JPWO2020090522A1 - Film roll, optical film, 3D image display device and 3D image display system - Google Patents
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Abstract
本発明は、長手方向に第1領域及び第2領域が繰り返し配置されるようなパターン部分を有する光学フィルムを、例えば間欠露光方式によるパターン露光のような方法によって実現し、実用上にも有利な長手方向に連続的に巻かれたロール形態で提供する。長手方向に連続的に巻かれたフィルムロールであって、面内で交互に配置された面内遅相軸方向が互いに異なる第1位相差領域及び第2位相差領域からなるパターン部分を含み、前述のパターン部分を少なくとも2回以上ロール長手方向に有するフィルムロール。The present invention realizes an optical film having a pattern portion in which a first region and a second region are repeatedly arranged in the longitudinal direction by a method such as pattern exposure by an intermittent exposure method, which is also advantageous in practical use. It is provided in the form of a roll that is continuously wound in the longitudinal direction. A film roll that is continuously wound in the longitudinal direction and includes a pattern portion composed of a first phase difference region and a second phase difference region that are alternately arranged in the plane and have different in-plane slow phase axial directions. A film roll having the above-mentioned pattern portion at least twice in the roll longitudinal direction.
Description
本発明は、面内で交互に配置された第1及び第2位相差領域からなるパターン部分を含み、前述のパターン部分を少なくとも2回以上ロール長手方向に有し、かつ製造が容易で実用性に優れたフィルムロール、並びにこのフィルムロールを利用した偏光板一体型のフィルムロール、光学フィルム、立体画像の表示が可能な3D画像表示装置及び3D画像表示システムに関する。 The present invention includes a pattern portion composed of first and second retardation regions alternately arranged in a plane, has the above-mentioned pattern portion at least twice in the roll longitudinal direction, is easy to manufacture, and is practical. The present invention relates to an excellent film roll, a film roll integrated with a polarizing plate using this film roll, an optical film, a 3D image display device capable of displaying a stereoscopic image, and a 3D image display system.
立体画像を表示する3D画像表示装置には、右眼用画像及び左眼用画像を、互いに反対方向の円偏光画像とするための光学部材が必要である。例えば、かかる光学部材には、遅相軸やレターデーション等が互いに異なる第1及び第2の領域が面内に規則的に配置されたパターン、例えばストライプ状に配置されたパターン位相差膜がしられており、FPR(フィルム・パターンド・レターダー)として3D用画像表示装置に利用されている(例えば特許文献1及び2)。 A 3D image display device that displays a stereoscopic image requires an optical member for converting a right-eye image and a left-eye image into circularly polarized images in opposite directions. For example, such an optical member has a pattern in which first and second regions having different slow axes and retardations are regularly arranged in a plane, for example, a pattern retardation film arranged in a stripe shape. It is used as an FPR (Film Patterned Letterer) in a 3D image display device (for example, Patent Documents 1 and 2).
ところで、上記パターン位相差膜のような光学フィルムを大量・安価に量産し、実用性に優れたものとするには、光学フィルムを長手方向に連続的に巻かれたロール形態で提供する必要がある。この際に、前記のストライプ状のパターンは、例えば特許文献1及び2にあるように、第1及び第2の領域が隣り合うようにしてかつ長手方向に光配向膜を露光したパターンを形成することで、連続してロール形態とすることが可能である。 By the way, in order to mass-produce optical films such as the above-mentioned pattern retardation film at low cost and to make them excellent in practicality, it is necessary to provide the optical films in the form of rolls continuously wound in the longitudinal direction. be. At this time, the striped pattern forms a pattern in which the first and second regions are adjacent to each other and the photoalignment film is exposed in the longitudinal direction, as described in Patent Documents 1 and 2, for example. As a result, it is possible to continuously form a roll.
一方、上記の面内に規則的に配置されたパターン位相差膜は、右眼用画像及び左眼用画像が等しい面積とすることができればストライプ状である必要性はなく、例えばチェッカーボード状に右眼用画像及び左眼用画像を配置したパターンであってもよい。3D画像表示装置において、ストライプ状の配置は一般に線状に右眼用画像と左眼用画像が連続することで、両者が分割しきれずに混在するクロストーク現象が起きやすい。チェッカーボード状の配置は、右眼用画素及び左眼用画素が連続しないため、ストライプ状の配置よりも人間の視覚の作用として、より画素が滑らかに見えることが知られている(特許文献3)。 On the other hand, the pattern retardation films regularly arranged in the above plane do not need to be striped if the right eye image and the left eye image can have the same area, for example, a checkerboard shape. It may be a pattern in which an image for the right eye and an image for the left eye are arranged. In a 3D image display device, in a striped arrangement, a right eye image and a left eye image are generally linearly continuous, so that a crosstalk phenomenon is likely to occur in which both cannot be completely divided and are mixed. It is known that in the checkerboard-like arrangement, since the pixels for the right eye and the pixels for the left eye are not continuous, the pixels look smoother as an action of human vision than the stripe-like arrangement (Patent Document 3). ).
このチェッカーボード状のパターンのような長手方向に第1及び第2の領域が変化するように配置されたパターンでは、前述のような長手方向に連続して光配向膜を露光する手法では、連続したロール形態で作製することはできない。 In the pattern arranged so that the first and second regions change in the longitudinal direction such as this checkerboard-like pattern, the method of continuously exposing the photoalignment film in the longitudinal direction as described above is continuous. It cannot be produced in the form of a roll.
チェッカーボード状パターンに限らず、右眼用画像及び左眼用画像を等面積で分割しつつ、長手方向に第1領域及び第2領域が繰り返し配置されるようなパターン部分を持つFPRが自由に設計できれば、表示する画像表示装置の画素設計も、より自由な設計が可能となる。 Not limited to the checkerboard pattern, the FPR having a pattern portion in which the first region and the second region are repeatedly arranged in the longitudinal direction while dividing the image for the right eye and the image for the left eye into equal areas can be freely created. If it can be designed, the pixel design of the image display device to be displayed can be designed more freely.
本発明の第一の課題は、長手方向に第1領域及び第2領域が繰り返し配置されるようなパターン部分を有する光学フィルムを、例えば間欠露光方式によるパターン露光のような方法によって実現し、実用上にも有利な長手方向に連続的に巻かれたロール形態で提供することである。第二の課題は、前述のロール形態で実現した光学フィルム及び偏光板を含む一体型のロール形態の光学フィルムとして提供することである。さらに第三の課題は、このロール形態の光学フィルムを用いることで、視野角特性の良い3D画像表示システムを提供することである。 The first object of the present invention is to realize an optical film having a pattern portion in which a first region and a second region are repeatedly arranged in the longitudinal direction, for example, by a method such as pattern exposure by an intermittent exposure method, and put it into practical use. It is also provided in the form of a roll continuously wound in the longitudinal direction, which is also advantageous on the top. A second object is to provide an optical film in an integrated roll form including an optical film and a polarizing plate realized in the above-mentioned roll form. A third object is to provide a 3D image display system having good viewing angle characteristics by using this roll-shaped optical film.
上記課題を解決するための手段は以下の通りである。
[1]長手方向に連続的に巻かれたフィルムロールであって、
面内で交互に配置された面内遅相軸方向が互いに異なる第1位相差領域及び第2位相差領域からなるパターン部分を含み、
前述のパターン部分を少なくとも2か所以上ロール長手方向に有することを特徴とするフィルムロール。
[2]第1位相差領域および第2位相差領域は、同一面内において、第1方向および第1方向に直交する第2方向のそれぞれに交互に配置されている[1]に記載のフィルムロール。
[3]パターン部分は、第1位相差領域と第2位相差領域との境界に位置する境界領域を有し、
境界領域の平均幅が20μm以下であり、
第1位相差領域および第2位相差領域のうち面積が小さい方の位相差領域の隣接する領域同士の角部間の平均間隔が60μm以下である[2]に記載のフィルムロール。
[4]前述の第1及び第2位相差領域が、互いに直交する面内遅相軸を有する[1]〜[3]のいずれかに記載のフィルムロール。
[5]前述のパターン部分を少なくとも2回以上ロール幅方向の同じ位置に含む[1]〜[4]のいずれかに記載のフィルムロール。
[6]前述の第1及び第2位相差領域のRe(550)が、110〜165nmである[1]〜[5]のいずれかに記載のフィルムロール: 但し、Re(550)は波長550nmにおける各位相差領域の面内レターデーション値(単位:nm)である。
[7]前述の第1及び第2位相差領域が、重合性基を有するディスコティック液晶を主成分とする組成物から形成されている光学異方性層である[1]〜[6]のいずれかに記載のフィルムロール。
[8][1]〜[7]のいずれかに記載のフィルムロールと、偏光膜とを含み、前述の光学異方性層の第1及び第2の位相差領域のそれぞれの面内遅相軸方向と、偏光膜の吸収軸方向とが43〜47°である偏光板一体型のフィルムロール。
[9][8]の光学フィルムから単数または複数のパターン部分を裁断したシート形態の光学フィルム。
[10]画像信号に基づいて駆動される表示パネルと、前述の表示パネルの視認側に[9]のシート形態の光学フィルムを有する3D画像表示装置。
[11][10]に記載の3D用画像表示装置と、その3D用画像表示装置の視認側に配置される円偏光板とを少なくとも備え、その円偏光板を通じて立体画像を視認させる3D画像表示システム。The means for solving the above problems are as follows.
[1] A film roll that is continuously wound in the longitudinal direction.
Includes a pattern portion consisting of a first phase difference region and a second phase difference region arranged alternately in the plane and having different in-plane slow phase axial directions.
A film roll characterized by having at least two or more of the above-mentioned pattern portions in the roll longitudinal direction.
[2] The film according to [1], wherein the first retardation region and the second retardation region are alternately arranged in the same plane in the first direction and the second direction orthogonal to the first direction. roll.
[3] The pattern portion has a boundary region located at the boundary between the first phase difference region and the second phase difference region.
The average width of the boundary region is 20 μm or less,
The film roll according to [2], wherein the average distance between the corners of the adjacent regions of the first retardation region and the second retardation region, whichever has the smaller area, is 60 μm or less.
[4] The film roll according to any one of [1] to [3], wherein the first and second phase difference regions described above have in-plane slow phase axes orthogonal to each other.
[5] The film roll according to any one of [1] to [4], which includes the above-mentioned pattern portion at the same position in the roll width direction at least twice.
[6] The film roll according to any one of [1] to [5], wherein Re (550) in the first and second retardation regions is 110 to 165 nm: However, Re (550) has a wavelength of 550 nm. It is an in-plane retardation value (unit: nm) of each phase difference region in.
[7] Of [1] to [6], the first and second retardation regions described above are optically anisotropic layers formed from a composition containing a discotic liquid crystal having a polymerizable group as a main component. The film roll according to any.
[8] The in-plane slow phase of each of the first and second retardation regions of the above-mentioned optically anisotropic layer, which comprises the film roll according to any one of [1] to [7] and the polarizing film. A polarizing plate integrated film roll in which the axial direction and the absorption axial direction of the polarizing film are 43 to 47 °.
[9] An optical film in the form of a sheet obtained by cutting a single or a plurality of pattern portions from the optical film of [8].
[10] A 3D image display device having a display panel driven based on an image signal and an optical film in the form of a sheet of [9] on the visual side of the display panel described above.
[11] A 3D image display that includes at least the 3D image display device according to [10] and a circularly polarizing plate arranged on the viewing side of the 3D image display device, and allows the stereoscopic image to be visually recognized through the circularly polarizing plate. system.
本発明によれば、長手方向に第1領域及び第2領域が繰り返し配置されるようなパターン部分を有する光学フィルムを、長手方向に連続的に巻かれたロール形態で提供することができる。また前述のロール形態で実現した光学フィルム及び偏光板を含む一体型のロール形態の光学フィルムとして提供することができる、さらには、このロール形態の光学フィルムを用いることで、視野角特性の良い3D画像表示システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical film having a pattern portion in which a first region and a second region are repeatedly arranged in the longitudinal direction in a roll form continuously wound in the longitudinal direction. Further, it can be provided as an integrated roll-type optical film including an optical film and a polarizing plate realized in the above-mentioned roll form. Furthermore, by using this roll-type optical film, 3D having good viewing angle characteristics can be provided. An image display system can be provided.
以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。まず、本明細書で用いられる用語について説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. The numerical range represented by using "~" in the present specification means a range including the numerical values before and after "~" as the lower limit value and the upper limit value. First, the terms used in the present specification will be described.
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、及び厚さ方向のレターデーションを表す。Re(λ)はKOBRA21ADH、又はWR(王子計測機器(株)製)において、波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。測定波長λnmの選択にあたっては、波長選択フィルタをマニュアルで交換するか、または測定値をプログラム等で変換して測定することができる。測定されるフィルムが、1軸又は2軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりRth(λ)が算出される。なお、この測定方法は、後述する光学異方性層中のディスコティック液晶分子の配向膜側の平均チルト角、その反対側の平均チルト角の測定においても一部利用される。
Rth(λ)は、前述のRe(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA 21ADH、又はWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする)のフィルム法線方向に対して法線方向から片側50°まで10度ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて全部で6点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA21ADH又はWRが算出する。上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、KOBRA21ADH、又はWRが算出する。なお、遅相軸を傾斜軸(回転軸)として(遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする)、任意の傾斜した2方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値、及び入力された膜厚値を基に、以下の式(A)、及び式(B)よりRthを算出することもできる。Re (λ) and Rth (λ) represent in-plane retardation at wavelength λ and retardation in the thickness direction, respectively. Re (λ) is measured by KOBRA21ADH or WR (manufactured by Oji Measuring Instruments Co., Ltd.) by incident light having a wavelength of λ nm in the film normal direction. When selecting the measurement wavelength λnm, the wavelength selection filter can be replaced manually, or the measured value can be converted by a program or the like for measurement. When the film to be measured is represented by a uniaxial or biaxial refractive index ellipsoid, Rth (λ) is calculated by the following method. This measuring method is also partially used for measuring the average tilt angle on the alignment film side and the average tilt angle on the opposite side of the discotic liquid crystal molecules in the optically anisotropic layer, which will be described later.
