 1.0 μm. preferable. When the thickness is greater than 1.8 μm, the deviation of the retardation axis due to disturbance increases when aligning the liquid crystal compound, so that the value of | θ−φ | increases and the performance as a liquid crystal display device deteriorates.
(配向膜)
本発明の光学フイルムは、支持体と光学異方性層との間に配向膜を有していてもよい。
本発明において、前記配向膜を有する場合には、架橋されたポリマーからなる層であるのが好ましい。配向膜に使用されるポリマーは、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。上記配向膜は、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たものを、光、熱またはpH変化等により、ポリマー間で反応させて形成する、または、反応活性の高い化合物である架橋剤を用いてポリマー間に架橋剤に由来する結合基を導入して、ポリマー間を架橋することにより形成することができる。
(Alignment film)
The optical film of the present invention may have an alignment film between the support and the optically anisotropic layer.
In this invention, when it has the said alignment film, it is preferable that it is a layer which consists of a bridge | crosslinked polymer. As the polymer used for the alignment film, either a polymer that can be crosslinked by itself or a polymer that is crosslinked by a crosslinking agent can be used. The alignment film is formed by reacting a polymer having a functional group or a polymer having a functional group introduced therein with light, heat, pH change, or the like, or a highly reactive compound. Can be formed by introducing a linking group derived from a cross-linking agent between polymers to cross-link between the polymers.
架橋されたポリマーからなる配向膜は、通常、上記ポリマーまたはポリマーと架橋剤との混合物を含む塗布液を、支持体上に塗布した後、加熱等を行うことにより形成することができる。
前述のラビング工程において、配向膜の発塵を抑制するために、架橋度を上げておくことが好ましい。前記塗布液中に添加する架橋剤の量(Mb)に対して、架橋後に残存している架橋剤の量(Ma)の比率(Ma/Mb)を1から引いた値(1−(Ma/Mb))を架橋度と定義した場合、架橋度は50%〜100%が好ましく、65%〜100%が更に好ましく、75%〜100%が最も好ましい。
The alignment film composed of a crosslinked polymer can be usually formed by applying a coating liquid containing the polymer or a mixture of a polymer and a crosslinking agent on a support, followed by heating or the like.
In the rubbing step described above, it is preferable to increase the degree of crosslinking in order to suppress dust generation in the alignment film. A value (1- (Ma / Mb)) obtained by subtracting 1 from the ratio (Ma / Mb) of the amount (Ma) of the crosslinking agent remaining after crosslinking to the amount (Mb) of the crosslinking agent added to the coating solution. When Mb)) is defined as the degree of crosslinking, the degree of crosslinking is preferably 50% to 100%, more preferably 65% to 100%, and most preferably 75% to 100%.
本発明において、前記配向膜に使用されるポリマーは、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。勿論双方の機能を有するポリマーを使用することもできる。上記ポリマーの例としては、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸/メタクリル酸共重合体、スチレン/マレインイミド共重合体、ポリビニルアルコールおよび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)、スチレン/ビニルトルエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル/塩化ビニル共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリカーボネート等のポリマーおよびシランカップリング剤等の化合物を挙げることができる。好ましいポリマーの例としては、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および変性ポリビニルアルコール等の水溶性ポリマーであり、さらにゼラチン、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールが好ましく、特にポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールを挙げることができる。 In the present invention, the polymer used for the alignment film may be either a polymer that can be crosslinked by itself or a polymer that is crosslinked by a crosslinking agent. Of course, a polymer having both functions can also be used. Examples of the polymer include polymethyl methacrylate, acrylic acid / methacrylic acid copolymer, styrene / maleimide copolymer, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol, poly (N-methylol acrylamide), styrene / vinyl toluene copolymer. , Polymers such as chlorosulfonated polyethylene, nitrocellulose, polyvinyl chloride, chlorinated polyolefin, polyester, polyimide, vinyl acetate / vinyl chloride copolymer, ethylene / vinyl acetate copolymer, carboxymethyl cellulose, polyethylene, polypropylene and polycarbonate, and A compound such as a silane coupling agent can be exemplified. Examples of preferred polymers are water-soluble polymers such as poly (N-methylolacrylamide), carboxymethylcellulose, gelatin, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol, with gelatin, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol being preferred, especially polyvinyl alcohol and Mention may be made of modified polyvinyl alcohol.
