JP2008304740A - Method for producing retardation film provided with inclined liquid crystal cured layer - Google Patents
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Abstract
【課題】チルト角が大きく、液晶硬化層の厚みバラツキが小さく、かつ、高温環境下における位相差変化の小さい位相差フィルムを優れた生産性で得ることができる製造方法を提供すること。
【解決手段】傾斜配向した液晶硬化層を備える位相差フィルムの製造方法であって、次の工程A〜工程Cを含む、位相差フィルムの製造方法;工程A;配向処理が施された基材の該配向処理表面上に、1種以上の重合性の液晶化合物と溶媒とアクリル系レベリング剤とを含む液晶組成物を塗布して、塗布層を形成する工程、工程B;該塗布層を乾燥して、傾斜配向した液晶固化層を形成する工程、工程C;該液晶固化層に、紫外線を照射して、傾斜配向した液晶硬化層を形成する工程。
【選択図】なしAn object of the present invention is to provide a production method capable of obtaining a retardation film having a large tilt angle, a small thickness variation of a liquid crystal cured layer and a small retardation change under a high temperature environment with excellent productivity.
A method for producing a retardation film comprising a tilted and aligned liquid crystal cured layer comprising the following steps A to C; Step A; a substrate subjected to an orientation treatment; A step of applying a liquid crystal composition containing one or more polymerizable liquid crystal compounds, a solvent and an acrylic leveling agent on the surface of the alignment treatment to form a coating layer, step B; drying the coating layer Then, a step of forming an inclined aligned liquid crystal solidified layer, step C; a step of irradiating the liquid crystal solidified layer with ultraviolet rays to form an inclined aligned liquid crystal cured layer.
[Selection figure] None
Description
本発明は、位相差フィルムの製造方法に関する。具体的には、本発明は、傾斜配向した液晶硬化層を備える位相差フィルムの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a retardation film. Specifically, this invention relates to the manufacturing method of retardation film provided with the liquid crystal cured layer by which the inclination alignment was carried out.
位相差フィルムを含む液晶表示装置は、携帯電話、時計、デジタルカメラ、携帯情報端末(PDA)、携帯ゲーム機等の携帯機器に広く利用されている。その位相差フィルムの一つとして、液晶化合物を傾斜配向させた液晶硬化層を備える位相差フィルムが知られている。このような位相差フィルムに要求される特性としては、(1)液晶化合物の傾斜角度(チルト角ともいう)を大きくすること、(2)液晶硬化層の厚みバラツキを小さくすること、および(3)高温環境下における位相差変化を小さくすることが挙げられる。 Liquid crystal display devices including a retardation film are widely used in portable devices such as mobile phones, watches, digital cameras, personal digital assistants (PDAs), and portable game machines. As one of the retardation films, there is known a retardation film including a liquid crystal cured layer in which a liquid crystal compound is inclined and aligned. Properties required for such a retardation film include (1) increasing the tilt angle (also referred to as tilt angle) of the liquid crystal compound, (2) reducing the thickness variation of the liquid crystal cured layer, and (3 ) Reducing the phase difference change under high temperature environment.
従来、液晶化合物を大きなチルト角で配向させる一つの手段として、側鎖基を有するポリアミド酸またはポリアミド酸エステルと有機シラン化合物とを含む配向膜を用いることが知られている(特許文献1)。しかしながら、このような特殊な配向膜を用いる場合、配向膜を形成するための基材や溶媒が限られている。このため、より生産性に優れた方法で、上記(1)〜(3)の特性を満足する、新規な製法が求められている。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、チルト角が大きく、液晶硬化層の厚みバラツキが小さく、かつ、高温環境下における位相差変化の小さい位相差フィルムを、優れた生産性で得ることができる製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to provide a phase difference having a large tilt angle, a small thickness variation of the liquid crystal cured layer, and a small phase difference change under a high temperature environment. It is providing the manufacturing method which can obtain a film with the outstanding productivity.
すなわち、本発明の製造方法は、傾斜配向した液晶硬化層を備える位相差フィルムの製造方法であって、次の工程A〜工程Cを含む;工程A;配向処理が施された基材の該配向処理表面上に、1種以上の重合性の液晶化合物と溶媒とアクリル系レベリング剤とを含む液晶組成物を塗布して、塗布層を形成する工程、工程B;該塗布層を乾燥して、傾斜配向した液晶固化層を形成する工程、工程C;該液晶固化層に、紫外線を照射して、傾斜配向した液晶硬化層を形成する工程。 That is, the manufacturing method of the present invention is a manufacturing method of a retardation film including a liquid crystal cured layer that is tilted and aligned, and includes the following steps A to C; Step A; A step of applying a liquid crystal composition containing one or more polymerizable liquid crystal compounds, a solvent, and an acrylic leveling agent on the alignment treatment surface to form a coating layer, step B; drying the coating layer Step of forming a tilted and aligned liquid crystal solidified layer, Step C; Step of irradiating the liquid crystal solidified layer with ultraviolet rays to form a tilted and aligned liquid crystal cured layer.
好ましい実施形態においては、上記液晶化合物が、配向処理されていない基板上において、ホメオトロピック配向性を示す化合物である。 In a preferred embodiment, the liquid crystal compound is a compound that exhibits homeotropic alignment on a substrate that has not been subjected to alignment treatment.
好ましい実施形態においては、上記液晶組成物における上記アクリル系レベリング剤の含有量が、上記重合性の液晶化合物100重量部に対して、0.1〜1重量部である。 In a preferred embodiment, the content of the acrylic leveling agent in the liquid crystal composition is 0.1 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound.
好ましい実施形態においては、上記配向処理がラビング処理である。 In a preferred embodiment, the alignment process is a rubbing process.
本発明の別の局面によれば、位相差フィルムが提供される。この位相差フィルムは、上記の製造方法により得られる。 According to another aspect of the present invention, a retardation film is provided. This retardation film is obtained by the above production method.
本発明のさらに別の局面によれば、液晶表示装置が提供される。この液晶表示装置は、上記位相差フィルムを含む。 According to still another aspect of the present invention, a liquid crystal display device is provided. The liquid crystal display device includes the retardation film.
本発明の製造方法によれば、チルト角が大きく、液晶硬化層の厚みバラツキが小さく、かつ、高温環境下における位相差変化の小さい位相差フィルムを得ることができる。さらに、本発明の製造方法によれば、特殊な配向膜を必要としないので、優れた生産性で上記位相差フィルムを得ることができる。 According to the production method of the present invention, it is possible to obtain a retardation film having a large tilt angle, a small variation in thickness of the liquid crystal cured layer, and a small change in retardation in a high temperature environment. Furthermore, according to the production method of the present invention, since no special alignment film is required, the retardation film can be obtained with excellent productivity.