Rth (λ) uses the above-mentioned Re (λ) as an in-plane slow axis (determined by KOBRA 21ADH or WR) as an inclination axis (rotation axis) (when there is no slow axis, a film). A total of 6 points are incident with light having a wavelength of λ nm from each inclined direction in steps of 10 degrees from the normal direction to 50 ° on one side with respect to the film normal direction (with an arbitrary direction in the plane as the axis of rotation). The measurement is performed, and KOBRA21ADH or WR is calculated based on the measured retardation value, the assumed value of the average refractive index, and the input film thickness value. In the above, in the case of a film having a direction in which the retardation value becomes zero at a certain inclination angle with the slow axis in the plane as the rotation axis from the normal direction, the retardation at an inclination angle larger than the inclination angle. The value is calculated by KOBRA21ADH or WR after changing its sign to negative. The retardation value is measured from two arbitrary inclined directions with the slow axis as the tilt axis (rotation axis) (when there is no slow axis, the rotation axis is any direction in the film surface). , The value, the assumed value of the average refractive index, and the input film thickness value can be used to calculate Rth from the following equations (A) and (B).
なお、上記のRe(θ)は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値を表す。また、式(A)におけるnxは、面内における遅相軸方向の屈折率を表し、nyは、面内においてnxに直交する方向の屈折率を表し、nzは、nx及びnyに直交する方向の屈折率を表す。dは膜厚である。
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d・・・・・・・・式(B)
The above Re (θ) represents a retardation value in a direction inclined by an angle θ from the normal direction. Further, in the formula (A), nx represents the refractive index in the slow axis direction in the plane, ny represents the refractive index in the direction orthogonal to nx in the plane, and nz represents the refractive index in the direction orthogonal to nx and ny. Represents the refractive index of. d is the film thickness.
Rth = ((nx + ny) /2-nz) × d ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Equation (B)
測定されるフィルムが、1軸や2軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸(opticaxis)がないフィルムの場合には、以下の方法により、Rth(λ)は算出される。Rth(λ)は、前述のRe(λ)を、面内の遅相軸(KOBRA21ADH、又はWRにより判断される)を傾斜軸(回転軸)として、フィルム法線方向に対して−50°から+50°まで10°ステップで各々その傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて11点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にKOBRA21ADH又はWRが算出する。また、上記の測定において、平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック(JOHNWILEY&SONS,INC)、各種光学フィ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。主な光学フィ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と膜厚を入力することで、KOBRA21ADH又はWRはnx、ny、nzを算出する。この算出されたnx、ny、nzよりNz=(nx−nz)/(nx−ny)が更に算出される。 When the film to be measured is a film that cannot be represented by a uniaxial or biaxial refractive index ellipsoid, that is, a film that does not have a so-called opticaxis, Rth (λ) is calculated by the following method. Rth (λ) is from -50 ° with respect to the film normal direction with the above-mentioned Re (λ) as the in-plane slow axis (determined by KOBRA21ADH or WR) as the tilt axis (rotation axis). Light with a wavelength of λ nm is incident from the inclined direction in 10 ° steps up to + 50 °, and 11 points are measured. Based on the measured retardation value, the assumed value of the average refractive index, and the input film thickness value. Calculated by KOBRA21ADH or WR. Further, in the above measurement, as the assumed value of the average refractive index, the values in the Polymer Handbook (JOHNWILEY & SONS, INC) and the catalogs of various optical films can be used. If the average refractive index value is unknown, it can be measured with an Abbe refractometer. The values of the average refractive index of the main optical films are illustrated below: cellulose acylate (1.48), cycloolefin polymer (1.52), polycarbonate (1.59), polymethylmethacrylate (1.49), It is polystyrene (1.59). By inputting the assumed value of the average refractive index and the film thickness, KOBRA21ADH or WR calculates nx, ny, and nz. Nz = (nx-nz) / (nx-ny) is further calculated from the calculated nx, ny, and nz.
なお、本明細書では、「可視光」とは、380nm〜780nmのことをいう。また、本明細書では、測定波長について特に付記がない場合は、測定波長は550nmである。
また、本明細書において、角度(例えば「90°」等の角度)、及びその関係(例えば「直交」、「平行」、及び「45°で交差」等)については、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。例えば、厳密な角度±10°未満の範囲内であることなどを意味し、厳密な角度との誤差は、5°以下であることが好ましく、3°以下であることがより好ましい。In addition, in this specification, "visible light" means 380 nm to 780 nm. Further, in the present specification, unless otherwise specified, the measurement wavelength is 550 nm.
Further, in the present specification, regarding the angle (for example, an angle such as "90 °") and its relationship (for example, "orthogonal", "parallel", and "intersection at 45 °"), the technical field to which the present invention belongs. It shall include the range of error allowed in. For example, it means that the angle is within a range of less than ± 10 °, and the error from the exact angle is preferably 5 ° or less, and more preferably 3 ° or less.
[フィルムロール]
本発明のフィルムロールは、
長手方向に連続的に巻かれたフィルムロールであって、
面内で交互に配置された面内遅相軸方向が互いに異なる第1位相差領域及び第2位相差領域からなるパターン部分を含み、
パターン部分を少なくとも2か所以上ロール長手方向に有するフィルムロールである。[Film roll]
The film roll of the present invention
A film roll that is continuously wound in the longitudinal direction.
Includes a pattern portion consisting of a first phase difference region and a second phase difference region arranged alternately in the plane and having different in-plane slow phase axial directions.
A film roll having at least two pattern portions in the roll longitudinal direction.
本発明のフィルムロールについて図面を用いて説明する。
図1は、本発明のフィルムロールの一例を示す模式図である。図2は、図1に示すフィルムロールが有するパターン部分を示す平面図である。図3は、図2のパターン部分の一部を拡大して示す図である。The film roll of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a film roll of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing a pattern portion of the film roll shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged view showing a part of the pattern portion of FIG.
図1に示すフィルムロール20は、長尺な支持体22と、複数のパターン部分12とを有する。フィルムロール20において、複数のパターン部分12は、長尺な支持体22の長手方向に配列されている。フィルムロール20は、長手方向にロール状に巻き回されている。
なお、図1ならびに後述の図2、図7〜図9において、長尺な支持体22の長手方向を矢印Xで示す。The
In addition, in FIG. 1 and FIGS. 2 and 7 to 9 described later, the longitudinal direction of the
支持体22は、複数のパターン部分12を支持できる長尺な支持体であればよい。支持体22は透明支持体であるのが好ましい。
支持体22の幅および長さは、複数のパターン部分12を支持できれば特に制限はない。支持体22の幅は、300mm〜2500mmが好ましく、500mm〜2200mmがより好ましい。また、支持体22の長さは、10m〜5000mが好ましく、20m〜3000mがより好ましい。
また、支持体22の厚さは、パターン部分12を支持できればよく、10μm〜200μmが好ましく、15μm〜150μmがより好ましく、20μm〜120μmがさらに好ましい。
支持体22の材料としては、後述の透明支持体14と同様のものが例示される。The
The width and length of the
The thickness of the
Examples of the material of the
パターン部分12は、光学異方性層であり、面内遅相軸方向が互いに異なる第1位相差領域と第2位相差領域とを有する。また、図2に示すように、パターン部分12は、面内で交互に配置された第1位相差領域12a及び第2位相差領域12bからなる。第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bはそれぞれ、面内に屈折率異方性を有する領域であり、入射した光に位相差を与える。
The
図2に示すパターン部分12において、第1位相差領域12a及び第2位相差領域12bは、同一面内において、図2中上下方向および左右方向のそれぞれに交互に配置されている。図2において、上下方向および左右方向は、本発明における第1方向および第1方向に直交する第2方向に相当する。なお、以下の説明において、第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bが第1方向および第2方向に交互に配列されたパターンをチェッカーボード状パターン、チェッカーパターン、あるいは、格子状パターンともいう。
In the
図3に、図2に示すパターン部分12の一部を拡大して示す。
図3において、第1位相差領域12aの遅相軸方向を矢印aで示し、第2位相差領域12bの遅相軸方向を矢印bで示す。図3に示す例においては、第1位相差領域12aの遅相軸方向(矢印a)と、第2位相差領域12bの遅相軸方向(矢印b)は、互いに直交している。
パターン部分12の第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bの詳細は後に詳述する。FIG. 3 shows an enlarged part of the
In FIG. 3, the slow axis direction of the first
Details of the first
前述のとおり、チェッカーボード状パターンのような長手方向に第1及び第2の領域が変化するように配置されたパターンでは、長手方向に連続して配向膜を露光する手法では、連続したロール形態で作製することはできないという問題があった。 As described above, in a pattern such as a checkerboard pattern in which the first and second regions are arranged so as to change in the longitudinal direction, in the method of continuously exposing the alignment film in the longitudinal direction, a continuous roll form is used. There was a problem that it could not be produced with.
これに対して、本発明のフィルムロールは、第1位相差領域及び第2位相差領域からなるパターン部分を少なくとも2か所以上ロール長手方向に有する構成とする。長手方向に第1位相差領域及び第2位相差領域が繰り返し配置されるようなパターン部分を間欠的に2か所以上に設ける構成とすることで、間欠露光方式によるパターン露光のような方法によって配向膜を露光することができるので、長手方向に連続的に巻かれたロール形態で第1位相差領域及び第2位相差領域からなるパターン部分を形成することができる。 On the other hand, the film roll of the present invention has at least two pattern portions composed of a first retardation region and a second retardation region in the roll longitudinal direction. By providing a pattern portion in which the first phase difference region and the second phase difference region are repeatedly arranged in two or more places in the longitudinal direction, a method such as pattern exposure by an intermittent exposure method can be used. Since the alignment film can be exposed, a pattern portion including a first retardation region and a second retardation region can be formed in a roll form continuously wound in the longitudinal direction.
ここで、面内遅相軸方向が互いに異なる領域を隣接して形成する場合、その境界に液晶性化合物が一様な配向を形成していない境界領域12cが生じる。また、第1位相差領域12aと、第2位相差領域12bとは、同じ形状および大きさで形成されるのが理想であるが、完全に同一の大きさに形成するのは難しく、図4および図5に示すように、第1位相差領域12aと第2位相差領域12bとは異なる大きさに形成される。図4および図5においては、第1位相差領域12aが第2位相差領域12bよりも大きい。
Here, when regions having different in-plane slow-phase axial directions are formed adjacent to each other, a
第1位相差領域12aが第2位相差領域12bよりも大きいと、例えば、図4に示すように、角部が隣接する第1位相差領域12a同士は、角部で接続した状態になる。一方、面積の小さい第2位相差領域12b同士の角部の間には、境界領域26および第1位相差領域12aが存在する状態になる。
あるいは、例えば、図5に示すように、第1位相差領域12a同士が角部で接続されていない状態の場合でも、面積が小さい第2位相差領域12b同士の角部間の間隔は、面積が大きい第1位相差領域12a同士の角部間の間隔よりも大きくなる。
なお、図4および図5は、図3に示すパターン部分12の、4つの位相差領域の角部が隣接する領域Aを拡大して示す図である。When the
Alternatively, for example, as shown in FIG. 5, even when the
Note that FIGS. 4 and 5 are enlarged views showing a region A in which the corners of the four retardation regions of the
境界領域12cは、第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bとは異なり、液晶性化合物が一様な配向を形成していない領域であるため、光漏れの原因となる。
また、図4および図5に示したように、第1位相差領域12aと第2位相差領域12bとの大きさが異なる場合には、小さい領域(図示例では第2位相差領域12b)の隣接する領域同士の角部間の間隔Cは大きくなる。角部間の間隔Cが大きいと光漏れが多くなりクロストークが生じる。また、小さい領域(第2位相差領域12b)が存在すべき位置にはみ出した第1位相差領域12aが存在することになるため、光漏れが生じてクロストークが発生してしまう。Unlike the
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, when the sizes of the first
従って、光漏れの抑制、および、クロストークの抑制の観点から、境界領域12cの幅は、20μm以下が好ましく、3μm〜20μmがより好ましく、3μm〜12μmがさらに好ましく、3μm〜8μmが特に好ましい。また、面積が小さい方の位相差領域の隣接する領域同士の角部間の平均間隔は、60μm以下が好ましく、4μm〜60μmがより好ましく、4μm〜30μmがさらに好ましく、4μm〜10μmが特に好ましい。
Therefore, from the viewpoint of suppressing light leakage and crosstalk, the width of the
なお、第1位相差領域12a、第2位相差領域12bおよび境界領域12cは、偏光顕微鏡観察にて判別することができる。例えば、パターン光学異方性層(第1位相差領域の面内遅相軸と第2位相差領域の面内遅相軸とが直交しているパターン光学異方性層)を、第1位相差領域または第2位相差領域のいずれか一方の面内遅相軸が、透過軸が直交位に組合された2枚の偏光板のいずれか一方の透過軸と平行になるように偏光顕微鏡(NIKON製 ECLIPE E600W POL)のサンプルステージ上に設置する。このとき、第1位相差領域、および、第2位相差領域は黒表示される。一方、境界領域は一様な配向を形成していない領域なので光が遮光されず、白表示される。これにより、各領域を特定することができる。
The
境界領域の特定は、上記のように、直交位に組合された2枚の偏光板のいずれか一方の透過軸と平行になるように偏光顕微鏡を使用する。その汎用的な手順としては、偏光顕微鏡を用いて、透過軸が直交位に組合された2枚の偏光板の間にサンプルとなるパターン光学異方性層を配置して、パターン光学異方性層を光軸に対して垂直となる面内で回転させて、第1位相差領域が黒表示となる状態の観察図と、第2位相差領域が黒表示となる状態の観察図とを比較する。2つの観察図中の両方において白表示となる領域が境界領域に該当する。 To identify the boundary region, a polarizing microscope is used so as to be parallel to the transmission axis of either of the two polarizing plates combined at the orthogonal positions as described above. As a general-purpose procedure, a polarizing microscope is used to arrange a patterned optically anisotropic layer as a sample between two polarizing plates whose transmission axes are combined at orthogonal positions to form a patterned optically anisotropic layer. The observation diagram in which the first retardation region is displayed in black is compared with the observation diagram in which the second retardation region is displayed in black by rotating in a plane perpendicular to the optical axis. The area displayed in white in both of the two observation diagrams corresponds to the boundary area.