上記ポリマーの中で、ポリビニルアルコールまたは変性ポリビニルアルコールが好ましい。ポリビニルアルコールとしては、例えば鹸化度70〜100%のものであり、一般に鹸化度80〜100%のものであり、より好ましくは鹸化度85〜95%のものである。重合度としては、100〜3000の範囲が好ましい。変性ポリビニルアルコールとしては、共重合変性したもの(変性基として、例えば、COONa、Si(OX)3、N(CH3)3・Cl、C9H19COO、SO3、Na、C12H25等が導入される)、連鎖移動により変性したもの(変性基として、例えば、COONa、SH、C12H25等が導入されている)、ブロック重合による変性をしたもの(変性基として、例えば、COOH、CONH2、COOR、C6H5等が導入される)等のポリビニルアルコールの変性物を挙げることができる。重合度としては、100〜3000の範囲が好ましい。これらの中で、鹸化度80〜100%の未変性または変性ポリビニルアルコールが好ましく、より好ましくは鹸化度85〜95%の未変性またはアルキルチオ変性ポリビニルアルコールである。 Among the above polymers, polyvinyl alcohol or modified polyvinyl alcohol is preferable. The polyvinyl alcohol has, for example, a saponification degree of 70 to 100%, generally a saponification degree of 80 to 100%, and more preferably a saponification degree of 85 to 95%. As a polymerization degree, the range of 100-3000 is preferable. Examples of the modified polyvinyl alcohol include those modified by copolymerization (for example, COONa, Si (OX) 3 , N (CH 3 ) 3 .Cl, C 9 H 19 COO, SO 3 , Na, C 12 H 25 Etc.), modified by chain transfer (for example, COONa, SH, C 12 H 25 etc. are introduced as modifying groups), modified by block polymerization (modified groups, for example, COOH, CONH 2 , COOR, C 6 H 5, etc. are introduced). As a polymerization degree, the range of 100-3000 is preferable. Among these, unmodified or modified polyvinyl alcohol having a saponification degree of 80 to 100% is preferable, and unmodified or alkylthio-modified polyvinyl alcohol having a saponification degree of 85 to 95% is more preferable.
配向膜に用いる変性ポリビニルアルコールとして、下記一般式(1)で表わされる化合物とポリビニルアルコールとの反応物が好ましい。 The modified polyvinyl alcohol used for the alignment film is preferably a reaction product of a compound represented by the following general formula (1) and polyvinyl alcohol.
但し、R1は無置換のアルキル基、またはアクリロリル基、メタクリロイル基もしくはエポキシ基で置換されたアルキル基を表わし、Wはハロゲン原子、アルキル基またはアルコキシ基を表わし、Xは活性エステル、酸無水物または酸ハロゲン化物を形成するために必要な原子群を表わし、lは0または1を表わし、nは0〜4の整数を表わす。 R 1 represents an unsubstituted alkyl group, or an alkyl group substituted with an acrylolyl group, a methacryloyl group or an epoxy group, W represents a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group, X represents an active ester, an acid anhydride Or, it represents an atomic group necessary for forming an acid halide, l represents 0 or 1, and n represents an integer of 0 to 4.
また、配向膜に用いる変性ポリビニルアルコールとして、下記一般式(2)で表わされる化合物とポリビニルアルコールとの反応物も好ましい。 Moreover, as the modified polyvinyl alcohol used for the alignment film, a reaction product of a compound represented by the following general formula (2) and polyvinyl alcohol is also preferable.
但し、X1は活性エステル、酸無水物または酸ハロゲン化物を形成するために必要な原子群を表わし、mは2〜24の整数を表わす。 X 1 represents an atomic group necessary for forming an active ester, acid anhydride or acid halide, and m represents an integer of 2 to 24.
前記一般式(1)および一般式(2)により表される化合物と反応させるために用いられるポリビニルアルコールとしては、上記変性されていないポリビニルアルコールおよび上記共重合変性したもの、即ち連鎖移動により変性したもの、ブロック重合による変性をしたもの等のポリビニルアルコールの変性物、を挙げることができる。上記特定の変性ポリビニルアルコールの好ましい例としては、特開平8−338913号公報に詳しく記載されている。
配向膜にポリビニルアルコール等の親水性ポリマーを使用する場合、硬膜度の観点から、含水率を制御することが好ましく、0.4%〜2.5%であることが好ましく、0.6%〜1.6%であることが更に好ましい。含水率は、市販のカールフィッシャー法の水分率測定器で測定することができる。
なお、配向膜は、10μm以下の膜厚であるのが好ましい。
As the polyvinyl alcohol used for reacting with the compounds represented by the general formula (1) and the general formula (2), the unmodified polyvinyl alcohol and the copolymer-modified one, that is, modified by chain transfer. And modified products of polyvinyl alcohol such as those modified by block polymerization. Preferred examples of the specific modified polyvinyl alcohol are described in detail in JP-A-8-338913.
When using a hydrophilic polymer such as polyvinyl alcohol for the alignment film, it is preferable to control the moisture content from the viewpoint of the degree of hardening, preferably 0.4% to 2.5%, 0.6% More preferably, it is -1.6%. The water content can be measured with a commercially available Karl Fischer moisture content measuring device.
The alignment film preferably has a thickness of 10 μm or less.