本発明の製造方法は、傾斜配向した液晶硬化層を備える位相差フィルムの製造方法であって、次の工程A〜工程Cを含む;工程A;配向処理が施された基材の該配向処理表面上に、1種以上の重合性の液晶化合物と溶媒とアクリル系レベリング剤とを含む液晶組成物を塗布して、塗布層を形成する工程、工程B;該塗布層を乾燥して、傾斜配向した液晶固化層を形成する工程、工程C;該液晶固化層に、紫外線を照射して、傾斜配向した液晶硬化層を形成する工程。該製造方法によれば、チルト角が大きく、液晶硬化層の厚みバラツキが小さく、かつ、高温環境下における位相差変化の小さい位相差フィルムを得ることができる。以下、本発明について詳細に説明する。 The manufacturing method of this invention is a manufacturing method of retardation film provided with the liquid crystal hardening layer by which the inclination alignment was carried out, Comprising: The following process A-process C; Process A; This alignment process of the base material to which the alignment process was given A step of applying a liquid crystal composition containing one or more polymerizable liquid crystal compounds, a solvent and an acrylic leveling agent on the surface to form a coating layer, step B; drying the coating layer, and inclining A step of forming an aligned liquid crystal solidified layer, step C; a step of forming an inclined aligned liquid crystal cured layer by irradiating the liquid crystal solidified layer with ultraviolet rays. According to this production method, a retardation film having a large tilt angle, a small thickness variation of the liquid crystal cured layer, and a small retardation change under a high temperature environment can be obtained. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
A.工程A
工程Aは、配向処理が施された基材の該配向処理表面上に、1種以上の重合性の液晶化合物と溶媒とアクリル系レベリング剤とを含む液晶組成物を塗布して、塗布層を形成する工程である。
A. Process A
In step A, a liquid crystal composition containing one or more polymerizable liquid crystal compounds, a solvent, and an acrylic leveling agent is applied on the alignment-treated surface of the substrate that has been subjected to the alignment treatment. It is a process of forming.
A−1.基材
基材としては、1種以上の重合性の液晶化合物と溶媒とアクリル系レベリング剤とを含む液晶組成物を展開できるものであれば、任意の適切な基材が採用され得る。具体例としては、ガラス板や石英基板等のガラス基材、フィルムやプラスチックス基板等の高分子基材、アルミや鉄等の金属基材、セラミックス基板等の無機基材、シリコンウエハー等の半導体基材等が挙げられる。好ましくは、上記基材は、高分子基材である。基材表面の平滑性や、液晶組成物のぬれ性に優れ、かつ、ロールによる連続生産が可能で、生産性を大幅に向上させ得るからである。高分子基材を形成する材料としては、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、生分解性プラスチック等が挙げられる。なかでも、基材としては、好ましくはセルロース系フィルム、さらに好ましくはトリアセチルセルロースフィルムが用いられる。なお、上記基材は、単層であっても、複数の層からなる積層体(例えば、基材と配向膜との積層体)であってもよい。
A-1. Base material Any appropriate base material may be employed as long as it can develop a liquid crystal composition containing one or more polymerizable liquid crystal compounds, a solvent, and an acrylic leveling agent. Specific examples include glass substrates such as glass plates and quartz substrates, polymer substrates such as films and plastics substrates, metal substrates such as aluminum and iron, inorganic substrates such as ceramic substrates, and semiconductors such as silicon wafers. Examples include base materials. Preferably, the substrate is a polymer substrate. This is because the surface smoothness of the substrate and the wettability of the liquid crystal composition are excellent, and continuous production with a roll is possible, and the productivity can be greatly improved. Examples of the material for forming the polymer substrate include thermosetting resins, ultraviolet curable resins, thermoplastic resins, thermoplastic elastomers, and biodegradable plastics. Especially, as a base material, Preferably a cellulose film, More preferably, a triacetyl cellulose film is used. The base material may be a single layer or a laminate composed of a plurality of layers (for example, a laminate of a base material and an alignment film).
上記基材の厚みとしては、任意の適切な厚みが採用され得る。該厚みは、好ましくは1μm〜200μmであり、さらに好ましくは5μm〜150μmであり、特に好ましくは10μm〜100μmである。 Any appropriate thickness can be adopted as the thickness of the substrate. The thickness is preferably 1 μm to 200 μm, more preferably 5 μm to 150 μm, and particularly preferably 10 μm to 100 μm.
上記基材の表面には、任意の適切な配向処理が施される。配向処理としては、具体的には、機械的な配向処理、物理的な配向処理、化学的な配向処理が挙げられる。機械的な配向処理の具体例としては、ラビング処理、延伸処理が挙げられる。物理的な配向処理の具体例としては、磁場配向処理、電場配向処理が挙げられる。化学的な配向処理の具体例としては、斜方蒸着法、光配向処理が挙げられる。好ましくはラビング処理である。なお、各種配向処理の処理条件は、目的に応じて任意の適切な条件が採用され得る。 Any appropriate orientation treatment is performed on the surface of the base material. Specific examples of the alignment treatment include mechanical alignment treatment, physical alignment treatment, and chemical alignment treatment. Specific examples of the mechanical alignment treatment include rubbing treatment and stretching treatment. Specific examples of the physical alignment process include a magnetic field alignment process and an electric field alignment process. Specific examples of the chemical alignment treatment include oblique vapor deposition and photo-alignment treatment. A rubbing process is preferred. In addition, arbitrary appropriate conditions may be employ | adopted for the process conditions of various orientation processes according to the objective.
A−2.液晶組成物
本発明に用いられる液晶組成物は、1種以上の重合性の液晶化合物と溶媒とアクリル系レベリング剤とを含む。上記液晶組成物は、基材に展開して均一な塗布層を形成できるものであれば、分散液であっても溶液であってもよい。好ましくは、上記液晶組成物は、溶媒中に液晶化合物が均一に溶解した溶液である。
A-2. Liquid Crystal Composition The liquid crystal composition used in the present invention contains one or more polymerizable liquid crystal compounds, a solvent, and an acrylic leveling agent. The liquid crystal composition may be a dispersion or a solution as long as it can be spread on a substrate to form a uniform coating layer. Preferably, the liquid crystal composition is a solution in which a liquid crystal compound is uniformly dissolved in a solvent.
A−2−1.重合性の液晶化合物
本発明においては、1種以上の重合性の液晶化合物(液晶モノマー)が用いられる。本明細書において、「液晶化合物」とは、分子構造中にメソゲン基(中心コア)を有し、加熱、冷却等の温度変化によるか、またはある量の溶媒の作用により、液晶相を形成する分子をいう。また、「メソゲン基」とは、液晶相を形成するために必要な構造部分をいい、通常、環状単位を含む。
A-2-1. Polymerizable liquid crystal compound In the present invention, one or more polymerizable liquid crystal compounds (liquid crystal monomers) are used. In the present specification, the “liquid crystal compound” has a mesogenic group (central core) in the molecular structure, and forms a liquid crystal phase by temperature change such as heating and cooling, or by the action of a certain amount of solvent. A molecule. The “mesogen group” means a structural portion necessary for forming a liquid crystal phase, and usually contains a cyclic unit.
上記重合性の液晶化合物の形状は、任意の形状であり得る。例えば、棒状であっても、円盤状であってもよい。好ましくは、上記重合性の液晶化合物は、棒状液晶化合物である。本明細書において、「棒状液晶化合物」とは、分子構造中に、棒状のメソゲン基を有し、該メソゲン基の片側または両側に側鎖が、エーテル結合やエステル結合で結合しているものをいう。上記メソゲン基としては、例えば、ビフェニル基、フェニルベンゾエート基、フェニルシクロヘキサン基、アゾキシベンゼン基、アゾメチン基、アゾベンゼン基、フェニルピリミジン基、ジフェニルアセチレン基、ジフェニルベンゾエート基、ビシクロヘキサン基、シクロヘキシルベンゼン基、ターフェニル基等が挙げられる。なお、これらの環状単位の末端は、例えば、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン基等の置換基を有していてもよい。なかでも、環状単位等からなるメソゲン基としては、ビフェニル基、フェニルベンゾエート基を有するものが好ましく用いられる。 The shape of the polymerizable liquid crystal compound may be any shape. For example, it may be a rod shape or a disk shape. Preferably, the polymerizable liquid crystal compound is a rod-like liquid crystal compound. In the present specification, the “rod-like liquid crystal compound” is a compound having a rod-like mesogen group in the molecular structure, and a side chain bonded to one side or both sides of the mesogen group by an ether bond or an ester bond. Say. Examples of the mesogen group include a biphenyl group, a phenylbenzoate group, a phenylcyclohexane group, an azoxybenzene group, an azomethine group, an azobenzene group, a phenylpyrimidine group, a diphenylacetylene group, a diphenylbenzoate group, a bicyclohexane group, a cyclohexylbenzene group, A terphenyl group etc. are mentioned. In addition, the terminal of these cyclic units may have substituents, such as a cyano group, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen group, for example. Especially, as a mesogenic group which consists of a cyclic unit etc., what has a biphenyl group and a phenylbenzoate group is used preferably.