境界領域の幅は、偏光顕微鏡で観察される画像を、偏光顕微鏡に取り付けたデジタルカメラ(NIKON DIGITAL CAMERA DXM1200)からPC(personal computer)に取り込み、画像解析ソフトWinROOF(三谷商事株式会社)を用いて測定する。具体的な測定方法として、例えば、境界領域の幅を測定する場合、まず、図6に示すように、偏光顕微鏡にて境界領域12cが中央付近にくるように観察する。その際、図6に示すように、境界領域12cが延びる方向が上下方向となるように観察する。次に、観察図において、境界領域12cの左側に突出する凸部のうち最も左側に突出した2つの凸部の頂点を結ぶ直線Xを引く。次に、直線X上の任意の点Yから、直線Xに対して直交する方向で、直線Xから境界領域12cの右側端部まで線(図中では矢印)を引き、その長さを算出する。なお、上記長さの算出は、任意の点Yから50μm間隔(図中、Dが50μm)で10箇所行い、得られた10箇所における長さを算術平均して、境界領域12cの幅を求める。さらに、上記観察をパターン光学異方性層の任意の3箇所において行い、各観察図において得られた境界領域12cの幅をさらに算術平均して、境界領域の平均幅を求める。
なお、上記直線Xを引く作業、および、直線Xから境界領域12cの右側端部までの長さの測定は、WinROOFを用いて行う。
なお、図6においては、境界領域12cが蛇行している態様が開示されているが、この態様には限定されず、直線状であってもよい。For the width of the boundary region, the image observed by the polarizing microscope is taken into a PC (personal computer) from a digital camera (NIKON DIGITAL CAMERA DXM1200) attached to the polarizing microscope, and the image analysis software WinROOF (Mitani Shoji Co., Ltd.) is used. taking measurement. As a specific measurement method, for example, when measuring the width of the boundary region, first, as shown in FIG. 6, observe with a polarizing microscope so that the
The work of drawing the straight line X and the measurement of the length from the straight line X to the right end of the
Note that FIG. 6 discloses a mode in which the
位相差領域同士の角部間の間隔は、偏光顕微鏡で観察される画像を、偏光顕微鏡に取り付けたデジタルカメラ(NIKON DIGITAL CAMERA DXM1200)からPCに取り込み、画像解析ソフトWinROOF(三谷商事株式会社)を用いて測定する。具体的な測定方法として、まず、図4および図5に示すように、偏光顕微鏡にて角部が中央付近にくるように観察する。その際、図4および図5に示すように、境界領域が延びる方向が上下方向と左右方向とになるように観察する。次に、観察図において、位相差領域同士の角部の最短距離を測定し、「位相差領域同士の角部間の間隔C」とする。上記観察を格子状パターンの角部の任意の10箇所において行い、各観察図において得られた「位相差領域同士の角部間の間隔C」をさらに算術平均して、「位相差領域同士の角部間の平均間隔」を求める。 As for the distance between the corners of the phase difference regions, the image observed by the polarizing microscope is taken into a PC from a digital camera (NIKON DIGITAL CAMERA DXM1200) attached to the polarizing microscope, and the image analysis software WinROOF (Mitani Shoji Co., Ltd.) is used. Use to measure. As a specific measurement method, first, as shown in FIGS. 4 and 5, observe with a polarizing microscope so that the corners are near the center. At that time, as shown in FIGS. 4 and 5, observation is performed so that the directions in which the boundary region extends are the vertical direction and the horizontal direction. Next, in the observation diagram, the shortest distance between the corners of the retardation regions is measured and set as "the distance C between the corners of the retardation regions". The above observation is performed at arbitrary 10 points of the corners of the grid pattern, and the "distance C between the corners of the phase difference regions" obtained in each observation diagram is further arithmetically averaged to obtain "the phase difference regions. Find the "average spacing between corners".
なお、第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bが格子状パターンで配列される場合には、第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bの形状は、略正方形状、あるいは、略長方形状であるのが好ましい。また、第1位相差領域22および第2位相差領域24の形状は、相似形状であるのが好ましい。
When the first
また、長尺な支持体22の長手方向に複数配置されるパターン部分12は、幅方向の同じ位置に配置されるのが好ましい。言い換えると、幅方向の同じ位置に2つ以上のパターン部分を有しているのが好ましい。これにより、間欠露光方式によるパターン露光の際に、マスクの幅方向の位置を変更する必要がなく、パターン露光をより簡易に行うことができる。
Further, it is preferable that a plurality of
また、図1に示す例では、パターン部分12が、長尺な支持体22の長手方向に複数配置される構成としたが、これに限定はされない。
図7に示す示すように、パターン部分12が、長尺な支持体22の長手方向、および、幅方向それぞれに複数配置されてもよい。図7に示す例では、長尺な支持体22の幅方向に4つのパターン部分12が配置されており、幅方向に配置された4つのパターン部分12が長手方向に複数配置されている。Further, in the example shown in FIG. 1, a plurality of
As shown in FIG. 7, a plurality of
なお、長尺な支持体22の幅方向に配置されるパターン部分12の数は4つに限定はされず、1〜3つでもよく、5つ以上であってもよい。
The number of
また、フィルムロール20における各パターン部分12の大きさは、間欠露光方式によるパターン露光が適切に実施できる大きさであれば特に制限はない。パターン部分12の大きさとしては、長手方向10〜2000mm×幅方向10〜2000mmが好ましく、長手方向20〜1000mm×幅方向20〜1000mmがより好ましい。
The size of each
また、フィルムロール20において、長手方向に隣接するパターン部分12の間の距離は、間欠露光方式によるパターン露光が適切に実施できる距離であれば特に制限はない。パターン部分12の間の距離としては、5〜500mmが好ましく、10〜300mmがより好ましい。
Further, in the
ここで、図2に示す例では、パターン部分12の第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bは、同一面内において、第1方向および第1方向に直交する第2方向のそれぞれに交互に配置されている構成としたがこれに限定はされない。
第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bは、同一面内において、一方向に交互に配置される構成としてもよい。Here, in the example shown in FIG. 2, the
The
例えば、図8に示す例のように、長尺な支持体22の長手方向(矢印X方向)と直交する方向に、第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bが交互に配置された構成であってもよい。
あるいは、図9に示す例のように、長尺な支持体22の長手方向(矢印X方向)に、第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bが交互に配置された構成であってもよい。
あるいは、長尺な支持体22の長手方向(矢印X方向)と所定角度で交差する方向に、第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bが交互に配置された構成であってもよい。For example, as in the example shown in FIG. 8, the first
Alternatively, as in the example shown in FIG. 9, the
Alternatively, the
また、第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bが、一方向に交互に配置される構成の場合にも、第1位相差領域12aの面内遅相軸方向と、第2位相差領域12bの面内遅相軸方向とは、互いに異なっていればよく、互いに直交しているのが好ましい。
Further, even in the case where the first
第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bの、波長550nmにおける面内レターデーション値Re(550)は、110nm〜165nmであるのが好ましい。
この点については後に詳述する。The in-plane retardation value Re (550) of the
This point will be described in detail later.
また、第1位相差領域12aおよび第2位相差領域12bは、重合性基を有するディスコティック液晶を主成分とする組成物から形成されている光学異方性層であるのが好ましい。
この点については後に詳述する。Further, the
This point will be described in detail later.
ここで、図3に示す例においては、第1位相差領域12aと第2位相差領域12bとは、面内遅相軸方向が互いに異なる構成としたがこれに限定はされない。第1位相差領域12aと第2位相差領域12bとは、面内レターデーションが互いに異なる構成であってもよい。
Here, in the example shown in FIG. 3, the first
ここで、本発明のフィルムロールは、長尺な支持体22およびパターン部分12に加えて、偏光膜、反射防止層、保護フィルム等の他の層を有していてもよい。
例えば、フィルムロールに、長尺な偏光膜が長手方向を一致させて積層された偏光板一体型のフィルムロールとしてもよい。偏光膜は長尺な支持体22側に積層されてもよく、パターン部分12側に積層されてもよい。Here, the film roll of the present invention may have other layers such as a polarizing film, an antireflection layer, and a protective film in addition to the
For example, a polarizing plate-integrated film roll in which a long polarizing film is laminated on a film roll so as to match the longitudinal directions may be used. The polarizing film may be laminated on the
また、偏光板一体型のフィルムロールとする場合には、パターン部分の第1位相差領域および第2位相差領域それぞれの面内遅相軸方向と、偏光膜の吸収軸方向とが43°〜47°であるのが好ましい。
この点については後に詳述する。Further, in the case of a film roll integrated with a polarizing plate, the in-plane slow phase axial direction of each of the first retardation region and the second retardation region of the pattern portion and the absorption axis direction of the polarizing film are from 43 ° to It is preferably 47 °.
This point will be described in detail later.
[光学フィルム]
上述した本発明のフィルムロールは、単数または複数のパターン部分を含む領域を切り抜かれてシート形態の光学フィルムとして利用される。また、例えば、フィルムロールが、フィルムロールに長尺な偏光膜を積層した偏光板一体型のフィルムロールの場合には、切り抜かれた光学フィルムは、偏光膜、支持体、パターン部分が積層された光学フィルムとなる。
以下、本発明のフィルムロールから切り抜かれて形成される光学フィルムについて説明する。[Optical film]
The film roll of the present invention described above is used as an optical film in the form of a sheet by cutting out a region including a single or a plurality of pattern portions. Further, for example, in the case where the film roll is a polarizing plate-integrated film roll in which a long polarizing film is laminated on the film roll, the cut-out optical film has the polarizing film, the support, and the pattern portion laminated. It becomes an optical film.
Hereinafter, an optical film formed by cutting out from the film roll of the present invention will be described.
本発明の光学フィルムは、支持体と、第1位相差領域および第2位相差領域を有する光学異方性層を有し、光学異方性層が、面内遅相軸方向が互いに異なる第1位相差領域及び第2位相差領域を含み、且つ前述の第1位相差領域及び第2位相差領域が、面内において交互に配置されているパターン光学異方性層である光学フィルムである。光学フィルムにおける光学異方性層は、上述したフィルムロールのパターン部分に相当する。
パターンを有する光学異方性層は、パターン位相差板として作用し、本発明の光学フィルムは、3D(three-dimensional)画像表示装置用の光学フィルム等として用いられる。The optical film of the present invention has a support and an optically anisotropic layer having a first retardation region and a second retardation region, and the optically anisotropic layers have different in-plane slow-phase axial directions. An optical film that includes one retardation region and a second retardation region, and is a pattern optically anisotropic layer in which the first retardation region and the second retardation region described above are alternately arranged in a plane. .. The optically anisotropic layer in the optical film corresponds to the pattern portion of the film roll described above.
The optically anisotropic layer having a pattern acts as a pattern retardation plate, and the optical film of the present invention is used as an optical film or the like for a 3D (three-dimensional) image display device.
本発明の光学フィルムは偏光膜とともに表示パネルの視認側外側(表示パネルが視認側に偏光膜を有する場合には、表示パネルの視認側偏光膜のさらに外側)に配置され、当該光学フィルムの第1位相差領域及び第2位相差領域のそれぞれを通過した偏光画像が、偏光眼鏡等を介して右眼用又は左眼用の画像として、認識される。これにより、観察者に3D画像を認識させることができる。
従って、左右画像が不均一とならないように、第1位相差領域及び第2位相差領域は、互いに等しい形状であるのが好ましく、また、それぞれの配置は、均等且つ対称的であるのが好ましい。The optical film of the present invention is arranged together with the polarizing film on the outside of the viewing side of the display panel (in the case where the display panel has a polarizing film on the viewing side, further outside of the polarizing film on the viewing side of the display panel), and is the first of the optical films. The polarized image that has passed through each of the first retardation region and the second retardation region is recognized as an image for the right eye or the left eye through polarized glasses or the like. This makes it possible for the observer to recognize the 3D image.
Therefore, the first phase difference region and the second phase difference region preferably have the same shape as each other so that the left and right images do not become non-uniform, and the respective arrangements are preferably uniform and symmetrical. ..
本発明の光学フィルムの一例の断面模式図を図10に示す。図10に示す光学フィルム10は、偏光膜16、透明支持体14、及び光学異方性層12を有し、光学異方性層12は、面内に、第1位相差領域12a及び第2位相差領域12bが、均等且つ対称に配置されたパターン光学異方性層である。一例は、第1位相差領域12a及び第2位相差領域12bの面内レターデーションがそれぞれλ/4程度であり、互いに直交する面内遅相軸a及びbをそれぞれ有する光学異方性層である。この例では、図11及び図12に示す通り、光学異方性層12を、第1位相差領域12a及び第2位相差領域12bの面内遅相軸a及び面内遅相軸bをそれぞれ、偏光膜16の吸収軸Pと±45°にして配置する。この構成により右眼用及び左眼用の円偏光画像を分離することができ、3D画像表示装置用の光学フィルムとして用いることができる。
また、光学フィルムは、さらにλ/2板を有していてもよい。λ/2板をさらに積層することで、視野角をより拡大してもよい。A schematic cross-sectional view of an example of the optical film of the present invention is shown in FIG. The
Further, the optical film may further have a λ / 2 plate. The viewing angle may be further expanded by further stacking the λ / 2 plates.
本発明において、光学異方性層は、重合性基を有するディスコティック液晶を主成分とする組成物から形成されていることが好ましい。
液晶組成物を利用して形成されるパターンを有する光学異方性層は、通常、それを支持するポリマーフィルム等の支持体や、またそれを保護する保護フィルム等と積層した状態で使用されるのが一般的である。支持体として利用されるポリマーフィルム等にもある程度の面内レターデーションReがあり、積層体全体として、円偏光画像等を形成するための適切なReに調整する必要がある。ところで、Reが発現された光学異方性層やポリマーフィルム等について、厚さ方向レターデーションRthを完全にゼロにするのは困難であり、ある程度のRthを有するのが一般的である。液晶組成物からなる光学異方性層にも、及びそれに積層されるポリマーフィルムにもRthがあり、積層体全体としてRthが大きくなってしまう場合もある。従来の液晶組成物を利用したパターン位相差板を実際に利用すると、斜め方向において輝度が低下し、視野角特性の点で問題があったのは、このRthが一因であると言える。例えば特開2006−220891号公報で利用されている様な棒状液晶は正の複屈折性を示す液晶であり、円偏光画像等を形成するために必要なReが発現された光学異方性層を形成すると、当該光学異方性層のRthは正になり、積層されるポリマーフィルム等のRthが加算され、積層体全体のRthの合計は大きくなり、視野角特性の低下、即ち斜め方向の輝度低下の一因になる。積層させるポリマーフィルム等の部材の数を減少することで、Rthを軽減することができるが、パターン位相差板は、表示パネルの視認側面外側に配置される部材であり、外光に曝されることによる劣化を防止するための保護部材や、又は外光が映り込むことを防止するための反射防止部材等を配置する必要があり、ポリマーフィルムの積層は避けられないのが実情である。In the present invention, the optically anisotropic layer is preferably formed from a composition containing a discotic liquid crystal having a polymerizable group as a main component.