(液晶表示装置)
本発明は、本発明の製造方法で製造された光学フイルムを有する液晶表示装置にも関する。前記光学フイルムは、液晶表示装置、特にTN方式、OCB方式の液晶表示装置、およびECB方式の反射型液晶表示装置に有利に用いられる。
透過型液晶表示装置は、液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板からなる。液晶セルは、二枚の電極基板の間に液晶を担持している。
光学フイルムは、液晶セルと一方の偏光板との間に、一枚配置するか、あるいは液晶セルと双方の偏光板との間に二枚配置する。光学フイルムを偏光板の保護フイルムとして用いると、偏光板が光学フイルムの機能も兼ねるので、液晶表示装置の薄型・軽量化の点で好ましい。
(Liquid crystal display device)
The present invention also relates to a liquid crystal display device having an optical film manufactured by the manufacturing method of the present invention. The optical film is advantageously used in liquid crystal display devices, in particular, TN mode, OCB mode liquid crystal display devices, and ECB mode reflective liquid crystal display devices.
The transmissive liquid crystal display device includes 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.
One optical film is disposed between the liquid crystal cell and one polarizing plate, or two optical films are disposed between the liquid crystal cell and both polarizing plates. When an optical film is used as a protective film for a polarizing plate, the polarizing plate also serves as an optical film, which is preferable in terms of thinning and weight reduction of the liquid crystal display device.
表示方式がTN方式の液晶表示装置の液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に水平配向し、さらに60〜120゜にねじれ配向している。TN方式の液晶セルは、黒白、およびカラー液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。 In a liquid crystal cell of a TN liquid crystal display device, rod-like liquid crystalline molecules are substantially horizontally aligned when no voltage is applied, and twisted to 60 to 120 °. TN liquid crystal cells are most frequently used as black and white and color liquid crystal display devices, and are described in many documents.
表示方式がOCB方式の液晶表示装置は、棒状液晶性分子を液晶セルの上部と下部とで実質的に逆の方向に(対称的に)配向させるベンド配向モードの液晶セルを用いた液晶表示装置であり、米国特許4583825号、同5410422号の各明細書に開示されている。棒状液晶分子が液晶セルの上部と下部とで対称的に配向しているため、ベンド配向モードの液晶セルは、自己光学補償機能を有する。そのため、この液晶モードは、OCB(Optically Compensatory Bend)液晶モードと呼ばれる。ベンド配向モードの液晶表示装置は、応答速度が速いとの利点がある。 The OCB type liquid crystal display device is a liquid crystal display device using a bend alignment mode liquid crystal cell in which rod-like liquid crystalline molecules are aligned in a substantially opposite direction (symmetrically) between the upper and lower portions of the liquid crystal cell. And disclosed in US Pat. Nos. 4,583,825 and 5,410,422. Since the rod-like liquid crystal molecules are aligned symmetrically between the upper part and the lower part of the liquid crystal cell, the bend alignment mode liquid crystal cell has a self-optical compensation function. Therefore, this liquid crystal mode is called an OCB (Optically Compensatory Bend) liquid crystal mode. The bend alignment mode liquid crystal display device has an advantage of high response speed.
表示方式がECB方式の液晶表示装置は、棒状液晶分子を液晶セルの上部と下部で実質的に同じ方向に配向させる水平配向モードの液晶セルを用いた、最も古くから知られている構成の液晶表示装置である。 The liquid crystal display device of the ECB system is a liquid crystal having the longest known configuration using a horizontal alignment mode liquid crystal cell in which rod-like liquid crystal molecules are aligned in substantially the same direction at the top and bottom of the liquid crystal cell. It is a display device.
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、試薬、割合、操作などは本発明の精神から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制限されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. The materials, reagents, ratios, operations and the like shown in the following examples can be appropriately changed 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]
(光学フイルムの作製)
(支持体の作製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、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 optical film)
(Production of support)
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60.9%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) 300質量部
メタノール(第2溶媒) 45質量部
染料(住化ファインケム(株)製 360FP) 0.0009質量部
(Cellulose acetate solution composition)
Cellulose acetate with an acetylation degree of 60.9% 100 parts by weight Triphenyl phosphate (plasticizer) 7.8 parts by weight Biphenyl diphenyl phosphate (plasticizer) 3.9 parts by weight Methylene chloride (first solvent) 300 parts by weight Methanol (No. 1) 2 solvents) 45 parts by mass Dye (360FP, manufactured by Sumika Finechem Co., Ltd.) 0.0009 parts by mass
別のミキシングタンクに、下記のレターデーション上昇剤16質量部、メチレンクロライド80質量部およびメタノール20質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液を調製した。
上記組成のセルロースアセテート溶液464質量部にレターデーション上昇剤溶液36質量部、およびシリカ微粒子(アイロジル製 R972)1.1質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製した。レターデーション上昇剤の添加量は、セルロースアセテート100質量部に対して、5.0質量部であった。また、シリカ微粒子の添加量は、セルロースアセテート100質量部に対して、0.15質量部であった。
In another mixing tank, 16 parts by mass of the following retardation increasing agent, 80 parts by mass of methylene chloride and 20 parts by mass of methanol were added and stirred while heating to prepare a retardation increasing agent solution.
The dope was prepared by mixing 464 parts by mass of the cellulose acetate solution having the above composition with 36 parts by mass of the retardation increasing agent solution and 1.1 parts by mass of silica fine particles (R972, manufactured by Irosil). The addition amount of the retardation increasing agent was 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cellulose acetate. Moreover, the addition amount of silica fine particles was 0.15 mass part with respect to 100 mass parts of cellulose acetate.