好ましくは、上記重合性の液晶化合物は、配向処理が施されていない基材上において、ホメオトロピック配向性を示す化合物である。上記ホメオトロピック配向性とは、基板平面に対して法線方向に配向する性質をいう。このような性質を示す液晶化合物は、溶媒とアクリル系レベリング剤と混合して、配向処理した基板上に塗布することによって、チルト角の大きい傾斜配向を形成することができる。 Preferably, the polymerizable liquid crystal compound is a compound that exhibits homeotropic alignment on a substrate that has not been subjected to alignment treatment. The homeotropic orientation refers to the property of aligning in the normal direction with respect to the substrate plane. A liquid crystal compound exhibiting such properties can be formed into a tilted orientation with a large tilt angle by mixing it with a solvent and an acrylic leveling agent and applying the mixture on an orientation-treated substrate.
上記重合性の液晶化合物は、好ましくは、分子構造の一部分に2つ以上の重合性(架橋性)官能基を有する。重合反応によって生じる架橋構造によって、機械的強度が増し、耐久性に優れた位相差フィルムが得られるからである。上記重合性(架橋性)官能基としては、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ基、ビニルエーテル基等が挙げられる。2つ以上の重合性(架橋性)官能基を有する市販の液晶化合物としては、例えば、BASF社製 商品名「Paliocolor LC242」、HUNTSMAN社製 商品名「CB483」等が挙げられる。 The polymerizable liquid crystal compound preferably has two or more polymerizable (crosslinkable) functional groups in a part of the molecular structure. This is because the cross-linked structure produced by the polymerization reaction increases the mechanical strength and provides a retardation film having excellent durability. Examples of the polymerizable (crosslinkable) functional group include an acryloyl group, a methacryloyl group, an epoxy group, and a vinyl ether group. Examples of the commercially available liquid crystal compound having two or more polymerizable (crosslinkable) functional groups include a product name “Paliocolor LC242” manufactured by BASF, a product name “CB483” manufactured by HUNTSMAN, and the like.
液晶組成物中の重合性の液晶化合物の含有量は、液晶組成物の全固形分100重量部に対して、好ましくは40重量部以上99.9重量部未満であり、さらに好ましくは50重量部以上99.88重量部未満であり、特に好ましくは70重量部〜99.85重量部である。 The content of the polymerizable liquid crystal compound in the liquid crystal composition is preferably 40 parts by weight or more and less than 99.9 parts by weight, more preferably 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total solid content of the liquid crystal composition. The amount is less than 99.88 parts by weight, and particularly preferably 70 parts by weight to 99.85 parts by weight.
A−2−2.溶媒
上記溶媒としては、上記重合性の液晶化合物および下記アクリル系レベリング剤を溶解または分散し得る任意の適切な溶媒が採用され得る。好ましくは、重合性の液晶化合物およびアクリル系レベリング剤を均一に溶解し、かつ、基材を過度に侵食したり、配向処理の規制力を阻害したりしない溶媒が用いられ得る。使用される溶媒の種類は、液晶化合物の種類等に応じて適宜選択され得る。溶媒の具体例としては、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、塩化メチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、オルソジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、フェノール、p−クロロフェノール、o−クロロフェノール、m−クレゾール、o−クレゾール、p−クレゾール等のフェノール類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、メトキシベンゼン、1,2−ジメトキシベンゼン等の芳香族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル等のエステル系溶媒、t−ブチルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、2−メチル−2,4−ペンタンジオールのようなアルコール系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドのようなアミド系溶媒、アセトニトリル、ブチロニトリルのようなニトリル系溶媒、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンのようなエーテル系溶媒、あるいは二硫化炭素、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、酢酸エチルセロソルブ等が挙げられる。これらの溶媒は、単独で、または2種類以上を組み合わせて用いられ得る。なかでも、ケトン系溶媒が好ましく、シクロペンタノンがさらに好ましい。
A-2-2. Solvent Any appropriate solvent capable of dissolving or dispersing the polymerizable liquid crystal compound and the following acrylic leveling agent may be employed as the solvent. Preferably, a solvent that uniformly dissolves the polymerizable liquid crystal compound and the acrylic leveling agent and that does not excessively erode the base material or inhibit the regulating ability of the alignment treatment may be used. The type of the solvent used can be appropriately selected according to the type of the liquid crystal compound. Specific examples of the solvent include halogenated hydrocarbons such as chloroform, dichloromethane, carbon tetrachloride, dichloroethane, tetrachloroethane, methylene chloride, trichloroethylene, tetrachloroethylene, chlorobenzene, and orthodichlorobenzene, phenol, p-chlorophenol, and o-chlorophenol. , M-cresol, o-cresol, p-cresol and other phenols, benzene, toluene, xylene, mesitylene, methoxybenzene, 1,2-dimethoxybenzene and other aromatic hydrocarbons, acetone, methyl ethyl ketone (MEK), methyl Ketone solvents such as isobutyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-pyrrolidone and N-methyl-2-pyrrolidone, ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate and propyl acetate, t Alcohol solvents such as butyl alcohol, glycerin, ethylene glycol, triethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol, dipropylene glycol, 2-methyl-2,4-pentanediol, dimethylformamide, dimethylacetamide Examples thereof include amide solvents such as nitrile solvents such as acetonitrile and butyronitrile, ether solvents such as diethyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran and dioxane, carbon disulfide, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, and ethyl cellosolve acetate. These solvents may be used alone or in combination of two or more. Of these, ketone solvents are preferable, and cyclopentanone is more preferable.