An optically anisotropic layer having a pattern formed by using a liquid crystal composition is usually used in a state of being laminated with a support such as a polymer film that supports it or a protective film that protects the support. Is common. The polymer film or the like used as a support also has a certain amount of in-plane retardation Re, and it is necessary to adjust the entire laminate to an appropriate Re for forming a circularly polarized image or the like. By the way, it is difficult to completely set the thickness direction retardation Rth to zero for an optically anisotropic layer or a polymer film in which Re is expressed, and it is common to have a certain degree of Rth. The optically anisotropic layer made of the liquid crystal composition and the polymer film laminated thereto also have Rth, and the Rth may be increased as a whole of the laminated body. When a pattern retardation plate using a conventional liquid crystal composition is actually used, the brightness decreases in the oblique direction, and it can be said that this Rth is one of the reasons why there is a problem in terms of viewing angle characteristics. For example, the rod-shaped liquid crystal as used in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-220891 is a liquid crystal exhibiting positive birefringence, and is an optically anisotropic layer expressing Re necessary for forming a circularly polarized image or the like. When It contributes to the decrease in brightness. Rth can be reduced by reducing the number of members such as polymer films to be laminated, but the pattern retardation plate is a member arranged on the outside of the visible side surface of the display panel and is exposed to external light. It is necessary to arrange a protective member for preventing deterioration due to this, an antireflection member for preventing reflection of external light, and the like, and the actual situation is that lamination of polymer films is unavoidable.
本発明では、好まし態様として、パターン光学異方性層の形成にディスコティック液晶を利用することで、この問題を解決することができる。ディスコティック液晶は負の複屈折性を示す液晶であり、円偏光画像等を形成するために必要なReを発現しつつ、Rthが負の光学異方性層を形成することは容易である。ディスコティック液晶組成物からなる光学異方性層のRthにより、それに積層されるポリマーフィルム等の部材の正のRthを相殺することができ、積層体全体としてのRthを、視野角特性に影響を与えない程度まで軽減することができる。 In the present invention, as a preferred embodiment, this problem can be solved by using a discotic liquid crystal for forming a patterned optically anisotropic layer. The discotic liquid crystal is a liquid crystal exhibiting negative birefringence, and it is easy to form an optically anisotropic layer having a negative Rth while expressing Re necessary for forming a circularly polarized image or the like. The Rth of the optically anisotropic layer made of the discotic liquid crystal composition can cancel the positive Rth of the member such as the polymer film laminated on the Rth, and the Rth of the entire laminated body affects the viewing angle characteristics. It can be reduced to the extent that it is not given.
第1位相差領域12a及び第2位相差領域12bの一方の面内レターデーションがλ/4であり、且つ他方の面内レターデーションが3×λ/4である光学異方性層を利用しても同様に円偏光画像を分離することができる。また、第1位相差領域12a及び第2位相差領域12bの一方の面内レターデーションがλ/4であり、且つ他方の面内レターデーションが3×λ/4である光学異方性層を利用することで、右眼用及び左眼用の直線偏光画像を分離してもよい。
Utilizing an optically anisotropic layer in which one in-plane retardation of the
さらに、第1位相差領域12a及び第2位相差領域12bの一方の面内レターデーションがλ/2であり、且つ他方の面内レターデーションが0である光学異方性層を利用し、これを面内レターデーションがλ/4の支持体と各々の遅相軸を平行又は直交して積層しても同様に円偏光画像を分離することができる。
また、第1位相差領域12a及び第2位相差領域12bの形状及び配置パターンは、図11及び図12に示すストライプ状のパターンを交互に配置した態様に限定されるものではない。前述のとおり、チェッカーボード状のパターンでもよく、図13に示す様に、矩形状のパターンを格子状に配置してもよい。Further, an optically anisotropic layer in which one in-plane retardation of the
Further, the shapes and arrangement patterns of the
また、光学フィルムは他の部材を含んでいてもよい。例えば、図10に示す例において、透明支持体14と光学異方性層12との間に配向膜を有していてもよいし、光学異方性層12のさらに外側に反射防止層を含む表面フィルムを配置してもよい。また、透明支持体14と偏光膜16との間に、偏光膜16の保護フィルムが配置されていてもよい。また、偏光膜16の裏面に、保護フィルムがさらに配置されていてもよい。また、上記した通り、表示パネルが視認側表面に偏光膜を有する場合は、本発明の光学フィルムは偏光膜を有さず、表示パネルの偏光膜と組み合わされることで、円偏光画像等の分離機能を示す態様であってもよい。使用可能なこれらの部材の詳細については、後述する。図14(a)〜図14(e)に、本発明の光学フィルムの他の例の断面模式図を示す。
Further, the optical film may include other members. For example, in the example shown in FIG. 10, an alignment film may be provided between the
図14(a)に示す例は、支持体14、光学異方性層12、基材フィルム24および反射防止層25がこの順に積層された光学フィルムの例である。基材フィルム24は反射防止層25用の基材(支持体)である。
図14(b)に示す例は、光学異方性層12、支持体14、および、反射防止層25がこの順に積層された光学フィルムの例である。
図14(c)に示す例は、偏光膜保護フィルム26、偏光膜16、支持体14、光学異方性層12、基材フィルム24、および、反射防止層25がこの順に積層された光学フィルムの例である。
図14(d)に示す例は、偏光膜保護フィルム26、偏光膜16、光学異方性層12、支持体14、および、反射防止層25がこの順に積層された光学フィルムの例である。
図14(e)に示す例は、支持体14、光学異方性層12、および、反射防止層25がこの順に積層された光学フィルムの例である。
なお、支持体および光学異方性層以外の層は、フィルムロールから切り抜かれた後に積層されてもよいし、長尺なフィルムロールの形態に、長尺な各層を積層したものであってもよい。The example shown in FIG. 14A is an example of an optical film in which a
The example shown in FIG. 14B is an example of an optical film in which the optically
In the example shown in FIG. 14C, an optical film in which a polarizing film
The example shown in FIG. 14D is an example of an optical film in which a polarizing film
The example shown in FIG. 14E is an example of an optical film in which the
The layers other than the support and the optically anisotropic layer may be laminated after being cut out from the film roll, or may be laminated in the form of a long film roll. good.
光学異方性層12は、重合性基を有するディスコティック液晶を主成分とする組成物から形成され、ディスコティック液晶は、垂直配向させるのが好ましい。なお、本明細書において「垂直配向」とは、ディスコティック液晶の円盤面と層面が垂直であることをいう。厳密に垂直であることを要求するものではなく、本明細書では、水平面とのなす傾斜角が70度以上の配向を意味するものとする。傾斜角は85〜90度が好ましく、87〜90度がより好ましく、88〜90度がさらに好ましく、89〜90度が最も好ましい。また、前述の組成物としては、ディスコティック液晶の配向を制御する配向制御剤を含有していてもよい。ディスコティック液晶及び配向制御剤の詳細については後述する。
The optically
第1位相差領域12a及び第2位相差領域12bの面内レターデーションがそれぞれλ/4程度である態様では、面内遅相軸a及びbは、偏光膜の吸収軸とそれぞれ±45°の角度をなすことが好ましい。本明細書では、厳密に±45°であることを要求するものではなく、第1位相差領域12a及び第2位相差領域12bのいずれか一方については、40〜50°であることが好ましく、他方は、−50〜−40°であることが好ましい。
なお、光学異方性層12のReが単独でλ/4である必要はなく、偏光膜16の一方の表面上に配置される光学異方性層12を含む全ての部材のReの総和、例えば、図15(a)の態様では、偏光膜保護フィルム、支持体、光学異方性層及び基材フィルム全てのReの総和、図15(b)の態様では、偏光膜保護フィルム、光学異方性層、及び支持体のReの総和が、図15(c)の態様では、支持体、光学異方性層及び基材フィルム全てのReの総和、図15(d)の態様では、光学異方性層、及び支持体のReの総和が、図15(e)の態様では、偏光膜保護フィルム、支持体、及び光学異方性層のReの総和が、110〜160nmであるのが好ましく、120〜150nmであるのがより好ましく、125〜145nmであることが特に好ましい。ここで、「全てのReの総和」とは、該当する層をまとめて一度に測定したときのReのことである。In the embodiment in which the in-plane retardation of the
The Re of the optically
なお、図15(a)に示す態様は、図14(a)に示した光学フィルム10を、液晶パネル29aの視認側に配置した例であり、この場合の液晶パネル29aは、視認側(図中上側)から、偏光膜保護フィルム26、偏光膜16、光学補償膜27、液晶セル28、光学補償膜27、偏光膜16、および、偏光膜保護フィルム26がこの順に積層された例である。
図15(b)に示す態様は、図14(b)に示した光学フィルム10を、液晶パネル29aの視認側に配置した例であり、この場合の液晶パネル29aは、図15(a)に示す液晶パネル29aと同様の構成である。
図15(c)に示す態様は、図14(c)に示した光学フィルム10を、液晶パネル29bの視認側に配置した例であり、この場合の液晶パネル29bは、視認側(図中上側)から、液晶セル28、光学補償膜27、偏光膜16、および、偏光膜保護フィルム26がこの順に積層された例である。
図15(d)に示す態様は、図14(d)に示した光学フィルム10を、液晶パネル29bの視認側に配置した例であり、この場合の液晶パネル29bは、図15(c)に示す液晶パネル29bと同様の構成である。
図15(e)に示す態様は、図14(e)に示した光学フィルム10を、液晶パネル29aの視認側に配置した例であり、この場合の液晶パネル29aは、図15(a)に示す液晶パネル29aと同様の構成である。The aspect shown in FIG. 15A is an example in which the
The embodiment shown in FIG. 15B is an example in which the
The embodiment shown in FIG. 15C is an example in which the
The aspect shown in FIG. 15 (d) is an example in which the
The aspect shown in FIG. 15 (e) is an example in which the
一方、光学フィルムロールを表示パネルに配置した場合に、偏光膜より視認側外側に配置される部材のRthは、視野角特性に影響するので、その絶対値が小さいほうが好ましく、具体的には、Rthは−100nm〜100nmが好ましく、−60nm〜60nmであるのがより好ましく、−40〜40nmであるのがさらに好ましく、−40〜20nmであるのが特に好ましい。但し、本発明者が鋭意検討した結果、偏光膜の吸収軸方向によって、同一の部材が配置され、同一のRthであっても、視野角特性に影響する程度が異なることがわかった。具体的には、図11に示す態様、即ち、偏光膜の吸収軸方向が、表示面左右方向を0°とした場合に、45°又は135°方向である態様では、偏光膜より視認面外側に配置される全ての部材のRthが視野角特性に影響するが、一方で、図12に示す態様、即ち、偏光膜の吸収軸方向が、表示面左右方向を0°とした場合に、0°又は90°方向である態様では、偏光膜と光学異方性層との間に配置される部材のRthはほとんど影響せず、光学異方性層及びさらにその視認面外側に配置される全ての部材のRthが視野角特性に影響することがわかった。 On the other hand, when the optical film roll is arranged on the display panel, the Rth of the member arranged outside the polarizing film on the visual viewing side affects the viewing angle characteristic, so that the absolute value is preferably small. Rth is preferably -100 nm to 100 nm, more preferably -60 nm to 60 nm, further preferably -40 to 40 nm, and particularly preferably -40 to 20 nm. However, as a result of diligent studies by the present inventor, it has been found that the same member is arranged depending on the absorption axis direction of the polarizing film, and even if the Rth is the same, the degree of influence on the viewing angle characteristic differs. Specifically, in the aspect shown in FIG. 11, that is, in the aspect in which the absorption axis direction of the polarizing film is 45 ° or 135 ° when the left-right direction of the display surface is 0 °, the outside of the viewing surface is outside the polarizing film. The Rth of all the members arranged in the above affects the viewing angle characteristics, but on the other hand, when the aspect shown in FIG. 12, that is, the absorption axis direction of the polarizing film is 0 ° in the left-right direction of the display surface, it is 0. In the ° or 90 ° direction, the Rth of the member arranged between the polarizing film and the optically anisotropic layer has almost no effect, and all arranged outside the optically anisotropic layer and its visible surface. It was found that the Rth of the member of the above affects the viewing angle characteristics.
図15(a)〜図15(e)の態様を例に挙げれば、図11の配置において、図15(a)の態様では、偏光膜保護フィルム、支持体、光学異方性層及び基材フィルム全てのRthの総和が、図15(b)の態様では、偏光膜保護フィルム、光学異方性層及び支持体全てのRthの総和が、図15(c)の態様では、支持体、光学異方性層及び基材フィルム全てのRthの総和が、図15(d)の態様では、光学異方性層及び支持体の全てのRthの総和が、図15(e)の態様では、偏光膜保護フィルム、支持体、及び光学異方性層の全てのRthの総和が、−100nm〜100nmが好ましく、−80nm〜80nmがより好ましく、−60〜60nmであるのがさらに好ましく、−60〜20nmであるのが特に好ましい。ここで、「全てのRthの総和」とは、該当する層をまとめて一度に測定したときのRthのことである。 Taking the aspects of FIGS. 15 (a) to 15 (e) as an example, in the arrangement of FIG. 11, in the aspect of FIG. 15 (a), the polarizing film protective film, the support, the optically anisotropic layer and the base material The total Rth of all the films is the total Rth of all the polarizing film protective film, the optically anisotropic layer and the support in the aspect of FIG. 15 (b), and the total Rth of all the films is the support, the optical in the aspect of FIG. 15 (c). The total Rth of all the anisotropic layer and the base film is polarized in the aspect of FIG. 15 (d), and the total Rth of all the optically anisotropic layer and the support is polarized in the aspect of FIG. 15 (e). The sum of all Rths of the film protective film, the support, and the optically anisotropic layer is preferably -100 nm to 100 nm, more preferably -80 nm to 80 nm, further preferably -60 to 60 nm, and even more preferably -60 to 60 nm. It is particularly preferably 20 nm. Here, the "sum of all Rths" is the Rth when the corresponding layers are collectively measured at one time.