得られたドープを、幅2mで長さ65mの長さのバンドを有する流延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、1分乾燥し、剥ぎ取った後、140℃の乾燥風で、テンターを用いて幅方向に28%延伸した。この後、135℃の乾燥風で20分間乾燥し、残留溶剤量が0.3質量%の支持体(PK−1)を製造した。
得られた支持体(PK−1)の幅は1340mmであり、厚さは92μmであった。波長548nmにおけるレターデーション値(Re)を測定したところ、38nmであった。また、波長548nmにおけるレターデーション値(Rth)を測定したところ、175nmであった。
得られた支持体(PK−1)の幅は1340mmであり、厚さは92μmであった。
作製した支持体(PK−1)のバンド面側に、1.0Nの水酸化カリウム溶液(溶媒:水/イソプロピルアルコール/プロピレングリコール=69.2質量部/15質量部/15.8質量部)を10cc/m2塗布し、約40℃の状態で30秒間保持した後、アルカリ液を掻き取り、純水で水洗し、エアーナイフで水滴を削除した。その後、100℃で15秒間乾燥した。このPK−1の純水に対する接触角を求めたところ、42°であった。
The obtained dope was cast using a casting machine having a band having a width of 2 m and a length of 65 m. After the film surface temperature on the band reached 40 ° C., it was dried for 1 minute, peeled off, and then stretched 28% in the width direction using a tenter with a drying air of 140 ° C. Then, it dried for 20 minutes with 135 degreeC dry air, and manufactured the support body (PK-1) whose residual solvent amount is 0.3 mass%.
The obtained support (PK-1) had a width of 1340 mm and a thickness of 92 μm. The retardation value (Re) at a wavelength of 548 nm was measured and found to be 38 nm. Further, the retardation value (Rth) at a wavelength of 548 nm was measured and found to be 175 nm.
The obtained support (PK-1) had a width of 1340 mm and a thickness of 92 μm.
A 1.0N potassium hydroxide solution (solvent: water / isopropyl alcohol / propylene glycol = 69.2 parts by mass / 15 parts by mass / 15.8 parts by mass) is formed on the band surface side of the produced support (PK-1). Was applied at 10 cc / m 2 and kept at a temperature of about 40 ° C. for 30 seconds. The alkaline solution was scraped off, washed with pure water, and water droplets were removed with an air knife. Then, it dried at 100 degreeC for 15 second. The contact angle of PK-1 with respect to pure water was found to be 42 °.
(配向膜の作製)
このPK−1上(アルカリ処理面)に、下記の組成の配向膜塗布液を#16のワイヤーバーコーターで28ml/m2塗布した。60℃の温風で60秒、さらに90℃の温風で150秒乾燥し、配向膜を作製した。
(Preparation of alignment film)
On this PK-1 (alkali-treated surface), an alignment film coating solution having the following composition was applied at 28 ml / m 2 with a # 16 wire bar coater. The film was dried with warm air of 60 ° C. for 60 seconds and further with warm air of 90 ° C. for 150 seconds to produce an alignment film.
(配向膜塗布液組成)
下記の変性ポリビニルアルコール 10質量部
水 371質量部
メタノール 119質量部
グルタルアルデヒド(架橋剤) 0.5質量部
クエン酸エステル(三協化学製 AS3) 0.35質量部
(Orientation film coating solution composition)
Denatured polyvinyl alcohol 10 parts by weight Water 371 parts by weight Methanol 119 parts by weight Glutaraldehyde (crosslinking agent) 0.5 parts by weight Citrate ester (AS3 manufactured by Sankyo Chemical) 0.35 parts by weight
(ラビング処理)
PK−1を速度20m/分で搬送し、長手方向に対して45°にラビング処理されるようにラビングロール(300mm直径)を設定し、500rpmで回転させて、PK−1の配向膜設置表面にラビング処理を施した。ラビングロールとPK−1の接触長さは、18mmとなるように設定した。
(Rubbing process)
PK-1 is transported at a speed of 20 m / min, a rubbing roll (300 mm diameter) is set so as to be rubbed at 45 ° with respect to the longitudinal direction, and rotated at 500 rpm. The rubbing process was given to. The contact length between the rubbing roll and PK-1 was set to 18 mm.
(光学異方性層の形成)
配向膜上に、下記のディスコティック液晶化合物41.01Kg、エチレンオキサイド変成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)4.06Kg、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)0.35Kg、光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製)1.35Kg、増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)0.45Kg、クエン酸エステル(三協化学製 AS3)0.45Kgを、102Kgのメチルエチルケトンに溶解した塗布液に、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)を0.1Kg加えて塗布液を調整した。
(Formation of optically anisotropic layer)
On the alignment film, 41.01 kg of the following discotic liquid crystal compound, 4.06 kg of ethylene oxide modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.), cellulose acetate butyrate (CAB531-1, yeast) Manchemical Co., Ltd.) 0.35 Kg, Photopolymerization initiator (Irgacure 907, Ciba Geigy Co., Ltd.) 1.35 Kg, Sensitizer (Kayacure DETX, Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.45 Kg, Citrate (Three Kyo Chemical's AS3) 0.15g of fluoroaliphatic group-containing copolymer (Megafac F780, Dainippon Ink Co., Ltd.) was added to the coating solution in which 0.45Kg was dissolved in 102Kg of methyl ethyl ketone to prepare the coating solution. did.