A−2−3.アクリル系レベリング剤
上記アクリル系レベリング剤としては、任意の適切なものが採用され得る。本発明の製造方法においては、アクリル系レベリング剤を用いることにより、チルト角が大きく、液晶硬化層の厚みバラツキが小さく、かつ、高温環境下における位相差変化の小さい位相差フィルムを得ることができる。このような効果が奏されるメカニズムは詳細には不明であるが、以下のように推測される。すなわち、アクリル系レベリング剤は、シリコーン系レベリング剤などの他のレベリング剤と比べて、上記重合性の液晶化合物との相溶性に優れる。このようなレベリング剤によれば、塗布層を形成する際に塗布層表面に薄膜状に偏在して表面張力を過度に低下させることがないので、塗布層中の液晶化合物分子は基板法線方向に立ち易くなる。その結果、大きいチルト角が得られ得る。さらに、重合性の液晶化合物の重合を十分に進行させるために紫外線を強く照射しても(その結果、液晶固化層の表面温度が高くなっても)、大きいチルト角が維持され得る。また、アクリル系レベリング剤は、重合性の液晶化合物との相溶性に優れ、かつ、高い表面調整能を有するので、厚みバラツキの小さい液晶硬化層を形成することができる。
A-2-3. Acrylic Leveling Agent Any appropriate one can be adopted as the acrylic leveling agent. In the production method of the present invention, by using an acrylic leveling agent, a retardation film having a large tilt angle, a small variation in the thickness of the liquid crystal cured layer, and a small retardation change under a high temperature environment can be obtained. . The mechanism by which such an effect is achieved is unknown in detail, but is presumed as follows. That is, the acrylic leveling agent is excellent in compatibility with the polymerizable liquid crystal compound as compared with other leveling agents such as a silicone leveling agent. According to such a leveling agent, when the coating layer is formed, it is unevenly distributed on the surface of the coating layer and does not excessively reduce the surface tension. It becomes easy to stand. As a result, a large tilt angle can be obtained. Furthermore, even when the ultraviolet ray is intensely irradiated to sufficiently progress the polymerization of the polymerizable liquid crystal compound (as a result, the surface temperature of the liquid crystal solidified layer becomes high), a large tilt angle can be maintained. In addition, since the acrylic leveling agent is excellent in compatibility with the polymerizable liquid crystal compound and has a high surface adjusting ability, it is possible to form a liquid crystal cured layer having a small thickness variation.
上記アクリル系レベリング剤は、好ましくは、分子構造中に下記一般式(I)で表されるユニットを有する。
R2は、好ましくは炭素数1〜10のパーフルオロアルキル基である。 R 2 is preferably a C 1-10 perfluoroalkyl group.
上記アクリル系レベリング剤の重量平均分子量Mwは、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフ法で測定した場合において、好ましくは2000〜100000、より好ましくは2500〜70000、さらに好ましくは3000〜40000である。 The weight average molecular weight Mw of the acrylic leveling agent is preferably 2000 to 100,000, more preferably 2500 to 70000, and still more preferably 3000 to 40000, as measured by gel permeation chromatography.
上記アクリル系レベリング剤としては、市販品を用いることができる。市販のアクリル系レベリング剤としては、例えば、ビックケミー社製の商品名「BYK−340」および楠本化成社製の商品名「LF−1980」等が挙げられる。 A commercial item can be used as said acrylic leveling agent. Commercially available acrylic leveling agents include, for example, trade name “BYK-340” manufactured by Big Chemie and trade name “LF-1980” manufactured by Enomoto Kasei.
液晶組成物中のアクリル系レベリング剤の含有量は、上記重合性の液晶化合物100重量部に対して、好ましくは0.1重量部〜1重量部、より好ましくは0.12重量部〜0.95重量部、さらに好ましくは0.15重量部〜0.9重量部である。 The content of the acrylic leveling agent in the liquid crystal composition is preferably 0.1 part by weight to 1 part by weight, more preferably 0.12 part by weight to 0.00 part by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound. It is 95 weight part, More preferably, it is 0.15 weight part-0.9 weight part.
A−2−4.その他の成分
上記液晶組成物は、高分子の液晶化合物(液晶ポリマー)をさらに含有し得る。上記高分子液晶化合物は、液晶化合物の配向性を向上させる目的で使用される。上記高分子液晶化合物の含有量は、液晶組成物中の全固形分100重量部に対して、好ましくは10重量部〜40重量部であり、さらに好ましくは15重量部〜30重量部である。上記高分子液晶化合物としては、例えば、下記一般式(II)で表される化合物が挙げられる。
上記液晶組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、任意の添加剤をさらに含有し得る。上記添加剤としては、重合開始剤、界面活性剤、滑剤、架橋剤等が挙げられる。これらの添加剤の含有量は、液晶組成物中の全固形分100重量部に対して、好ましくは0を超え30重量部以下であり、さらに好ましくは0を超え20重量部以下であり、特に好ましくは0を超え15重量部以下である。上記の範囲とすることによって、均一性の高い位相差フィルムを得ることができる。 The liquid crystal composition may further contain any additive as long as the object of the present invention is not impaired. Examples of the additive include a polymerization initiator, a surfactant, a lubricant, and a crosslinking agent. The content of these additives is preferably more than 0 and 30 parts by weight or less, more preferably more than 0 and 20 parts by weight or less, with respect to 100 parts by weight of the total solid content in the liquid crystal composition. Preferably it is more than 0 and 15 parts by weight or less. By setting it as the above range, a highly uniform retardation film can be obtained.
A−2−5.液晶組成物の調製方法
上記液晶組成物を調製する方法としては、市販品を用いても良く、市販品に、さらに溶媒を添加して用いてもよい。また、液晶化合物の固形分とアクリル系レベリング剤とを各種溶媒に溶解させて用いてもよく、液晶化合物とアクリル系レベリング剤と各種添加剤と溶媒とを混合し溶解させて用いてもよい。
A-2-5. Preparation Method of Liquid Crystal Composition As a method for preparing the liquid crystal composition, a commercially available product may be used, and a solvent may be further added to the commercially available product. Further, the solid content of the liquid crystal compound and the acrylic leveling agent may be dissolved in various solvents and used, or the liquid crystal compound, the acrylic leveling agent, various additives, and the solvent may be mixed and dissolved.
上記液晶組成物の固形分濃度は、溶解性、塗布粘度、基材上へのぬれ性、塗布後の厚み等によって異なるが、液晶組成物中、好ましくは3重量部〜50重量部、さらに好ましくは5重量部〜40重量部、特に好ましくは10重量部〜30重量部である。上記の範囲であれば、表面均一性の高い位相差フィルムを得ることができる。 The solid content concentration of the liquid crystal composition varies depending on solubility, coating viscosity, wettability on the substrate, thickness after coating, etc., but in the liquid crystal composition, preferably 3 to 50 parts by weight, more preferably Is 5 to 40 parts by weight, particularly preferably 10 to 30 parts by weight. If it is said range, a phase difference film with high surface uniformity can be obtained.
A−3.塗布手段
塗布手段としては、任意の適切なコータを用いた塗工方式を選択して、用いることができる。上記コータの具体例としては、リバースロールコータ、正回転ロールコータ、グラビアコータ、ナイフコータ、ロッドコータ、スロットオリフィスコータ、カーテンコータ、ファウンテンコータ、エアドクタコータ、キスコータ、ディップコータ、ビードコータ、ブレードコータ、キャストコータ、スプレイコータ、スピンコータ、押出コータ、ホットメルトコータ等が挙げられる。これらのなかでも、コータとして好ましくは、リバースロールコータ、正回転ロールコータ、グラビアコータ、ロッドコータ、スロットオリフィスコータ、カーテンコータ、ファウンテンコータ、スピンコータである。上記のコータを用いた塗工方式であれば、非常に薄く、かつ、均一に塗布層を形成できる。
A-3. Application means As the application means, any appropriate coating method using a coater can be selected and used. Specific examples of the above coater include reverse roll coater, forward rotation roll coater, gravure coater, knife coater, rod coater, slot orifice coater, curtain coater, fountain coater, air doctor coater, kiss coater, dip coater, bead coater, blade coater, cast Examples include a coater, a spray coater, a spin coater, an extrusion coater, and a hot melt coater. Among these, as a coater, a reverse roll coater, a normal rotation roll coater, a gravure coater, a rod coater, a slot orifice coater, a curtain coater, a fountain coater, and a spin coater are preferable. With the coating method using the above coater, the coating layer can be formed very thin and uniformly.