[3D画像表示装置及び3D画像表示システム]
本発明は、本発明の光学フィルムを有する3D画像表示装置及び3D画像表示システムにも関する。
本発明の3D画像表示装置は、画像信号に基づいて駆動される表示パネルと、表示パネルの視認側に配置される上述した光学フィルムとを有する。
また、本発明の3D画像表示システムは、上記3D画像表示装置と、3D画像表示装置の視認側に配置される円偏光板とを備え、円偏光板を通じて立体画像を視認させる。
前述のとおり、本発明の光学フィルムは、表示パネルの視認側に配置され、表示パネルが表示する画像を右眼用及び左眼用の円偏光画像又は直線偏光画像等の偏光画像に変換する機能を有する。観察者は、これらの画像を円偏光又は直線偏光眼鏡等の偏光板を介して観察し、立体画像として認識する。[3D image display device and 3D image display system]
The present invention also relates to a 3D image display device and a 3D image display system having the optical film of the present invention.
The 3D image display device of the present invention has a display panel driven based on an image signal and the above-mentioned optical film arranged on the visual side of the display panel.
Further, the 3D image display system of the present invention includes the above-mentioned 3D image display device and a circular polarizing plate arranged on the viewing side of the 3D image display device, and allows a stereoscopic image to be visually recognized through the circular polarizing plate.
As described above, the optical film of the present invention is arranged on the visual side of the display panel, and has a function of converting an image displayed by the display panel into a polarized image such as a circularly polarized image for the right eye and a left eye or a linearly polarized image. Has. The observer observes these images through a polarizing plate such as circularly polarized or linearly polarized glasses and recognizes them as stereoscopic images.
本発明では、表示パネルについてはなんら制限はない。例えば、液晶層を含む液晶パネルであっても、有機EL(electro-luminescence)層を含む有機EL表示パネルであっても、プラズマディスプレイパネルであってもよいし、自発光のLED(light emitting diode)画素が集積されたLEDウォール型のパネルでもよい。いずれの態様についても、種々の可能な構成を採用することができる。また、透過モードの液晶パネル等は、視認側表面に画像表示のための偏光膜を有する態様では、本発明の光学フィルムは、当該偏光膜との組み合わせによって、上記機能を達成してもよい。勿論、本発明の光学フィルムは、液晶パネルとは別に偏光膜を有していてもよいが、その場合は、光学フィルムの偏光膜の吸収軸と、液晶パネルの偏光膜の吸収軸とを一致させて配置する。 In the present invention, there is no limitation on the display panel. For example, it may be a liquid crystal panel including a liquid crystal layer, an organic EL display panel including an organic EL (electro-luminescence) layer, a plasma display panel, or a self-luminous LED (light emitting diode). ) An LED wall type panel in which pixels are integrated may be used. Various possible configurations can be adopted in any of the embodiments. Further, in a mode in which the liquid crystal panel or the like in the transmission mode has a polarizing film for displaying an image on the surface on the viewing side, the optical film of the present invention may achieve the above function in combination with the polarizing film. Of course, the optical film of the present invention may have a polarizing film separately from the liquid crystal panel, but in that case, the absorption axis of the polarizing film of the optical film coincides with the absorption axis of the polarizing film of the liquid crystal panel. Let and place.
前述の図15(a)〜図15(e)に、図14(a)〜図14(e)に示す本発明の光学フィルムと、表示パネルとして液晶パネルとを有する3D画像表示装置の構成例を断面模式図として示したが、これらの構成に限定されるものではない。なお、図中、各層の厚みの相対的関係は、実際の液晶表示装置の各層の厚みの相対的関係と必ずしも一致しているものではない。図15(a)〜図15(e)に示す態様では、液晶セルの後方には、バックライトが配置され、バックライトと液晶セルとの間に偏光膜が配置された、透過モードとして構成されている。 A configuration example of a 3D image display device having the optical film of the present invention shown in FIGS. 14 (a) to 14 (e) and a liquid crystal panel as a display panel in FIGS. 15 (a) to 15 (e). Is shown as a schematic cross-sectional view, but the present invention is not limited to these configurations. In the figure, the relative relationship of the thickness of each layer does not necessarily match the relative relationship of the thickness of each layer of the actual liquid crystal display device. In the embodiment shown in FIGS. 15A to 15E, a backlight is arranged behind the liquid crystal cell, and a polarizing film is arranged between the backlight and the liquid crystal cell, which is configured as a transmission mode. ing.
液晶セルの構成については特に制限はなく、一般的な構成の液晶セルを採用することができる。液晶セルは、例えば、図示しない対向配置された一対の基板と、その一対の基板間に挟持された液晶層とを含み、必要に応じて、カラーフィルタ層などを含んでいてもよい。液晶セルの駆動モードについても特に制限はなく、ツイステットネマチック(TN)、スーパーツイステットネマチック(STN)、バーティカルアライメント(VA)、インプレインスイッチング(IPS)、オプティカリーコンペンセイテットベンドセル(OCB)等の種々のモードを利用することができる。TNモードでは、一般的に、偏光膜の吸収軸は、表示面左右方向0°に対して45°又は135°に配置されるので、TNモード液晶パネルとは、図11に示す態様の光学フィルムと組み合わせるのが好ましい。また、VAモード及びIPSモードでは、一般的に、偏光膜の吸収軸は、表示面左右方向0°に対して0°又は90°に配置されるので、VAモード及びIPSモード液晶パネルとは、図12に示す態様の光学フィルムと組み合わせるのが好ましい。 The configuration of the liquid crystal cell is not particularly limited, and a liquid crystal cell having a general configuration can be adopted. The liquid crystal cell includes, for example, a pair of substrates arranged opposite to each other (not shown) and a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates, and may include a color filter layer or the like, if necessary. There are no particular restrictions on the drive mode of the liquid crystal cell, such as twisted nematic (TN), super twisted nematic (STN), vertical alignment (VA), imprint switching (IPS), and optical compensate bend cell (OCB). Various modes such as, etc. can be used. In the TN mode, the absorption axis of the polarizing film is generally arranged at 45 ° or 135 ° with respect to 0 ° in the left-right direction of the display surface. Therefore, the TN mode liquid crystal panel is an optical film of the aspect shown in FIG. It is preferable to combine with. Further, in the VA mode and the IPS mode, the absorption axis of the polarizing film is generally arranged at 0 ° or 90 ° with respect to 0 ° in the left-right direction of the display surface. It is preferable to combine with the optical film of the aspect shown in FIG.
以下、本発明のフィルムロール、光学フィルム、3D画像表示装置および3D画像表示システムに用いられる種々の部材について詳細に説明する。 Hereinafter, various members used in the film roll, the optical film, the 3D image display device, and the 3D image display system of the present invention will be described in detail.
光学異方性層:
本発明における光学異方性層は、面内遅相軸方向及び面内レターデーションの少なくとも一方が互いに異なる第1位相差領域及び第2位相差領域を含み、且つ前述の第1及び第2位相差領域が、面内において交互に配置されているパターン光学異方性層である。一例は、第1及び第2位相差領域がそれぞれλ/4程度のReを有し、且つ面内遅相軸が互いに直交している光学異方性層である。このような光学異方性層の形成には種々の方法があるが、本発明では、重合性基を有するディスコティック液晶を垂直配向させた状態で重合させ、固定化して形成することが好ましい。なお、前述の光学異方性層は単層構造であっても、積層構造であってもよい。2以上の層からなる積層構造の態様では、少なくとも一つの層が、ディスコティック液晶を含有する組成物の配向を固定してなる光学異方性層であるのが好ましい。前述の積層構造の光学異方性層の一例は、非パターン化(以下「一様な」という場合もある)の光学異方性層と、パターン化光学異方性層との積層体である。前述の積層構造の例において、ディスコティック液晶を含有する組成物からなる光学異方性層は、前述の非パターン化光学異方性層及び前述のパターン化光学異方性層のいずれであってもよいし、双方であってもよい。前述の積層構造の例が、ディスコティック液晶を含有する組成物からなる光学異方性層以外の光学異方性層を含む場合、その例には、棒状液晶を含有する組成物からなる光学異方性層、及び複屈折高分子フィルムが含まれる。前述の積層構造の例では、第1位相差領域及び第2の位相差領域のいずれか一方は、2以上の光学異方性層のReが互いに加算されて所定のReを示し(例えばRe=λ/2)、他方は、2以上の光学異方性層のReが互いに軽減し合い所定のRe(例えばRe=0)を示す。Optically anisotropic layer:
The optically anisotropic layer in the present invention contains a first retardation region and a second retardation region in which at least one of the in-plane slow-phase axial direction and the in-plane retardation is different from each other, and the first and second positions described above are included. The phase difference regions are patterned optically anisotropic layers that are alternately arranged in the plane. One example is an optically anisotropic layer in which the first and second retardation regions each have a Re of about λ / 4, and the in-plane slow-phase axes are orthogonal to each other. There are various methods for forming such an optically anisotropic layer, but in the present invention, it is preferable to polymerize and immobilize a discotic liquid crystal having a polymerizable group in a vertically oriented state. The above-mentioned optically anisotropic layer may have a single-layer structure or a laminated structure. In the aspect of the laminated structure consisting of two or more layers, it is preferable that at least one layer is an optically anisotropic layer in which the orientation of the composition containing the discotic liquid crystal is fixed. An example of the optically anisotropic layer having the above-mentioned laminated structure is a laminate of a non-patterned (hereinafter sometimes referred to as “uniform”) optically anisotropic layer and a patterned optically anisotropic layer. .. In the above-mentioned example of the laminated structure, the optically anisotropic layer made of the composition containing the discotic liquid crystal is either the above-mentioned non-patterned optically anisotropic layer or the above-mentioned patterned optically anisotropic layer. It may be either or both. When the above-mentioned example of the laminated structure includes an optically anisotropic layer other than the optically anisotropic layer composed of a composition containing a discotic liquid crystal, the example includes an optical difference composed of a composition containing a rod-shaped liquid crystal. An anisotropic layer and a birefringent polymer film are included. In the above-mentioned example of the laminated structure, one of the first retardation region and the second retardation region shows a predetermined Re by adding Re of two or more optically anisotropic layers to each other (for example, Re =). λ / 2), on the other hand, Res of two or more optically anisotropic layers are mutually reduced to show a predetermined Re (for example, Re = 0).
光学異方性層は単独でReがλ/4程度であってもよく、その場合はRe(550)が、110〜165nmであることが好ましく、120〜150nmであることがより好ましく、125〜145nmであることが特に好ましい。前述の光学異方性層のRth(550)は負であるのが好ましく、−80〜−50nmであることが好ましく、−75〜−60nmであることがより好ましい。光学異方性層のRth(550)が負であると、他の部材の正のRthを相殺することができ、斜め方向の輝度低下を抑制することができる。 The optically anisotropic layer alone may have a Re of about λ / 4, in which case the Re (550) is preferably 110 to 165 nm, more preferably 120 to 150 nm, and 125 to 125 nm. It is particularly preferably 145 nm. The Rth (550) of the above-mentioned optically anisotropic layer is preferably negative, preferably −80 to −50 nm, and more preferably −75 to −60 nm. When the Rth (550) of the optically anisotropic layer is negative, the positive Rth of other members can be canceled out, and the decrease in brightness in the oblique direction can be suppressed.
[重合性基を有するディスコティック液晶化合物]
本発明において光学異方性層の主原料として使用可能なディスコティック液晶としては、前述のとおり重合性基を有する化合物が好ましい。
前述のディスコティック液晶としては、下記一般式(I)で表される化合物が好ましい。
一般式(I): D(−L−H−Q)n
式中、Dは円盤状コアであり、Lは二価の連結基であり、Hは二価の芳香族環又は複素環であり、Qは重合性基であり、nは3〜12の整数を表す。[Discotic liquid crystal compound having a polymerizable group]
As the discotic liquid crystal that can be used as the main raw material of the optically anisotropic layer in the present invention, a compound having a polymerizable group is preferable as described above.
As the above-mentioned discotic liquid crystal, a compound represented by the following general formula (I) is preferable.
General formula (I): D (-L-H-Q) n
In the formula, D is a disk-shaped core, L is a divalent linking group, H is a divalent aromatic ring or a heterocycle, Q is a polymerizable group, and n is an integer of 3 to 12. Represents.
円盤状コア(D)は、ベンゼン環、ナフタレン環、トリフェニレン環、アントラキノン環、トルキセン環、ピリジン環、ピリミジン環、トリアジン環が好ましく、ベンゼン環、トリフェニレン環、ピリジン環、ピリミジン環、トリアジン環が特に好ましい。 The disk-shaped core (D) is preferably a benzene ring, a naphthalene ring, a triphenylene ring, an anthraquinone ring, a tolucene ring, a pyridine ring, a pyrimidine ring, or a triazine ring, and particularly a benzene ring, a triphenylene ring, a pyridine ring, a pyrimidine ring, or a triazine ring. preferable.
Lは、*−O−CO−、*−CO−O−、*−CH=CH−、*−C≡C−及びこ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が好ましく、*−CH=CH−又は*−C≡C−のいずれか一方を少なくとも一つ以上含む二価の連結基であることが特に好ましい。ここで、*は一般式(I)中のDに結合する位置を表す。 L is preferably a divalent linking group selected from the group consisting of * -O-CO-, * -CO-O-, * -CH = CH-, * -C≡C- and combinations thereof, and *-. It is particularly preferable that the divalent linking group contains at least one of CH = CH- or * -C≡C-. Here, * represents a position connected to D in the general formula (I).
Hは、芳香族環としては、ベンゼン環及びナフタレン環が好ましく、ベンゼン環が特に好ましい。複素環としては、ピリジン環及びピリミジン環が好ましく、ピリジン環が特に好ましい。Hは、芳香族環が特に好ましい。 As the aromatic ring, H is preferably a benzene ring or a naphthalene ring, and a benzene ring is particularly preferable. As the heterocycle, a pyridine ring and a pyrimidine ring are preferable, and a pyridine ring is particularly preferable. For H, an aromatic ring is particularly preferable.