#3.0のワイヤーバーを391回転/分でフイルムの搬送方向と同じ方向に回転させて、20m/分で搬送されているPK−1の配向膜面に連続的に塗布した。 A # 3.0 wire bar was rotated at 391 revolutions / minute in the same direction as the film conveyance direction, and continuously applied to the PK-1 alignment film surface conveyed at 20 m / minute.
室温から100℃に連続的に加温する工程で、溶媒を乾燥させ、その後、130℃の乾燥ゾーンで約90秒間加熱し、ディスコティック液晶化合物を配向させた。次に50℃の乾燥ゾーンに搬送させて、フイルムの表面温度が約70℃の状態で、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800mWの紫外線を4秒間照射し、架橋反応を進行させて、ディスコティック液晶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ロール状の形態にした。このようにして、ロール状光学フイルム(KH−1)を作製した。 In the process of continuously heating from room temperature to 100 ° C., the solvent was dried, and then heated in a drying zone at 130 ° C. for about 90 seconds to align the discotic liquid crystal compound. Next, the film is transported to a drying zone at 50 ° C., and an ultraviolet ray irradiation device (ultraviolet lamp: output 160 W / cm, emission length 1.6 m) is used to emit ultraviolet rays having an illuminance of 800 mW while the film surface temperature is about 70 ° C. Irradiated for 2 seconds, the crosslinking reaction was advanced, and the discotic liquid crystal compound was fixed to the orientation. Then, it was allowed to cool to room temperature and wound into a cylindrical shape to form a roll. In this way, a roll-shaped optical film (KH-1) was produced.
作製したロール状光学フイルム(KH−1)の一部を切り取り、サンプルとして用いて、光学特性を測定した。波長548nmで測定した光学異方性層のReレターデーション値は33nmであった。また、光学異方性層中のディスコティック液晶化合物の円盤面と支持体面との角度(傾斜角)は、層の深さ方向で連続的に変化し、平均で29°であった。さらに、サンプルから光学異方性層のみを剥離し、光学異方性層のレターデーション軸の方向を王子計測機器(株)製、「KOBRA−21ADH」で測定したところ、光学フイルム(KH−1)の長手方向に対して、45°であった。
更に、偏光板をクロスニコル配置とし、得られた光学フイルムのムラを観察したところ、正面、および法線から60°まで傾けた方向から見ても、ムラは検出されなかった。
また干渉膜厚測定装置(オムロン(株)製、Z5FM−C200)により光学異方性層の厚みを測定したところ、1.39μmだった。
A part of the produced roll-shaped optical film (KH-1) was cut out and used as a sample to measure optical characteristics. The Re retardation value of the optically anisotropic layer measured at a wavelength of 548 nm was 33 nm. In addition, the angle (tilt angle) between the disc surface of the discotic liquid crystal compound in the optically anisotropic layer and the support surface continuously changed in the depth direction of the layer, and was 29 ° on average. Further, only the optically anisotropic layer was peeled from the sample, and the direction of the retardation axis of the optically anisotropic layer was measured with “KOBRA-21ADH” manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd. ) Was 45 ° with respect to the longitudinal direction.
Furthermore, when the polarizing plate was arranged in a crossed Nicol arrangement and the unevenness of the obtained optical film was observed, the unevenness was not detected even when viewed from the front and the direction inclined to 60 ° from the normal line.
Moreover, it was 1.39 micrometers when the thickness of the optically anisotropic layer was measured with the interference film thickness measuring apparatus (OMRON Co., Ltd. make, Z5FM-C200).
(偏光板の作製)
平均重合度1700、ケン化度99.5mol%のPVAフイルム(厚み80μm、幅2500mm)を40℃の温水中で8倍に縦一軸延伸し、そのままヨウ素0.2g/l、ヨウ化カリウム60g/lの水溶液中に30℃にて5分間浸漬し、次いでホウ酸100g/l、ヨウ化カリウム30g/lの水溶液中に浸漬した。このときフイルム幅1300mm、厚みは17μmであった。
さらにこのフイルムを水洗層にて20℃、10秒間浸漬した後、ヨウ素0.1g/l、ヨウ化カリウム20g/lの水溶液中に30℃にて15秒間浸漬し、このフイルムを室温にて24時間乾燥してヨウ素系偏光膜(HF−1)を得た。
(Preparation of polarizing plate)
A PVA film (thickness: 80 μm, width: 2500 mm) having an average polymerization degree of 1700 and a saponification degree of 99.5 mol% was vertically uniaxially stretched 8 times in warm water at 40 ° C., and the iodine 0.2 g / l and potassium iodide 60 g / l as they were. was immersed in an aqueous solution of 1 at 30 ° C. for 5 minutes, and then immersed in an aqueous solution of boric acid 100 g / l and potassium iodide 30 g / l. At this time, the film width was 1300 mm and the thickness was 17 μm.