A−4.塗布層
本明細書において「塗布層」とは、1種以上の重合性の液晶化合物と溶媒とアクリル系レベリング剤とを含み、基板上に展開された層をいう。溶媒は、ある程度、蒸発していてもよい。上記塗布層の固形分濃度は、好ましくは10重量%〜40重量%である。上記塗布層の厚みは、好ましくは1μm〜50μm、さらに好ましくは1μm〜30μmである。
A-4. Coating layer In the present specification, the “coating layer” refers to a layer developed on a substrate, which contains one or more polymerizable liquid crystal compounds, a solvent, and an acrylic leveling agent. The solvent may be evaporated to some extent. The solid content concentration of the coating layer is preferably 10% by weight to 40% by weight. The thickness of the coating layer is preferably 1 μm to 50 μm, more preferably 1 μm to 30 μm.
B.工程B
工程Bは、工程Aで得られた塗布層を乾燥して、傾斜配向した液晶固化層を形成する工程である。
B. Process B
Step B is a step of drying the coating layer obtained in Step A to form a tilted and aligned liquid crystal solidified layer.
B−1.乾燥手段
乾燥手段としては、任意の適切な乾燥手段が採用され得る。例えば、熱風または冷風が循環する空気循環式恒温オーブン、マイクロ波または遠赤外線等を利用したヒーター、温度調節用に加熱されたロール、ヒートパイプロールまたは金属ベルト等を用いた加熱方法や温度制御方法が挙げられる。
B-1. Any suitable drying means can be adopted as the drying means. For example, an air circulation type constant temperature oven in which hot air or cold air circulates, a heater using microwaves or far infrared rays, a roll heated for temperature adjustment, a heating method using a heat pipe roll or a metal belt, or a temperature control method Is mentioned.
乾燥時間は、好ましくは20秒〜20分、さらに好ましくは1分〜10分、特に好ましくは1分〜5分である。乾燥温度は、好ましくは30℃以上、液晶相−等方相転移温度(Ti)以下であり、さらに好ましくは30℃〜120℃である。なお、等方相転移温度(Ti)は、液晶化合物を含む液晶組成物のサンプルを、加熱しながら、偏光顕微鏡観察することによって知ることができる。 The drying time is preferably 20 seconds to 20 minutes, more preferably 1 minute to 10 minutes, and particularly preferably 1 minute to 5 minutes. The drying temperature is preferably 30 ° C. or higher and a liquid crystal phase-isotropic phase transition temperature (Ti) or lower, and more preferably 30 ° C. to 120 ° C. The isotropic phase transition temperature (Ti) can be known by observing a sample of a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound with a polarizing microscope while heating.
B−2.液晶固化層
本明細書において「液晶固化層」は、重合性の液晶化合物と溶媒とアクリル系レベリング剤とを含む液晶組成物から、上記溶媒を蒸発させ、冷却して、固まった状態のものをいう。上記液晶固化層は、実質的に固まった状態のものであれば、溶媒を含んでいてもよい。上記液晶固化層の固形分濃度は、好ましくは80重量%〜100重量%である。上記液晶固化層の厚みは、好ましくは0.1μm〜5μm、さらに好ましくは0.1μm〜3μmである。
B-2. Liquid crystal solidified layer In the present specification, the “liquid crystal solidified layer” is a liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound, a solvent, and an acrylic leveling agent. Say. The liquid crystal solidified layer may contain a solvent as long as it is in a substantially solid state. The solid content concentration of the liquid crystal solidified layer is preferably 80% by weight to 100% by weight. The thickness of the liquid crystal solidified layer is preferably 0.1 μm to 5 μm, more preferably 0.1 μm to 3 μm.
上記液晶固化層は、液晶化合物が傾斜配向したものである。液晶化合物の傾斜配向は、塗布層の乾燥過程で、基材側の配向処理による規制力と、基材とは反対側(例えば、空気側)の規制力との差やそれらのバランスにより、生じると推定される。上記傾斜配向は、厚み方向に均一なチルト角を有するものであってもよいし、厚み方向でチルト角の異なるもの(例えば、チルト角が厚み方向に序々に変化した「ハイブリッド配列」)であってもよい。好ましくは、上記液晶固化層は、ハイブリッド配列に配向したものである。 The liquid crystal solidified layer is one in which a liquid crystal compound is tilted and aligned. Inclination alignment of the liquid crystal compound occurs due to the difference between the regulation force due to the alignment treatment on the substrate side and the regulation force on the side opposite to the substrate (for example, the air side) and their balance during the drying process of the coating layer. It is estimated to be. The tilted orientation may have a uniform tilt angle in the thickness direction, or may have a different tilt angle in the thickness direction (for example, a “hybrid arrangement” in which the tilt angle gradually changes in the thickness direction). May be. Preferably, the liquid crystal solidified layer is aligned in a hybrid arrangement.
C.工程C
工程Cは、工程Bで得られた液晶固化層に、紫外線を照射して、傾斜配向した液晶硬化層を形成する工程である。上記のとおり、本発明においては、液晶化合物との相溶性に優れ、液晶化合物を基板法線方向へ立ち易くするアクリル系レベリング剤を用いるので、強い紫外線を照射して(高温環境下に曝して)も、大きいチルト角を維持し得る。したがって、大きいチルト角を維持しつつ、重合性の液晶化合物の重合を十分に進行させて、安定した網目構造を形成することができる。その結果、チルト角が大きく、かつ、高温環境下でも液晶化合物が運動せず、位相差変化の小さい位相差フィルムを得ることができる。
C. Process C
Step C is a step of irradiating the liquid crystal solidified layer obtained in Step B with ultraviolet rays to form a tilted and aligned liquid crystal cured layer. As described above, in the present invention, an acrylic leveling agent that has excellent compatibility with the liquid crystal compound and makes the liquid crystal compound easily stand in the normal direction of the substrate is used. ) Can also maintain a large tilt angle. Therefore, a stable network structure can be formed by sufficiently polymerizing the polymerizable liquid crystal compound while maintaining a large tilt angle. As a result, a retardation film having a large tilt angle, a liquid crystal compound that does not move even under a high temperature environment, and a small change in retardation can be obtained.
C−1.紫外線の照射条件
紫外線の波長365nmにおける照射量は、好ましくは400mJ/cm2〜1500mJ/cm2であり、さらに好ましくは600mJ/cm2〜1500mJ/cm2である。上記の条件であれば、作成された位相差フィルムが高温環境下に曝されても、実質的に配向が乱れ、チルト角が低下することがない。紫外線照射時における液晶固化層の表面温度は、好ましくは50℃以下であり、さらに好ましくは30℃〜50℃である。
C-1. Dose at a wavelength 365nm irradiation conditions ultraviolet UV is preferably 400mJ / cm 2 ~1500mJ / cm 2 , more preferably from 600mJ / cm 2 ~1500mJ / cm 2 . If it is said conditions, even if the produced retardation film is exposed to a high temperature environment, orientation will not be disturbed substantially and a tilt angle will not fall. The surface temperature of the liquid crystal solidified layer at the time of ultraviolet irradiation is preferably 50 ° C. or lower, more preferably 30 ° C. to 50 ° C.