重合性基Qの重合反応は、付加重合(開環重合を含む)又は縮合重合であることが好ましい。言い換えると、重合性基は、付加重合反応又は縮合重合反応が可能な官能基であることが好ましい。中でも、(メタ)アクリレート基、エポキシ基が好ましい。 The polymerization reaction of the polymerizable group Q is preferably addition polymerization (including ring-opening polymerization) or condensation polymerization. In other words, the polymerizable group is preferably a functional group capable of an addition polymerization reaction or a condensation polymerization reaction. Of these, a (meth) acrylate group and an epoxy group are preferable.
前述の一般式(I)で表されるディスコティック液晶は、下記一般式(II)又は(III)で表されるディスコティック液晶であることが特に好ましい。 The discotic liquid crystal represented by the general formula (I) described above is particularly preferably a discotic liquid crystal represented by the following general formula (II) or (III).
式中、L、H、Qは、前述の一般式(I)におけるL、H、Qとそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同様である。 In the formula, L, H, and Q have the same meaning as L, H, and Q in the above-mentioned general formula (I), and the preferable range is also the same.
式中、Y1、Y2、及びY3は、後述する一般式(IV)におけるY11、Y12、及びY13と同義であり、その好ましい範囲も同一である。また、L1、L2、L3、H1、H2、H3、R1、R2、及びR3も、後述する一般式(IV)におけるL1、L2、L3、H1、H2、H3、R1、R2、R3と同義であり、その好ましい範囲も同一である。In the formula, Y 1 , Y 2 , and Y 3 are synonymous with Y 11 , Y 12 , and Y 13 in the general formula (IV) described later, and their preferred ranges are also the same. Further, L 1 , L 2 , L 3 , H 1 , H 2 , H 3 , R 1 , R 2 , and R 3 are also L 1 , L 2 , L 3 , and H 1 in the general formula (IV) described later. , H 2 , H 3 , R 1 , R 2 , R 3 , and the preferred range thereof is also the same.
後述するように、一般式(I)、(II)、(III)及び(IV)で表されるように、分子内に複数個の芳香環を有しているディスコティック液晶は、配向制御剤として用いられるピリジニウム化合物又はイミダゾリウム化合物等のオニウム塩との間に分子間π−π相互作用が起こるため、垂直配向を実現できる。特に、例えば、一般式(II)において、Lが、*−CH=CH−又は*−C≡C−のいずれか一方を少なくとも一つ以上含む二価の連結基である場合、及び、一般式(III)において、複数個の芳香環及び複素環が単結合で連結される場合は、その連結基により結合の自由回転が強く束縛されることにより分子の直線性が保持されるため、液晶性が向上すると共に、より強い分子間π−π相互作用が起こり安定な垂直配向が実現できる。 As will be described later, as represented by the general formulas (I), (II), (III) and (IV), a discotic liquid crystal having a plurality of aromatic rings in the molecule is an orientation control agent. Since an intermolecular π-π interaction occurs with an onium salt such as a pyridinium compound or an imidazolium compound used as a compound, vertical orientation can be realized. In particular, for example, in the general formula (II), when L is a divalent linking group containing at least one of * -CH = CH- or * -C≡C-, and the general formula. In (III), when a plurality of aromatic rings and heterocycles are linked by a single bond, the linearity of the molecule is maintained by strongly binding the free rotation of the bond by the linking group, so that the molecule is liquid. Along with the improvement, stronger intermolecular π-π interaction occurs and stable vertical orientation can be realized.
前述のディスコティック液晶としては、下記一般式(IV)で表される化合物が好ましい。 As the above-mentioned discotic liquid crystal, a compound represented by the following general formula (IV) is preferable.
式中、Y11、Y12及びY13は、それぞれ独立に置換されていてもよいメチン又は窒素原子を表し;L1、L2及びL3は、それぞれ独立に単結合又は二価の連結基を表し;H1、H2及びH3は、それぞれ独立に一般式(I−A)又は(I−B)の基を表し;R1、R2及びR3は、それぞれ独立に下記一般式(I−R)を表す;
一般式(I−A)中、YA1及びYA2は、それぞれ独立にメチン又は窒素原子を表し;XAは、酸素原子、硫黄原子、メチレン又はイミノを表し;*は上記一般式(IV)におけるL1〜L3側と結合する位置を表し;**は上記一般式(IV)におけるR1〜R3側と結合する位置を表す;In the general formula (IA), YA 1 and YA 2 independently represent a methine or nitrogen atom; XA represents an oxygen atom, a sulfur atom, methylene or imino; * is in the above general formula (IV). Represents the position to be coupled to the L 1 to L 3 side; ** represents the position to be coupled to the R 1 to R 3 side in the above general formula (IV);
一般式(I−B)中、YB1及びYB2は、それぞれ独立にメチン又は窒素原子を表し;XBは、酸素原子、硫黄原子、メチレン又はイミノを表し;*は上記一般式(IV)におけるL1〜L3側と結合する位置を表し;**は上記一般式(IV)におけるR1〜R3側と結合する位置を表す;In the general formula (IB), YB 1 and YB 2 independently represent a methine or nitrogen atom; XB represents an oxygen atom, a sulfur atom, methylene or imino; * is in the above general formula (IV). Represents the position to be coupled to the L 1 to L 3 side; ** represents the position to be coupled to the R 1 to R 3 side in the above general formula (IV);
一般式(I−R)
*−(−L21−Q2)n1−L22−L23−Q1
一般式(I−R)中、*は、一般式(IV)におけるH1〜H3側と結合する位置を表す;L21は単結合又は二価の連結基を表す;Q2は少なくとも1種類の環状構造を有する二価の基(環状基)を表す;n1は、0〜4の整数を表す;L22は、**−O−、**−O−CO−、**−CO−O−、**−O−CO−O−、**−S−、**−NH−、**−SO2−、**−CH2−、**−CH=CH−又は**−C≡C−を表す;L23は、−O−、−S−、−C(=O)−、−SO2−、−NH−、−CH2−、−CH=CH−及び−C≡C−並びにこ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を表す;Q1は重合性基又は水素原子を表す。General formula (IR)
* − (−L 21 −Q 2 ) n1 −L 22 −L 23 −Q 1
In the general formula (IR), * represents the position of binding to the H 1 to H 3 sides in the general formula (IV); L 21 represents a single bond or a divalent linking group; Q 2 is at least 1 Represents a divalent group (cyclic group) having a type of cyclic structure; n1 represents an integer from 0 to 4; L 22 represents **-O-, **-O-CO-, **-CO. -O-, **-O-CO-O-, **-S-, **-NH-, **-SO 2- , **-CH 2- , **-CH = CH- or ** Represents −C≡C−; L 23 is −O−, −S−, −C (= O) −, −SO 2− , −NH−, −CH 2− , −CH = CH− and −C Represents a divalent linking group selected from the group consisting of ≡ C− and combinations thereof; Q 1 represents a polymerizable group or a hydrogen atom.
前述の式(IV)で表される3置換ベンゼン系ディスコティック液晶性化合物の各符号の好ましい範囲、及び前述の式(IV)の化合物の具体例については、特開2010−244038号公報の段落[0013]〜[0077]記載を参照することができる。但し、本発明に使用可能なディスコティック液晶性化合物は、前述の式(IV)の3置換ベンゼン系ディスコティック液晶性化合物に限定されるものではない。 For the preferred range of each reference numeral of the trisubstituted benzene-based discotic liquid crystal compound represented by the above formula (IV) and specific examples of the above-mentioned compound of the formula (IV), paragraphs of JP-A-2010-244038. [0013] to [0077] can be referred to. However, the discotic liquid crystal compounds that can be used in the present invention are not limited to the trisubstituted benzene-based discotic liquid crystal compounds of the above formula (IV).
トリフェニレン化合物としては、特開2007−108732号公報の段落[0062]〜[0067]記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Examples of the triphenylene compound include compounds described in paragraphs [0062] to [0067] of JP-A-2007-108732, but the present invention is not limited thereto.
前述の一般式(IV)で表されるディスコティック液晶は、分子内に複数個の芳香環を有しているため、後述する、ピリジニウム化合物又はイミダゾリウム化合物との間に強い分子間π−π相互作用が起こり、ディスコティック液晶の配向膜界面近傍におけるチルト角を増加させる。特に、一般式(IV)で表されるディスコティック液晶は、複数個の芳香環が単結合で連結されているため、分子の回転自由度が束縛された直線性の高い分子構造を有しているため、ピリジニウム化合物又はイミダゾリウム化合物との間により強い分子間π−π相互作用が起こり、ディスコティック液晶の配向膜界面近傍におけるチルト角を増加させ垂直配向状態が実現できる。 Since the discotic liquid crystal represented by the above general formula (IV) has a plurality of aromatic rings in the molecule, it has a strong intermolecular π-π with the pyridinium compound or the imidazolium compound described later. Interaction occurs and increases the tilt angle near the interface of the alignment film of the discotic liquid crystal. In particular, the discotic liquid crystal represented by the general formula (IV) has a highly linear molecular structure in which the degree of freedom of rotation of the molecule is constrained because a plurality of aromatic rings are connected by a single bond. Therefore, a stronger intermolecular π-π interaction occurs with the pyridinium compound or the imidazolium compound, and the tilt angle in the vicinity of the alignment film interface of the discotic liquid crystal can be increased to realize a vertically oriented state.
本発明では、ディスコティック液晶を垂直配向させるのが好ましい。尚、本明細書において「垂直配向」とは、ディスコティック液晶の円盤面と層面が垂直であることをいう。厳密に垂直であることを要求するものではなく、本明細書では、水平面とのなす傾斜角が70度以上の配向を意味するものとする。傾斜角は85〜90度が好ましく、87〜90度がより好ましく、88〜90度がさらに好ましく、89〜90度が最も好ましい。
なお、前述の組成物中には、液晶の垂直配向を促進する添加剤を添加していることが好ましく、その添加剤の例には、特開2009−223001号公報の[0055]〜[0063]に記載の化合物が含まれる。In the present invention, it is preferable to vertically orient the discotic liquid crystal. In the present specification, "vertical orientation" means that the disk surface and the layer surface of the discotic liquid crystal are perpendicular to each other. It does not require that it be strictly vertical, and in the present specification, it means an orientation in which an inclination angle formed with a horizontal plane is 70 degrees or more. The inclination angle is preferably 85 to 90 degrees, more preferably 87 to 90 degrees, even more preferably 88 to 90 degrees, and most preferably 89 to 90 degrees.
It is preferable that an additive that promotes the vertical orientation of the liquid crystal is added to the above-mentioned composition, and examples of the additive include [0055] to [0063] of JP2009-22301A. ] Is included.
なお、液晶性化合物を配向させた光学異方性層において、光学異方性層の一方の面におけるチルト角(液晶性化合物における物理的な対象軸が光学異方性層の界面となす角度をチルト角とする)θ1及び他方の面のチルト角θ2を、直接的にかつ正確に測定することは困難である。そこで本明細書においては、θ1及びθ2は、以下の手法で算出する。本手法は本発明の実際の配向状態を正確に表現していないが、光学異方性層のもつ一部の光学特性の相対関係を表す手段として有効である。
本手法では算出を容易にすべく、下記の2点を仮定し、光学異方性層の2つの界面におけるチルト角とする。
1.光学異方性層は液晶性化合物を含む層で構成された多層体と仮定する。さらに、それを構成する最小単位の層(液晶性化合物のチルト角はその層内において一様と仮定)は光学的に一軸と仮定する。
2.各層のチルト角は光学異方性層の厚み方向に沿って一次関数で単調に変化すると仮定する。
具体的な算出法は下記のとおりである。
(1)各層のチルト角が光学異方性層の厚み方向に沿って一次関数で単調に変化する面内で、光学異方性層への測定光の入射角を変化させ、3つ以上の測定角でレターデーション値を測定する。測定及び計算を簡便にするためには、光学異方性層に対する法線方向を0°とし、−40°、0°、+40°の3つの測定角でレターデーション値を測定することが好ましい。このような測定は、KOBRA−21ADH及びKOBRA−WR(王子計測器(株)製)、透過型のエリプソメータAEP−100((株)島津製作所製)、M150及びM520(日本分光(株)製)、ABR10A(ユニオプト(株)製)で行うことができる。
(2)上記のモデルにおいて、各層の常光の屈折率をno、異常光の屈折率をne(neは各々すべての層において同じ値、noも同様とする)、及び多層体全体の厚みをdとする。さらに各層におけるチルト方向とその層の一軸の光軸方向とは一致するとの仮定の元に、光学異方性層のレターデーション値の角度依存性の計算が測定値に一致するように、光学異方性層の一方の面におけるチルト角θ1及び他方の面のチルト角θ2を変数としてフィッティングを行い、θ1及びθ2を算出する。
ここで、no及びneは文献値、カタログ値等の既知の値を用いることができる。値が未知の場合はアッベ屈折計を用いて測定することもできる。光学異方性層の厚みは、光学干渉膜厚計、走査型電子顕微鏡の断面写真等により測定数することができる。In the optically anisotropic layer in which the liquid crystal compound is oriented, the tilt angle on one surface of the optically anisotropic layer (the angle formed by the physical target axis of the liquid crystal compound with the interface of the optically anisotropic layer). It is difficult to directly and accurately measure θ1 (which is the tilt angle) and the tilt angle θ2 of the other surface. Therefore, in the present specification, θ1 and θ2 are calculated by the following method. Although this method does not accurately represent the actual orientation state of the present invention, it is effective as a means for expressing the relative relationship of some optical characteristics of the optically anisotropic layer.
In this method, in order to facilitate the calculation, the following two points are assumed and the tilt angle is set at the two interfaces of the optically anisotropic layer.
1. 1. The optically anisotropic layer is assumed to be a multilayer body composed of a layer containing a liquid crystal compound. Furthermore, the smallest unit layer (assuming that the tilt angle of the liquid crystal compound is uniform within the layer) that composes it is assumed to be optically uniaxial.
2. It is assumed that the tilt angle of each layer changes monotonically with a linear function along the thickness direction of the optically anisotropic layer.
The specific calculation method is as follows.