Further, this film was immersed in a water-washed layer at 20 ° C. for 10 seconds, and then immersed in an aqueous solution of iodine 0.1 g / l and potassium iodide 20 g / l at 30 ° C. for 15 seconds. It dried for a time and obtained the iodine type polarizing film (HF-1).
ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製した光学フイルム(KH−1)の支持体(PK−1)面を偏光膜(HF−1)の片側に貼り付けた。また、厚さ80μmのトリアセチルセルロースフイルム(TD−80U:富士写真フイルム(株)製)にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の反対側に貼り付けた。
偏光膜の長手方向、支持体(PK−1)の長手方向、市販のトリアセチルセルロースフイルムの長手方向は、全て平行になるように配置した。このようにして片面に光学フイルム、他方の面に市販のトリアセチルセルロースフイルムを有する偏光板(HB−1BR)を作製した。
Using the polyvinyl alcohol-based adhesive, the support (PK-1) surface of the produced optical film (KH-1) was attached to one side of the polarizing film (HF-1). Moreover, the saponification process was performed to the 80-micrometer-thick triacetylcellulose film (TD-80U: Fuji Photo Film Co., Ltd. product), and it affixed on the other side of the polarizing film using the polyvinyl alcohol-type adhesive agent.
The longitudinal direction of the polarizing film, the longitudinal direction of the support (PK-1), and the longitudinal direction of the commercially available triacetyl cellulose film were all arranged in parallel. Thus, a polarizing plate (HB-1BR) having an optical film on one side and a commercially available triacetyl cellulose film on the other side was produced.
別に、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製した光学フイルム(KH−1)の支持体(PK−1)面で偏光膜(HF−1)の片側に貼り付けた。また、市販の反射防止機能付きフイルム(富士フイルムCV−UA、富士写真フイルム(株)製)にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の反対側に貼り付けた。
偏光子の長手方向、支持体(PK−1)の長手方向、反射防止機能付きフイルムの長手方向とが全て平行になるように配置した。このようにして、片面に光学フイルム、他方の面に市販の反射防止機能付きフイルムを有する偏光板(HB−1BF)を作製した。
Separately, it was attached to one side of the polarizing film (HF-1) on the support (PK-1) surface of the produced optical film (KH-1) using a polyvinyl alcohol-based adhesive. Moreover, the saponification process was performed to the film (Fuji Film CV-UA, Fuji Photo Film Co., Ltd. product) with a commercially available antireflection function, and it affixed on the other side of the polarizing film using the polyvinyl alcohol-type adhesive agent.
The longitudinal direction of the polarizer, the longitudinal direction of the support (PK-1), and the longitudinal direction of the film with antireflection function were all arranged in parallel. In this manner, a polarizing plate (HB-1BF) having an optical film on one side and a commercially available film with an antireflection function on the other side was produced.
(ベンド配向液晶セルの作製)
ITO電極付きのガラス基板に、ポリイミド膜を配向膜として設け、配向膜にラビング処理を行った。得られた二枚のガラス基板をラビング方向が平行となる配置で向かい合わせ、セルギャップを4.5μmに設定した。セルギャップにΔnが0.1396の液晶化合物(ZLI1132、メルク社製)を注入し、ベンド配向液晶セルを作製した。液晶セルの大きさは20インチであった。
作製したベンド配向セルを挟むように、片面に光学フイルム、他方の面に市販の反射防止機能付きフイルムを有する偏光板(HB−1BF)を視認側に、片面に光学フイルム、他方の面に市販のトリアセチルセルロースフイルムを有する偏光板(HB−1BR)をバックライト側に各々貼り付けた。偏光板の液晶化合物層がセル基板に対面し、液晶セルのラビング方向とそれに対面する液晶化合物層のラビング方向とが反平行となるように配置した。
(Preparation of bend alignment liquid crystal cell)
A polyimide film was provided as an alignment film on a glass substrate with an ITO electrode, and the alignment film was rubbed. The obtained two glass substrates were faced to each other so that the rubbing directions were parallel to each other, and the cell gap was set to 4.5 μm. A liquid crystal compound having a Δn of 0.1396 (ZLI1132, manufactured by Merck & Co., Inc.) was injected into the cell gap to prepare a bend alignment liquid crystal cell. The size of the liquid crystal cell was 20 inches.
A polarizing plate (HB-1BF) having an optical film on one side and a commercially available anti-reflection film on the other side is placed on the viewing side, the optical film on one side, and the other side on the other side. Each of the polarizing plates (HB-1BR) having a triacetylcellulose film was attached to the backlight side. The liquid crystal compound layer of the polarizing plate faces the cell substrate, and the rubbing direction of the liquid crystal cell and the rubbing direction of the liquid crystal compound layer facing the liquid crystal cell are arranged to be antiparallel.