C−2.照射手段
本発明に採用される紫外線の照射手段としては、規定の照射温度および照射量を達成できるものであれば、任意の適切な紫外線照射装置が用いられる。上記紫外線照射装置は、液晶固化層表面の温度を制御する温度制御手段(例えば、加熱・冷却ステージ)を備えることが好ましい。照射光源としては、超高圧水銀ランプ、フラッシュUVランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、ディープUVランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ、無電極ランプ等が挙げられる。
C-2. Irradiation means As the ultraviolet irradiation means employed in the present invention, any appropriate ultraviolet irradiation apparatus can be used as long as it can achieve the prescribed irradiation temperature and irradiation amount. The ultraviolet irradiation device preferably includes temperature control means (for example, a heating / cooling stage) for controlling the temperature of the liquid crystal solidified layer surface. Examples of the irradiation light source include an ultrahigh pressure mercury lamp, a flash UV lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a deep UV lamp, a xenon lamp, a metal halide lamp, and an electrodeless lamp.
上記光源の波長は、本発明に用いられる液晶化合物の重合性(架橋性)官能基が光学吸収を有する波長領域に応じて決定できる。波長は、好ましくは210nm〜380nm、さらに好ましくは250nm〜380nmである。上記光源の波長は、液晶化合物等の光分解反応を抑えるために、100nm〜200nmの領域をフィルタ等でカットして用いることが好ましい。上記の範囲であれば、液晶化合物が重合または架橋反応によって十分に硬化し、機械的強度に優れた位相差フィルムが得られ得る。 The wavelength of the light source can be determined according to the wavelength region in which the polymerizable (crosslinkable) functional group of the liquid crystal compound used in the present invention has optical absorption. The wavelength is preferably 210 nm to 380 nm, more preferably 250 nm to 380 nm. The wavelength of the light source is preferably used by cutting a region of 100 nm to 200 nm with a filter or the like in order to suppress a photodecomposition reaction such as a liquid crystal compound. If it is said range, a liquid crystal compound will fully harden | cure by superposition | polymerization or a crosslinking reaction, and the retardation film excellent in mechanical strength can be obtained.
C−3.液晶硬化層
本明細書において「液晶硬化層」とは、液晶化合物、もしくは液晶化合物を含む混合物の一部または全部が、紫外線により架橋されて、不溶不融または難溶難融の状態となったものをいう。上記液晶硬化層は、成膜前は液晶相を示すが、成膜後は、架橋反応によって網目構造を形成し、液晶相を示さないものであってもよい。
C-3. Liquid crystal cured layer In the present specification, the “liquid crystal cured layer” means a liquid crystal compound or a part or all of a mixture containing the liquid crystal compound is crosslinked by ultraviolet rays to be insoluble or insoluble and hardly soluble. Say things. The liquid crystal cured layer shows a liquid crystal phase before film formation, but after the film formation, the liquid crystal cured layer may form a network structure by a crosslinking reaction and does not show a liquid crystal phase.
上記液晶硬化層の厚みは、好ましくは1μm〜5μm、さらに好ましくは1μm〜3μmである。上記液晶硬化層は、液晶化合物が傾斜配向したものであり、好ましくはハイブリッド配列に配向したものである。 The thickness of the liquid crystal cured layer is preferably 1 μm to 5 μm, more preferably 1 μm to 3 μm. The liquid crystal cured layer is one in which a liquid crystal compound is tilted and oriented, preferably in a hybrid alignment.
傾斜配向した液晶化合物の平均傾斜角度(液晶化合物の一方の側(例えば、空気界面)のチルト角と、他方の側(例えば、基材または配向膜界面)のチルト角の平均値)は、好ましくは25°〜45°であり、さらに好ましくは25°〜42°である。ここで、チルト角とは、隣接する層面と液晶化合物分子とのなす角度を表し、当該分子が面内に平行に配列されている場合を0°とする。 The average tilt angle (an average value of the tilt angle on one side of the liquid crystal compound (for example, the air interface) and the tilt angle on the other side (for example, the substrate or the alignment film interface)) of the liquid crystal compound that has been tilted is preferably Is 25 ° to 45 °, more preferably 25 ° to 42 °. Here, the tilt angle represents an angle formed between the adjacent layer surface and the liquid crystal compound molecules, and 0 ° is defined when the molecules are arranged in parallel in the plane.
D.位相差フィルム
本発明の製法によって得られる位相差フィルムは、傾斜配向した液晶硬化層を備えるものであれば、他の部材を含んでいてもよい。例えば、基材が、透明、かつ、光学的に等方性または液晶セルの視野角拡大に好適な複屈折性を有する場合、上記位相差フィルムは、基材と傾斜配向した液晶硬化層とを備える。また、上記位相差フィルムは、傾斜配向した液晶硬化層を基材から剥離し、接着層を介して、他のフィルムに転写して用いてもよい。また、上記位相差フィルムは、他の位相差層、偏光素子、接着層、ハードコート層、アンカーコート層等が積層されていてもよい。
D. Retardation Film The retardation film obtained by the production method of the present invention may contain other members as long as it has a liquid crystal cured layer that is inclined and oriented. For example, when the substrate is transparent and optically isotropic or has birefringence suitable for expanding the viewing angle of the liquid crystal cell, the retardation film comprises a substrate and a liquid crystal cured layer that is inclined and aligned. Prepare. In addition, the retardation film may be used by peeling a tilted liquid crystal cured layer from a substrate and transferring it to another film via an adhesive layer. The retardation film may be laminated with other retardation layers, polarizing elements, adhesive layers, hard coat layers, anchor coat layers, and the like.
D−1.位相差フィルムの光学特性
上記位相差フィルムが傾斜配向した液晶硬化層のみからなる場合、該位相差フィルムの面内位相差Reは、例えば、50nm〜200nm、好ましくは70nm〜180nmであり得る。なお、本明細書において、「面内位相差Re」は、23℃における波長590nmの光で測定したフィルム(層)面内の位相差値をいう。Reは、波長590nmにおけるフィルム(層)の遅相軸方向(面内の屈折率が最大になる方向)、進相軸方向(面内で遅相軸に垂直な方向)の屈折率をそれぞれ、nx、nyとし、d(nm)をフィルム(層)の厚みとしたとき、式:Re=(nx−ny)×dによって求められる。
D-1. Optical Properties of Retardation Film When the retardation film is composed only of a liquid crystal cured layer having a tilted orientation, the in-plane retardation Re of the retardation film can be, for example, 50 nm to 200 nm, preferably 70 nm to 180 nm. In this specification, “in-plane retardation Re” refers to a retardation value in a film (layer) plane measured with light having a wavelength of 590 nm at 23 ° C. Re represents the refractive index in the slow axis direction of the film (layer) at a wavelength of 590 nm (the direction in which the in-plane refractive index is maximized) and the fast axis direction (the direction perpendicular to the slow axis in the plane), respectively. nx, ny, where d (nm) is the thickness of the film (layer), it is determined by the formula: Re = (nx−ny) × d.
上記位相差フィルムの23℃における波長590nmの光で測定した透過率は、好ましくは80%以上であり、さらに好ましくは85%以上であり、特に好ましくは90%以上である。なお、透過率の理論上の上限は、100%である。 The transmittance of the retardation film measured with light having a wavelength of 590 nm at 23 ° C. is preferably 80% or more, more preferably 85% or more, and particularly preferably 90% or more. The theoretical upper limit of the transmittance is 100%.