(1) In a plane where the tilt angle of each layer changes monotonically along the thickness direction of the optically anisotropic layer with a linear function, the incident angle of the measurement light on the optically anisotropic layer is changed to be three or more. Measure the retardation value at the measurement angle. In order to simplify the measurement and calculation, it is preferable to set the normal direction with respect to the optically anisotropic layer to 0 ° and measure the retardation value at three measurement angles of −40 °, 0 ° and + 40 °. Such measurements are performed by KOBRA-21ADH and KOBRA-WR (manufactured by Oji Measuring Instruments Co., Ltd.), transmission type ellipsometer AEP-100 (manufactured by Shimadzu Corporation), M150 and M520 (manufactured by JASCO Corporation). , ABR10A (manufactured by JASCO Corporation).
(2) In the above model, the refractive index of normal light of each layer is no, the refractive index of abnormal light is ne (ne is the same value in all layers, and no is the same), and the thickness of the entire multilayer body is d. And. Furthermore, under the assumption that the tilt direction of each layer and the optical axis direction of one axis of that layer match, the optical difference is made so that the calculation of the angle dependence of the retardation value of the optically anisotropic layer matches the measured value. Fitting is performed using the tilt angle θ1 on one surface of the anisotropic layer and the tilt angle θ2 on the other surface as variables, and θ1 and θ2 are calculated.
Here, known values such as literature values and catalog values can be used for no and ne. If the value is unknown, it can be measured using an Abbe refractometer. The thickness of the optically anisotropic layer can be measured by an optical interference film thickness meter, a cross-sectional photograph of a scanning electron microscope, or the like.
[オニウム塩化合物(配向膜側配向制御剤)]
本発明では、前述のように、重合性基を有するディスコティック液晶の垂直配向を実現するために、オニウム塩を添加することが好ましい。オニウム塩は配向膜界面に偏在し、液晶分子の配向膜界面近傍におけるチルト角を増加させる作用をする。[Onium salt compound (alignment film side orientation control agent)]
In the present invention, as described above, it is preferable to add an onium salt in order to realize the vertical orientation of the discotic liquid crystal having a polymerizable group. The onium salt is unevenly distributed at the alignment film interface and acts to increase the tilt angle in the vicinity of the alignment film interface of the liquid crystal molecules.
オニウム塩としては、下記一般式(1)で表される化合物が好ましい。
一般式(1)
Z−(Y−L−)nCy+・X‐
式中、Cyは5又は6員環のオニウム基であり、L、Y、Z、Xは、後述する一般式(2a)及び(2b)におけるL23、L24、Y22、Y23、Z21、Xに同義であり、その好ましい範囲も同一であり、nは2以上の整数を表す。As the onium salt, a compound represented by the following general formula (1) is preferable.
General formula (1)
Z- (Y-L-) n Cy + · X-
In the formula, Cy is a 5- or 6-membered ring onium group, and L, Y, Z, X are L 23 , L 24 , Y 22 , Y 23 , Z in the general formulas (2a) and (2b) described later. It is synonymous with 21 and X, and its preferable range is also the same, and n represents an integer of 2 or more.
5又は6員環のオニウム基(Cy)は、ピラゾリウム環、イミダゾリウム環、トリアゾリウム環、テトラゾリウム環、ピリジニウム環、ピラジニウム環、ピリミジニウム環、トリアジニウム環が好ましく、イミダゾリウム環、ピリジニウム環が特に好ましい。 The onium group (Cy) of the 5- or 6-membered ring is preferably a pyrazolium ring, an imidazolium ring, a triazolium ring, a tetrazolium ring, a pyridinium ring, a pyrazinenium ring, a pyrimidinium ring, or a triazinium ring, and an imidazolium ring or a pyridinium ring is particularly preferable.
5又は6員環のオニウム基(Cy)は、配向膜材料と親和性のある基を有するのが好ましい。さらに、オニウム塩化合物は、温度T1℃では配向膜材料との親和性が高く、一方、温度T2℃では、親和性が低下しているのが好ましい。水素結合は、液晶を配向させる実際の温度範囲内(室温〜150℃程度)において、結合状態にも、その結合が消失した状態にもなり得るので、水素結合による親和性を利用するのが好ましい。但し、この例に限定されるものではない。
例えば、配向膜材料としてポリビニルアルコールを利用する態様では、ポリビニルアルコールの水酸基と水素結合を形成するために、水素結合性基を有しているのが好ましい。水素結合の理論的な解釈としては、例えば、H.Uneyamaand K.Morokuma、Journalof American Chemical Society、第99巻、第1316〜1332頁、1977年に報告がある。具体的な水素結合の様式としては、例えば、J.N.イスラエスアチヴィリ著、近藤保、大島広行訳、分子間力と表面力、マグロウヒル社、1991年の第98頁、図17に記載の様式が挙げられる。具体的な水素結合の例としては、例えば、G.R.Desiraju、AngewanteChemistry InternationalEdition English、第34巻、第2311頁、1995年に記載のものが挙げられる。The onium group (Cy) of the 5- or 6-membered ring preferably has a group having an affinity for the alignment film material. Further, the onium salt compound preferably has a high affinity with the alignment film material at a temperature of T 1 ° C., while having a low affinity at a temperature of T 2 ° C. Hydrogen bonds can be in a bonded state or in a state in which the bonds have disappeared within the actual temperature range (room temperature to about 150 ° C.) at which the liquid crystal is oriented. Therefore, it is preferable to utilize the affinity of hydrogen bonds. .. However, the present invention is not limited to this example.
For example, in the embodiment in which polyvinyl alcohol is used as the alignment film material, it is preferable to have a hydrogen-bonding group in order to form a hydrogen bond with the hydroxyl group of polyvinyl alcohol. As a theoretical interpretation of hydrogen bonds, for example, H. Uneyamaand K. Reported in Morokuma, Journalof American Chemical Society, Vol. 99, pp. 1316-1332, 1977. As a specific hydrogen bond mode, for example, J.A. N. The styles described in Isla Esativili, Yasushi Kondo, Translated by Hiroyuki Ohshima, Intermolecular Force and Surface Force, McGraw-Hill, 1991, p. 98, FIG. 17 can be mentioned. Specific examples of hydrogen bonds include, for example, G.I. R. Desiraju, Angewante Chemistry International Edition English, Vol. 34, pp. 2311, 1995.
水素結合性基を有する5又は6員環のオニウム基は、オニウム基の親水性の効果に加え、ポリビニルアルコールと水素結合することによって、配向膜界面の表面偏在性を高めるとともに、ポリビニルアルコール主鎖に対する直交配向性を付与する機能を促進する。好ましい水素結合性基としては、アミノ基、カルボンアミド基、スルホンアミド基、酸アミド基、ウレイド基、カルバモイル基、カルボキシル基、スルホ基、含窒素複素環基(例えば、イミダゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、1,3,5−トリアジル基、ピリミジル基、ピリダジル基、キノリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基、コハクイミド基、フタルイミド基、マレイミド基、ウラシル基、チオウラシル基、バルビツール酸基、ヒダントイン基、マレイン酸ヒドラジド基、イサチン基、ウラミル基などが挙げられる)を挙げることができる。更に好ましい水素結合性基としては、アミノ基、ピリジル基を挙げることができる。
例えば、イミダゾリウム環の窒素原子ように、5又は6員環のオニウム環に、水素結合性基を有する原子を含有していることも好ましい。The 5- or 6-membered onium group having a hydrogen-bonding group enhances the surface uneven distribution of the alignment film interface by hydrogen-bonding with polyvinyl alcohol in addition to the hydrophilic effect of the onium group, and the polyvinyl alcohol main chain. Promotes the function of imparting orthogonal orientation to. Preferred hydrogen-binding groups include an amino group, a carboxylic amide group, a sulfonamide group, an acid amide group, a ureido group, a carbamoyl group, a carboxyl group, a sulfo group, and a nitrogen-containing heterocyclic group (for example, an imidazolyl group and a benzimidazolyl group). Pyrazolyl group, pyridyl group, 1,3,5-triazyl group, pyrimidyl group, pyridadyl group, quinolyl group, benzimidazolyl group, benzthiazolyl group, succiimide group, phthalimide group, maleimide group, uracil group, thiouracil group, barbituric acid group , Hydantin group, hydrazide maleate group, isatin group, uramil group, etc.). Further preferable hydrogen-bonding groups include an amino group and a pyridyl group.
For example, it is also preferable that the onium ring of the 5- or 6-membered ring contains an atom having a hydrogen-bonding group, such as the nitrogen atom of the imidazolium ring.
nは、2〜5の整数が好ましく、3又は4であるのがより好ましく、3であるのが特に好ましい。複数のL及びYは、互いに同一であっても異なっていてもよい。nが3以上である場合、一般式(1)で表されるオニウム塩は、3つ以上の5又は6員環を有しているため、前述のディスコティック液晶と強い分子間π−π相互作用が働くため、そのディスコティック液晶の垂直配向、特に、ポリビニルアルコール配向膜上では、ポリビニルアルコール主鎖に対する直交垂直配向を実現することができる。 n is preferably an integer of 2 to 5, more preferably 3 or 4, and particularly preferably 3. The plurality of L and Y may be the same as or different from each other. When n is 3 or more, the onium salt represented by the general formula (1) has three or more 5- or 6-membered rings, and therefore has a strong intermolecular π-π mutual with the above-mentioned discotic liquid crystal. Since the action works, the vertical orientation of the discotic liquid crystal, particularly on the polyvinyl alcohol alignment film, can be realized in the orthogonal vertical orientation with respect to the polyvinyl alcohol main chain.
前述の一般式(1)で表されるオニウム塩は、下記一般式(2a)で表されるピリジニウム化合物又は下記一般式(2b)で表されるイミダゾリウム化合物であることが特に好ましい。
一般式(2a)及び(2b)で表される化合物は、主に、前述の一般式(I)〜(IV)で表されるディスコティック液晶の配向膜界面における配向を制御することを目的として添加され、ディスコティック液晶の分子の配向膜界面近傍におけるチルト角を増加させる作用がある。The onium salt represented by the general formula (1) described above is particularly preferably a pyridinium compound represented by the following general formula (2a) or an imidazolium compound represented by the following general formula (2b).
The compounds represented by the general formulas (2a) and (2b) are mainly intended to control the orientation of the discotic liquid crystal represented by the general formulas (I) to (IV) at the alignment film interface. In addition, it has the effect of increasing the tilt angle in the vicinity of the alignment film interface of the molecules of the discotic liquid crystal.
式中、L23及びL24はそれぞれ二価の連結基を表す。
L23は、単結合、−O−、−O−CO−、−CO−O−、−C≡C−、−CH=CH−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−O−AL−O−、−O−AL−O−CO−、−O−AL−CO−O−、−CO−O−AL−O−、−CO−O−AL−O−CO−、−CO−O−AL−CO−O−、−O−CO−AL−O−、−O−CO−AL−O−CO−又は−O−CO−AL−CO−O−であるのが好ましく、ALは、炭素原子数が1〜10のアルキレン基である。L23は、単結合、−O−、−O−AL−O−、−O−AL−O−CO−、−O−AL−CO−O−、−CO−O−AL−O−、−CO−O−AL−O−CO−、−CO−O−AL−CO−O−、−O−CO−AL−O−、−O−CO−AL−O−CO−または−O−CO−AL−CO−O−が好ましく、単結合または−O−がさらに好ましく、−O−が最も好ましい。In the formula, L 23 and L 24 each represent a divalent linking group.
L 23 is a single bond, -O-, -O-CO-, -CO-O-, -C≡C-, -CH = CH-, -CH = N-, -N = CH-, -N = N-, -O-AL-O-, -O-AL-O-CO-, -O-AL-CO-O-, -CO-O-AL-O-, -CO-O-AL-O- CO-, -CO-O-AL-CO-O-, -O-CO-AL-O-, -O-CO-AL-O-CO- or -O-CO-AL-CO-O-. AL is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. L 23 is a single bond, -O-, -O-AL-O-, -O-AL-O-CO-, -O-AL-CO-O-, -CO-O-AL-O-,- CO-O-AL-O-CO-, -CO-O-AL-CO-O-, -O-CO-AL-O-, -O-CO-AL-O-CO- or -O-CO- AL-CO-O- is preferred, single bond or -O- is more preferred, and -O- is most preferred.
L24は、単結合、−O−、−O−CO−、−CO−O−、−C≡C−、−CH=CH−、−CH=N−、−N=CH−または−N=N−であるのが好ましく、−O−CO−又は−CO−O−がより好ましい。mが2以上のとき、複数のL24が交互に、−O−CO−及び−CO−O−であるのがさらに好ましい。L 24 is a single bond, -O-, -O-CO-, -CO-O-, -C≡C-, -CH = CH-, -CH = N-, -N = CH- or -N = It is preferably N-, more preferably -O-CO- or -CO-O-. When m is 2 or more, it is more preferable that a plurality of L 24s are alternately −O—CO− and −CO—O−.
R22は水素原子、無置換アミノ基、又は炭素原子数が1〜20の置換アミノ基である。
R22が、ジアルキル置換アミノ基である場合、2つのアルキル基が互いに結合して含窒素複素環を形成してもよい。このとき形成される含窒素複素環は、5員環または6員環が好ましい。R22は水素原子、無置換アミノ基、または炭素原子数が2〜12のジアルキル置換アミノ基であるのがさらに好ましく、水素原子、無置換アミノ基、または炭素原子数が2〜8のジアルキル置換アミノ基であるのがよりさらに好ましい。R22が無置換アミノ基及び置換アミノ基である場合、ピリジニウム環の4位が置換されていることが好ましい。R 22 is a hydrogen atom, an unsubstituted amino group, or a substituted amino group having 1 to 20 carbon atoms.
When R 22 is a dialkyl-substituted amino group, the two alkyl groups may be bonded to each other to form a nitrogen-containing heterocycle. The nitrogen-containing heterocycle formed at this time is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring. R 22 is more preferably a hydrogen atom, an unsubstituted amino group, or a dialkyl substituted amino group having 2 to 12 carbon atoms, and a hydrogen atom, an unsubstituted amino group, or a dialkyl substituted amino group having 2 to 8 carbon atoms. It is even more preferably an amino group. When R 22 is an unsubstituted amino group and a substituted amino group, it is preferable that the 4-position of the pyridinium ring is substituted.