液晶セルに55Hzの矩形波電圧を印加した。白表示2V、黒表示5Vのノーマリーホワイトモードとした。透過率の比(白表示/黒表示)をコントラスト比として、測定機(EZ−Contrast160D、ELDIM社製)を用いて、黒表示(L1)から白表示(L8)までの8段階で視野角を測定した。その結果、コントラスト比が10以上で黒の階調反転(L1とL2との間の反転)のない範囲は、上下、左右のいずれも、80°以上であった。
また、正面コントラスト(CR:白表示の輝度/黒表示の輝度)を求めたところ、460との高いコントラストが得られた。
A rectangular wave voltage of 55 Hz was applied to the liquid crystal cell. A normally white mode of 2V white display and 5V black display was set. Using the measurement ratio (EZ-Contrast 160D, manufactured by ELDIM) with the transmittance ratio (white display / black display) as the contrast ratio, the viewing angle can be adjusted in 8 steps from black display (L1) to white display (L8). It was measured. As a result, the range in which the contrast ratio was 10 or more and black gradation inversion (inversion between L1 and L2) was 80 ° or more in both the top and bottom and the left and right.
Further, when the front contrast (CR: luminance of white display / brightness of black display) was obtained, a high contrast with 460 was obtained.
[実施例2]
光学異方性層塗布後、130℃で90秒間加熱する際に搬送方向に平行に3m/秒の風を与えたこと以外は実施例1と同様に光学フイルム(KH−2)を作製したところ、膜厚は1.4μmであり、|θ−φ|は4°であった。さらに実施例1のベンド配向液晶セルに実装し、視認評価した結果を表1に示した。
[Example 2]
After applying the optically anisotropic layer, an optical film (KH-2) was produced in the same manner as in Example 1 except that, when heated at 130 ° C. for 90 seconds, a wind of 3 m / second was applied in parallel to the transport direction. The film thickness was 1.4 μm, and | θ−φ | was 4 °. Further, Table 1 shows the results of mounting and mounting on the bend alignment liquid crystal cell of Example 1.
[比較例1]
光学異方性層塗布後、130℃で90秒間加熱する際に搬送方向に平行に5m/秒の風を与えたこと以外は実施例1と同様に光学フイルム(KH−H1)を作製したところ、膜厚は1.4μmであり、|θ−φ|は6°であった。さらに実施例1のベンド配向液晶セルに実装し、視認評価した結果を表1に示した。
[Comparative Example 1]
After applying the optically anisotropic layer, an optical film (KH-H1) was produced in the same manner as in Example 1 except that, when heated at 130 ° C. for 90 seconds, a wind of 5 m / second was applied in parallel to the transport direction. The film thickness was 1.4 μm, and | θ−φ | was 6 °. Further, Table 1 shows the results of mounting and mounting on the bend alignment liquid crystal cell of Example 1.
[比較例2]
光学異方性層塗布後、130℃で90秒間加熱する際に搬送方向に平行に7m/秒の風を与えたこと以外は実施例1と同様に光学フイルム(KH−H2)を作製したところ、膜厚は1.4μmであり、|θ−φ|は9°であった。さらに実施例1のベンド配向液晶セルに実装し、視認評価した結果を表1に示した。
[Comparative Example 2]
After applying the optically anisotropic layer, an optical film (KH-H2) was produced in the same manner as in Example 1 except that, when heated at 130 ° C. for 90 seconds, a wind of 7 m / second was applied in parallel to the transport direction. The film thickness was 1.4 μm and | θ−φ | was 9 °. Further, Table 1 shows the results of mounting and mounting on the bend alignment liquid crystal cell of Example 1.
[比較例3]
光学異方性層を塗布する際に#4.0のワイヤーバーを用いること、また130℃で90秒間加熱する際に搬送方向に平行に3m/秒の風を与えたこと以外は実施例1と同様に光学フイルム(KH−H3)を作製したところ、膜厚は1.9μmであり、|θ−φ|は6°であった。さらに実施例1のベンド配向液晶セルに実装し、視認評価した結果を表1に示した。
[Comparative Example 3]
Example 1 except that a # 4.0 wire bar was used when applying the optically anisotropic layer, and that a 3 m / second wind was applied in parallel to the conveying direction when heated at 130 ° C. for 90 seconds. When an optical film (KH-H3) was produced in the same manner as described above, the film thickness was 1.9 μm and | θ−φ | was 6 °. Further, Table 1 shows the results of mounting and mounting on the bend alignment liquid crystal cell of Example 1.
このように、|θ−φ|<5°である場合は視野角、コントラスト、色味変化ともに良いが、|θ−φ|>5°であると、視野角、コントラストが低下し、色味変化が大きくなることが確認できた。 Thus, when | θ−φ | <5 °, the viewing angle, contrast, and color change are all good. However, when | θ−φ |> 5 °, the viewing angle and contrast are lowered, and the color tone changes. It was confirmed that the change became large.