D−2.位相差フィルムの用途
上記位相差フィルムは、好ましくは液晶表示装置に使用される。上記液晶表示装置の用途は、例えば、パソコンモニター、ノートパソコン、コピー機等のOA機器、携帯電話、時計、デジタルカメラ、携帯情報端末(PDA)、携帯ゲーム機等の携帯機器、ビデオカメラ、テレビ、電子レンジ等の家庭用電気機器、バックモニター、カーナビゲーションシステム用モニター、カーオーディオ等の車載用機器、商業店舗用インフォメーション用モニター等の展示機器、監視用モニター等の警備機器、介護用モニター、医療用モニター等の介護・医療機器等である。
D-2. Use of retardation film The retardation film is preferably used in a liquid crystal display device. Applications of the liquid crystal display device include, for example, OA devices such as personal computer monitors, notebook computers, and copiers, mobile phones, watches, digital cameras, personal digital assistants (PDAs), portable devices such as portable game machines, video cameras, and televisions. Household appliances such as microwave ovens, back monitors, monitors for car navigation systems, in-vehicle devices such as car audio, display equipment such as information monitors for commercial stores, security equipment such as monitoring monitors, nursing monitors, Nursing care and medical equipment such as medical monitors.
本発明について、以下の実施例および比較例を用いて更に説明する。なお、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。なお、実施例で用いた各分析方法は、以下の通りである。 The present invention will be further described using the following examples and comparative examples. In addition, this invention is not limited only to these Examples. In addition, each analysis method used in the Example is as follows.
(1)厚みの測定
薄膜用分光光度計[大塚電子(株)製 製品名「瞬間マルチ測光システム MCPD−2000」]を用いて測定した。
(1) Measurement of thickness It measured using the spectrophotometer for thin films [Otsuka Electronics Co., Ltd. product name "instant multiphotometry system MCPD-2000"].
(2)チルト角(θ)の測定
チルト角(θ)は、θairとθALの平均値である。θairおよびθALは、オプトサイエンス社製 製品名「Axoscan」を用いて測定した位相差フィルムの角度φにおける位相差値(R)と、アッベ屈折率計で求めた常光および異常光の屈折率(no,ne)と、上記薄膜用分光光度計で求めた液晶硬化層の厚み(d)とを、Witteの式(I)および(II)に代入して求めた。位相差値(R)は、角度φを−40°〜+40°の範囲で、5°刻みで測定した。ただし、法線方向をφ=0°とする。なお、θairは、液晶化合物の一方の側(例えば、空気界面)のチルト角を表し、θALは、他方の側(例えば、基材または配向膜界面)のチルト角を表す。
(3)照射量の測定
照度計[アイグラフィックス(株)製 製品名「EYE UV METER UVPF−A1」]を用いて測定した。
(3) Measurement of irradiation amount It measured using the illuminometer [The product name "EYE UV METER UVPF-A1" by Eye Graphics Co., Ltd.].
(4)位相差値(Re)の測定
平行ニコル回転法を原理とする位相差計[王子計測機器(株)製 製品名「KOBRA21−ADH」]を用いて、23℃における波長590nmの光で測定した。
(4) Measurement of phase difference value (Re) Using a phase difference meter based on the parallel Nicol rotation method [product name “KOBRA21-ADH” manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.], light at a wavelength of 590 nm at 23 ° C. It was measured.
(5)位相差変化率
90℃の空気循環式オーブンで500時間加熱(乾燥)した位相差フィルムの位相差値(Re)を測定し、初期(乾燥前)の位相差値(Re)に対する乾燥前後の位相差値(Re)の差を百分率で求めた。すなわち、位相差変化率は、下記式によって求められる。
位相差変化率(%)=(乾燥後の位相差値(Re)−初期の位相差値(Re))/初期の位相差値(Re)×100
(5) Retardation change rate The retardation value (Re) of a retardation film heated (dried) for 500 hours in an air circulation oven at 90 ° C. is measured, and dried with respect to the initial (before drying) retardation value (Re). The difference between the phase difference values (Re) before and after was obtained as a percentage. That is, the phase difference change rate is obtained by the following equation.
Phase difference change rate (%) = (phase difference value after drying (Re) −initial phase difference value (Re)) / initial phase difference value (Re) × 100
[実施例1]
1.液晶組成物の調製
20重量部の下記式(III)で表される高分子液晶化合物(重量平均分子量:5,000)と、80重量部の重合性液晶化合物[BASF社製、商品名「PaliocolorLC242」(ne=1.654、no=1.523)]とを、200重量部のシクロペンタノンに溶解した。得られた溶液に、0.3重量部のアクリル系レベリング剤[楠本化成社製 商品名「LF−1980」]を加え、さらに7重量部の重合開始剤[Ciba社製 商品名「イルガキュア907」]を加えた。この溶液に、固形分濃度が20重量%となるようにシクロペンタノンを加えることにより、液晶組成物を調製した。
1. Preparation of
2.工程A
トリアセチルセルロースフィルム[富士フィルム社製 商品名「TD80UL」]をラビング処理した。該ラビング処理表面に、上記1.で調製した液晶組成物を均一に塗布し、塗布層を形成した。このときの塗布層の厚みは、8.5μmであった。
2. Process A
A triacetyl cellulose film [trade name “TD80UL” manufactured by Fuji Film Co., Ltd.] was rubbed. On the rubbing surface, the above 1. The liquid crystal composition prepared in (1) was uniformly applied to form a coating layer. The thickness of the coating layer at this time was 8.5 μm.
3.工程B
上記2.で得た塗布層を、80℃の空気循環式恒温オーブンで2分間乾燥させ、厚み1.7μmの傾斜配向した液晶固化層を形成した。
3. Process B
2. The coating layer obtained in (1) was dried in an air-circulating constant temperature oven at 80 ° C. for 2 minutes to form a gradient-aligned liquid crystal solidified layer having a thickness of 1.7 μm.
4.工程C
上記3.で得た液晶固化層に、高圧水銀ランプを備える紫外線照射装置を用いて、該固化層表面の波長365nmにおける照射量が、600mJ/cm2となるように、紫外線を照射して、厚み1.7μmの傾斜配向した液晶硬化層を形成した。紫外線照射中の該固化層の表面温度を、熱電対を用いて測定したところ、40〜50℃であった。
4). Process C
3. above. The liquid crystal solidified layer obtained in (1) was irradiated with ultraviolet rays so that the irradiation amount at a wavelength of 365 nm on the solidified layer surface was 600 mJ / cm 2 using an ultraviolet irradiation device equipped with a high-pressure mercury lamp. A 7 μm tilted liquid crystal cured layer was formed. It was 40-50 degreeC when the surface temperature of this solidified layer under ultraviolet irradiation was measured using the thermocouple.
上記工程A〜Cを経て、基材と液晶硬化層とを備える位相差フィルムAを作製した。該液晶硬化層を基材から剥離して測定した物性を表1に示す。なお、該液晶硬化層の波長590nmにおける透過率は、90%であり、波長590nmにおける面内の位相差値Reは105nmであった。 Through the steps A to C, a retardation film A including a base material and a liquid crystal cured layer was produced. Table 1 shows the physical properties measured by peeling the liquid crystal cured layer from the substrate. The transmittance of the liquid crystal cured layer at a wavelength of 590 nm was 90%, and the in-plane retardation value Re at a wavelength of 590 nm was 105 nm.