Claims (5)
(1)支持体の表面または支持体上に形成された配向膜の表面に、ラビング処理を施す工程;
(2)液晶化合物を含む塗布液を、前記ラビング処理された支持体または配向膜表面上に塗布する工程;
(3)前記塗布された塗布液からなる液晶化合物層を乾燥するのと同時にまたは乾燥した後に、液晶転移温度以上の温度で液晶化合物をハイブリッド配向させ、その配向を固定して光学異方性層を形成する工程;
を含む支持体上に光学異方性層を有する光学フイルムの製造方法であって、前記(2)の工程におけるラビング処理のラビング軸θと、前記光学異方性層のレターデーション軸φが下記数式(I)を満たし、前記(3)の工程で作製した光学異方性層の法線方向からみたレターデーション値が27nm以上であり、光学異方性層の厚みが1.8μm以下である光学フイルムの製造方法:
数式(I) |θ−φ|<5°
式中、φは王子計測機器(株)製「KOBRA−21ADH」で測定した光学異方性層のレターデーション軸を示す。 The following steps:
(1) A step of rubbing the surface of the support or the surface of the alignment film formed on the support;
(2) The process of apply | coating the coating liquid containing a liquid crystal compound on the said rubbed support body or alignment film surface;
(3) The liquid crystal compound layer composed of the applied coating solution is dried at the same time or after being dried, and then the liquid crystal compound is hybrid-aligned at a temperature equal to or higher than the liquid crystal transition temperature, and the alignment is fixed to the optically anisotropic layer. Forming a step;
A method for producing an optical film having an optically anisotropic layer on a support containing, wherein the rubbing axis θ of the rubbing treatment in the step (2) and the retardation axis φ of the optically anisotropic layer are as follows: The retardation value seen from the normal direction of the optically anisotropic layer produced in the step (3) that satisfies the formula (I) is 27 nm or more, and the thickness of the optically anisotropic layer is 1.8 μm or less. Manufacturing method of optical film:
Formula (I) | θ−φ | <5 °
In the formula, φ represents the retardation axis of the optically anisotropic layer measured with “KOBRA-21ADH” manufactured by Oji Scientific Instruments.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004273894A JP2006091151A (en) | 2004-09-21 | 2004-09-21 | Manufacturing method of optical film and liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004273894A JP2006091151A (en) | 2004-09-21 | 2004-09-21 | Manufacturing method of optical film and liquid crystal display |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006091151A true JP2006091151A (en) | 2006-04-06 |
Family
ID=36232244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004273894A Pending JP2006091151A (en) | 2004-09-21 | 2004-09-21 | Manufacturing method of optical film and liquid crystal display |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006091151A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5112434B2 (en) * | 2007-07-03 | 2013-01-09 | シャープ株式会社 | Liquid crystal display |
-
2004
- 2004-09-21 JP JP2004273894A patent/JP2006091151A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5112434B2 (en) * | 2007-07-03 | 2013-01-09 | シャープ株式会社 | Liquid crystal display |
| US8654303B2 (en) | 2007-07-03 | 2014-02-18 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4284221B2 (en) | Liquid crystal display | |
| JP2004004550A (en) | Optical compensation sheet, polarizer and image display device | |
| JP2007264626A (en) | Polarizing plate and liquid crystal display device using the same | |
| JP2008250234A (en) | Liquid crystal display | |
| JPWO2005040903A1 (en) | Liquid crystal display device having liquid crystal cell of bend alignment mode or hybrid alignment mode | |
| JP4344566B2 (en) | Method for producing optical compensation film | |
| JP4686301B2 (en) | Optical compensation film manufacturing method, optical compensation film, polarizing plate, and liquid crystal display device | |
| JP2007187910A (en) | Liquid crystal display | |
| JP2007156459A (en) | Optical film, polarizing plate, and liquid crystal display device | |
| JP2008250237A (en) | Liquid crystal display | |
| JP2009086379A (en) | Optical compensation film, polarizing plate, and liquid crystal display device | |
| JP2009098633A (en) | Laminated optical film, polarizing plate, and liquid crystal display device | |
| JP2006267613A (en) | Liquid crystal display device | |
| US7787084B2 (en) | Optical compensation film, polarizing plate and liquid crystal display device | |
| JP2007079347A (en) | Optical film, and polarizing plate and liquid crystal display device using the same | |
| JP2009098643A (en) | Laminated optical film, polarizing plate, and liquid crystal display device | |
| JP2005165308A (en) | Optical compensation sheet, polarizing plate and liquid crystal display device | |
| JP2004333720A (en) | Method for manufacturing rolled optical compensation film, rolled optical compensation film, polarizing plate, and liquid crystal display device | |
| JP2005202212A (en) | Liquid crystal display device and elliptically polarizing plate | |
| JP2006243179A (en) | Liquid crystal display device | |
| JP2006235578A (en) | Liquid crystal display apparatus | |
| JP2006091151A (en) | Manufacturing method of optical film and liquid crystal display | |
| JP2005157330A (en) | Optical compensation sheet and liquid crystal display | |
| JP2009086378A (en) | Optical compensation film, polarizing plate, and liquid crystal display device | |
| JP2007047697A (en) | Liquid crystal display |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20061213 |