[比較例1]
アクリル系レベリング剤に代えて、ポリエステル系レベリング剤[ビックケミー社製 商品名「BYK375」]を用いた以外は、実施例1と同様の方法で、位相差フィルムBを作成した。該液晶硬化層を基材から剥離して測定した物性を表1に示す。
[Comparative Example 1]
In place of the acrylic leveling agent, a retardation film B was prepared in the same manner as in Example 1 except that a polyester leveling agent [trade name “BYK375” manufactured by Big Chemie Co., Ltd.] was used. Table 1 shows the physical properties measured by peeling the liquid crystal cured layer from the substrate.
[比較例2]
アクリル系レベリング剤に代えて、ポリエステル系レベリング剤[ビックケミー社製 商品名「BYK375」]を用いたことと、波長365nmにおける照射量が、300mJ/cm2となるように、紫外線を照射した以外は、実施例1と同様の方法で、位相差フィルムCを作成した。紫外線照射中の該固化層の表面温度を、熱電対を用いて測定したところ、30℃〜40℃であった。
[Comparative Example 2]
Instead of using an acrylic leveling agent, a polyester leveling agent [trade name “BYK375” manufactured by Big Chemie Co., Ltd.] was used, and irradiation with ultraviolet rays was performed so that the irradiation amount at a wavelength of 365 nm was 300 mJ / cm 2. A retardation film C was prepared in the same manner as in Example 1. When the surface temperature of the solidified layer during the ultraviolet irradiation was measured using a thermocouple, it was 30 ° C to 40 ° C.
表1に示されるとおり、比較例1においては、高温環境下でも位相差変化が小さい位相差フィルムが得られたが、チルト角が小さくなり、さらに、チルト角のバラツキが大きくなった。これは、紫外線を強く照射したことにより、重合性の液晶化合物の重合が十分に進行したので、安定した網目構造が形成された一方で、強い紫外線照射によって液晶化合物分子の配向が乱れたためと考えられる。また、比較例2においては、チルト角が大きく、かつ、チルト角のバラツキが小さい位相差フィルムを得ることができたが、高温環境下における位相差変化が大きかった。これは、紫外線を弱く照射したことにより、液晶化合物分子の配向が維持された一方で、弱い紫外線照射では、重合性の液晶化合物の重合が不十分となったためと考えられる。 As shown in Table 1, in Comparative Example 1, a retardation film having a small change in retardation even under a high temperature environment was obtained, but the tilt angle was decreased and the variation in tilt angle was further increased. This is thought to be because the polymerization of the polymerizable liquid crystal compound progressed sufficiently by the strong irradiation of ultraviolet rays, so that a stable network structure was formed, but the alignment of the liquid crystal compound molecules was disturbed by the strong ultraviolet irradiation. It is done. In Comparative Example 2, a retardation film having a large tilt angle and a small tilt angle variation could be obtained, but the phase difference change under a high temperature environment was large. This is considered to be because the alignment of the liquid crystal compound molecules was maintained by weakly irradiating ultraviolet rays, but the polymerization of the polymerizable liquid crystal compound was insufficient with weak ultraviolet irradiation.
上記比較例1および2の結果から、高温環境下における位相差変化を小さくするためには、液晶硬化層を形成する際の紫外線照射を強くする必要があるが、そのような条件下ではチルト角が小さくなることがわかる。また、大きいチルト角を得るために、紫外線照射を弱くする必要があるが、そのような条件下では、高温環境下における位相差変化が大きくなることがわかる。すなわち、チルト角を大きくすることと高温環境下における位相差変化を小さくすることとは、トレードオフの関係にあることがわかる。 From the results of Comparative Examples 1 and 2, it is necessary to increase the ultraviolet irradiation when forming the liquid crystal cured layer in order to reduce the phase difference change under a high temperature environment. It turns out that becomes small. Moreover, in order to obtain a large tilt angle, it is necessary to weaken the ultraviolet irradiation, but it can be seen that under such conditions, the phase difference change under a high temperature environment becomes large. That is, it can be seen that increasing the tilt angle and reducing the phase difference change in a high temperature environment are in a trade-off relationship.
一方、実施例1の結果から、液晶化合物との相溶性に優れたアクリル系レベリング剤を用いることにより、大きいチルト角と小さい位相差変化との両立が可能となることがわかる。また、アクリル系レベリング剤は、表面調整能に優れるので、厚みバラツキの小さい位相差フィルムを得ることができることがわかる。 On the other hand, it can be seen from the results of Example 1 that both a large tilt angle and a small phase difference change can be achieved by using an acrylic leveling agent having excellent compatibility with the liquid crystal compound. Moreover, since an acrylic leveling agent is excellent in surface adjustment ability, it turns out that a retardation film with small thickness variation can be obtained.
[参考例1]
実施例1および比較例1で調製した液晶組成物を用いた場合の、紫外線照射(波長365nmにおける照射量が、600mJ/cm2)中の液晶固化層の表面温度と、チルト角との関係を調べた。結果を図1に示す。図1に示されるとおり、アクリル系レベリング剤を用いない場合、液晶固化層の表面が高温になると、チルト角が著しく小さくなることがわかる。具体的には、液晶固化層の表面温度が45℃以上になると、40°未満のチルト角しか得られない。一方、アクリル系レベリング剤を用いる場合、液晶固化層の表面が50℃であっても、40°以上のチルト角を得ることができる。
[Reference Example 1]
When the liquid crystal composition prepared in Example 1 and Comparative Example 1 was used, the relationship between the tilt angle and the surface temperature of the liquid crystal solidified layer during ultraviolet irradiation (the irradiation amount at a wavelength of 365 nm was 600 mJ / cm 2 ). Examined. The results are shown in FIG. As shown in FIG. 1, it can be seen that when the acrylic leveling agent is not used, the tilt angle becomes remarkably small when the surface of the liquid crystal solidified layer becomes high temperature. Specifically, when the surface temperature of the liquid crystal solidified layer is 45 ° C. or higher, only a tilt angle of less than 40 ° can be obtained. On the other hand, when an acrylic leveling agent is used, a tilt angle of 40 ° or more can be obtained even when the surface of the liquid crystal solidified layer is 50 ° C.
本発明の製造方法は、チルト角が大きく、液晶硬化層の厚みバラツキが小さく、かつ、高温環境下における位相差変化の小さい位相差フィルムを十分な生産性で得ることができるので、位相差フィルムの製造分野において好適に適用され得る。 Since the production method of the present invention can obtain a retardation film having a large tilt angle, a small variation in thickness of the liquid crystal cured layer, and a small retardation change under a high temperature environment with sufficient productivity, the retardation film It can be suitably applied in the manufacturing field.
Claims (6)
工程A;配向処理が施された基材の該配向処理表面上に、1種以上の重合性の液晶化合物と溶媒とアクリル系レベリング剤とを含む液晶組成物を塗布して、塗布層を形成する工程、
工程B;該塗布層を乾燥して、傾斜配向した液晶固化層を形成する工程、
工程C;該液晶固化層に、紫外線を照射して、傾斜配向した液晶硬化層を形成する工程。 A method for producing a retardation film comprising a tilted liquid crystal cured layer, comprising the following steps A to C:
Step A: Applying a liquid crystal composition containing one or more polymerizable liquid crystal compounds, a solvent, and an acrylic leveling agent on the alignment-treated surface of the substrate subjected to the alignment treatment to form a coating layer The process of
Step B; drying the coating layer to form a tilted liquid crystal solidified layer;
Step C: a step of irradiating the liquid crystal solidified layer with ultraviolet rays to form a tilted and aligned liquid crystal cured layer.
A liquid crystal display device comprising the retardation film according to claim 5.
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