Xはアニオンである。
Xは、一価のアニオンであることが好ましい。アニオンの例には、ハライドイオン(フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン)およびスルホン酸イオン(例、メタンスルホネートイオン、p−トルエンスルホネートイオン、ベンゼンスルホネートイオン)が含まれる。X is an anion.
X is preferably a monovalent anion. Examples of anions include halide ions (fluorine ions, chlorine ions, bromine ions, iodine ions) and sulfonic acid ions (eg, methanesulfonate ions, p-toluenesulfonate ions, benzenesulfonate ions).
Y22及びY23はそれぞれ、5又は6員環を部分構造として有する2価の連結基である。
前述の5又は6員環が置換基を有していてもよい。好ましくは、Y22及びY23のうち少なくとも1つは、置換基を有する5又は6員環を部分構造として有する2価の連結基である。Y22およびY23は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい6員環を部分構造として有する2価の連結基であるのが好ましい。6員環は、脂肪族環、芳香族環(ベンゼン環)および複素環を含む。6員脂肪族環の例は、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環およびシクロヘキサジエン環を含む。6員複素環の例は、ピラン環、ジオキサン環、ジチアン環、チイン環、ピリジン環、ピペリジン環、オキサジン環、モルホリン環、チアジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピペラジン環およびトリアジン環を含む。6員環に、他の6員環または5員環が縮合していてもよい。
置換基の例は、ハロゲン原子、シアノ、炭素原子数が1〜12のアルキル基および炭素原子数が1〜12のアルコキシ基を含む。アルキル基およびアルコキシ基は、炭素原子数が2〜12のアシル基または炭素原子数が2〜12のアシルオキシ基で置換されていてもよい。置換基は、炭素原子数が1〜12(より好ましくは1〜6、さらに好ましくは1〜3)のアルキル基であるのが好ましい。置換基は2以上であってもよく、例えば、Y22及びY23がフェニレン基である場合は、1〜4の炭素原子数が1〜12(より好ましくは1〜6、さらに好ましくは1〜3)のアルキル基で置換されていてもよい。Y 22 and Y 23 are divalent linking groups having a 5- or 6-membered ring as a partial structure, respectively.
The 5- or 6-membered ring described above may have a substituent. Preferably, at least one of Y 22 and Y 23 is a divalent linking group having a 5- or 6-membered ring with a substituent as a partial structure. It is preferable that Y 22 and Y 23 are divalent linking groups each independently having a 6-membered ring which may have a substituent as a partial structure. The 6-membered ring includes an aliphatic ring, an aromatic ring (benzene ring) and a heterocycle. Examples of 6-membered aliphatic rings include a cyclohexane ring, a cyclohexene ring and a cyclohexadiene ring. Examples of 6-membered heterocycles include pyran ring, dioxane ring, ditian ring, thine ring, pyridine ring, piperidine ring, oxazine ring, morpholine ring, thiazine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, piperazine ring and triazine ring. include. Another 6-membered ring or 5-membered ring may be condensed with the 6-membered ring.
Examples of substituents include halogen atoms, cyanos, alkyl groups with 1-12 carbon atoms and alkoxy groups with 1-12 carbon atoms. The alkyl group and the alkoxy group may be substituted with an acyl group having 2 to 12 carbon atoms or an acyloxy group having 2 to 12 carbon atoms. The substituent is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (more preferably 1 to 6, still more preferably 1 to 3). The number of substituents may be 2 or more. For example, when Y 22 and Y 23 are phenylene groups, the number of carbon atoms of 1 to 4 is 1 to 12 (more preferably 1 to 6, still more preferably 1 to 1). It may be substituted with the alkyl group of 3).
なお、mは1又は2であり、2であるのが好ましい。mが2のとき、複数のY23及びL24は、互いに同一であっても異なっていてもよい。In addition, m is 1 or 2, and is preferably 2. When m is 2, the plurality of Y 23 and L 24 may be the same or different from each other.
Z21は、ハロゲン置換フェニル、ニトロ置換フェニル、シアノ置換フェニル、炭素原子数が1〜10のアルキル基で置換されたフェニル、炭素原子数が2〜10のアルコキシ基で置換されたフェニル、炭素原子数が1〜12のアルキル基、炭素原子数が2〜20のアルキニル基、炭素原子数が1〜12のアルコキシ基、炭素原子数が2〜13のアルコキシカルボニル基、炭素原子数が7〜26のアリールオキシカルボニル基および炭素原子数が7〜26のアリールカルボニルオキシ基からなる群より選ばれる一価の基である。
mが2の場合、Z21は、シアノ、炭素原子数が1〜10のアルキル基または炭素原子数が1〜10のアルコキシ基であることが好ましく、炭素原子数4〜10のアルコキシ基であるのがさらに好ましい。
mが1の場合、Z21は、炭素原子数が7〜12のアルキル基、炭素原子数が7〜12のアルコキシ基、炭素原子数が7〜12のアシル置換アルキル基、炭素原子数が7〜12のアシル置換アルコキシ基、炭素原子数が7〜12のアシルオキシ置換アルキル基または炭素原子数が7〜12のアシルオキシ置換アルコキシ基であることが好ましい。Z 21 is halogen-substituted phenyl, nitro-substituted phenyl, cyano-substituted phenyl, phenyl substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, phenyl substituted with an alkoxy group having 2 to 10 carbon atoms, and a carbon atom. An alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 13 carbon atoms, and 7 to 26 carbon atoms. It is a monovalent group selected from the group consisting of an aryloxycarbonyl group and an arylcarbonyloxy group having 7 to 26 carbon atoms.
When m is 2, Z 21 is preferably cyano, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and is an alkoxy group having 4 to 10 carbon atoms. Is even more preferable.
When m is 1, Z 21 has an alkyl group having 7 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 7 to 12 carbon atoms, an acyl substituted alkyl group having 7 to 12 carbon atoms, and 7 carbon atoms. It is preferably an acyl-substituted alkoxy group of ~ 12, an acyloxy-substituted alkyl group having 7-12 carbon atoms, or an acyloxy-substituted alkoxy group having 7-12 carbon atoms.
アシル基は−CO−R、アシルオキシ基は−O−CO−Rで表され、Rは脂肪族基(アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、アルキニル基、置換アルキニル基)または芳香族基(アリール基、置換アリール基)である。Rは、脂肪族基であることが好ましく、アルキル基またはアルケニル基であることがさらに好ましい。 The acyl group is represented by -CO-R, the acyloxy group is represented by -O-CO-R, and R is an aliphatic group (alkyl group, substituted alkyl group, alkenyl group, substituted alkenyl group, alkynyl group, substituted alkynyl group) or aromatic. It is a group group (aryl group, substituted aryl group). R is preferably an aliphatic group, more preferably an alkyl group or an alkenyl group.
pは、1〜10の整数である。pは、1または2であることが特に好ましい。CpH2pは、分岐構造を有していてもよい鎖状アルキレン基を意味する。CpH2pは、直鎖状アルキレン基(−(CH2)p−)であることが好ましい。p is an integer from 1 to 10. It is particularly preferable that p is 1 or 2. C p H 2p means a chain alkylene group which may have a branched structure. C p H 2p is preferably a linear alkylene group (− (CH 2 ) p −).
式(2b)中、R30は、水素原子又は炭素原子数が1〜12(より好ましくは1〜6、さらに好ましくは1〜3)のアルキル基である。In formula (2b), R 30 is an alkyl group having a hydrogen atom or a carbon atom number of 1 to 12 (more preferably 1 to 6, still more preferably 1 to 3).
前述の式(2a)又は(2b)で表される化合物の中でも、下記式(2a')又は(2b’)で表される化合物が好ましい。 Among the compounds represented by the above formula (2a) or (2b), the compound represented by the following formula (2a') or (2b') is preferable.
式(2a’)及び(2b’)中、式(2a)及び(2b)中のそれぞれと同一の符号は同一の意義であり、好ましい範囲も同様である。L25はL24と同義であり、好ましい範囲も同様である。L24及びL25は、−O−CO−又は−CO−O−であるのが好ましく、L24が−O−CO−で、且つL25が−CO−O−であるのが好ましい。In the formulas (2a') and (2b'), the same reference numerals as those in the formulas (2a) and (2b) have the same meaning, and the preferable range is also the same. L 25 is synonymous with L 24, and so is the preferred range. L 24 and L 25 are preferably -O-CO- or -CO-O-, preferably L 24 is -O-CO- and L 25 is -CO-O-.
R23、R24及びR25はそれぞれ、炭素原子数が1〜12(より好ましくは1〜6、さらに好ましくは1〜3)のアルキル基である。n23は0〜4、n24は1〜4、及びn25は0〜4を表す。n23及びn25が0で、n24が1〜4(より好ましくは1〜3)であるのが好ましい。
R30は、炭素原子数が1〜12(より好ましくは1〜6、さらに好ましくは1〜3)のアルキル基であるのが好ましい。R 23 , R 24 and R 25 are alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms (more preferably 1 to 6, still more preferably 1 to 3), respectively. n 23 represents 0 to 4, n 24 represents 1 to 4, and n 25 represents 0 to 4. It is preferable that n 23 and n 25 are 0 and n 24 is 1 to 4 (more preferably 1 to 3).
R 30 is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (more preferably 1 to 6 and even more preferably 1 to 3).
一般式(1)で表される化合物の具体例としては、特開2006−113500号公報の明細書中[0058]〜[0061]に記載の化合物が挙げられる。 Specific examples of the compound represented by the general formula (1) include the compounds described in [0058] to [0061] in the specification of JP-A-2006-113500.
以下に、一般式(1)で表される化合物の具体例を示す。但し、下記式中、アニオン(X-)は省略した。 Specific examples of the compound represented by the general formula (1) are shown below. However, in the following formula, the anion (X-) was omitted.
式(2a)及び(2b)の化合物は、一般的な方法で製造することができる。例えば、式(2a)のピリジニウム誘導体は、一般にピリジン環をアルキル化(メンシュトキン反応)して得られる。
オニウム塩は、その添加量が、液晶化合物に対して5質量%を超えることはなく、0.1〜2質量%程度であるのが好ましい。The compounds of formulas (2a) and (2b) can be prepared by a general method. For example, the pyridinium derivative of the formula (2a) is generally obtained by alkylating a pyridine ring (Menstock reaction).
The amount of the onium salt added does not exceed 5% by mass with respect to the liquid crystal compound, and is preferably about 0.1 to 2% by mass.
前述の一般式(2a)及び(2b)で表されるオニウム塩は、ピリジニウム基又はイミダリウム基が親水的であるため前述の親水的なポリビニルアルコール配向膜表面に偏在する。特に、ピリジニウム基に、さらに、水素原子のアクセプターの置換基であるアミノ基(一般式(2a)及び(2a’)において、R22が無置換のアミノ基又は炭素原子数が1〜20の置換アミノ基)が置換されていると、ポリビニルアルコールとの間に分子間水素結合が発生し、より高密度に配向膜表面に偏在すると共に、水素結合の効果により、ピリジニウム誘導体がポリビニルアルコールの主鎖と直交する方向に配向するため、ラビング方向に対して液晶の直交配向を促進する。前述のピリジニウム誘導体は、分子内に複数個の芳香環を有しているため、前述した、液晶、特にディスコティック液晶との間に強い分子間π−π相互作用が起こり、ディスコティック液晶の配向膜界面近傍における直交配向を誘起する。特に、一般式(2a’)で表されるように、親水的なピリジニウム基に疎水的な芳香環が連結されていると、その疎水性の効果により垂直配向を誘起する効果も有する。The onium salts represented by the above-mentioned general formulas (2a) and (2b) are unevenly distributed on the surface of the above-mentioned hydrophilic polyvinyl alcohol alignment film because the pyridinium group or the imidazolium group is hydrophilic. In particular, the pyridinium group is further substituted with an amino group in which R 22 is unsubstituted or an amino group having 1 to 20 carbon atoms in the amino group which is a substituent of the acceptor of the hydrogen atom (general formulas (2a) and (2a')). When the amino group) is substituted, an intermolecular hydrogen bond is generated with the polyvinyl alcohol, which is unevenly distributed on the surface of the alignment film at a higher density, and the pyridinium derivative is the main chain of the polyvinyl alcohol due to the effect of the hydrogen bond. Since it is oriented in a direction orthogonal to the rubbing direction, it promotes the orthogonal orientation of the liquid crystal with respect to the rubbing direction. Since the above-mentioned pyridinium derivative has a plurality of aromatic rings in the molecule, a strong intermolecular π-π interaction occurs with the above-mentioned liquid crystal, particularly the discotic liquid crystal, and the orientation of the discotic liquid crystal Induces orthogonal orientation near the membrane interface. In particular, as represented by the general formula (2a'), when a hydrophobic aromatic ring is linked to a hydrophilic pyridinium group, it also has an effect of inducing vertical orientation due to the hydrophobic effect.
さらに、前述の一般式(2a)及び(2b)で表されるオニウム塩を併用すると、ある温度を超えて加熱することで、液晶が、その遅相軸を、ラビング方向に対して平行にして配向する、平行配向を促進することができる。これは、加熱による熱エネルギーでポリビニルアルコールとの水素結合が切断され、オニウム塩が配向膜に均一に分散され配向膜表面における密度が低下し、ラビング配向膜そのものの規制力により液晶が配向するためである。 Further, when the onium salts represented by the above-mentioned general formulas (2a) and (2b) are used in combination, by heating above a certain temperature, the liquid crystal makes its slow phase axis parallel to the rubbing direction. Orientation and parallel orientation can be promoted. This is because the hydrogen bond with polyvinyl alcohol is broken by the heat energy generated by heating, the onium salt is uniformly dispersed in the alignment film, the density on the surface of the alignment film decreases, and the liquid crystal is oriented due to the regulatory force of the rubbing alignment film itself. Is.
[フルオロ脂肪族基含有共重合体(空気界面配向制御剤)]
フルオロ脂肪族基含有共重合体は、液晶、主に、前述の一般式(I)で表されるディスコティック液晶、の空気界面における配向を制御することを目的として添加され、液晶の分子の空気界面近傍におけるチルト角を増加させる作用がある。さらに、ムラ、ハジキなどの塗布性も改善される。
本発明に使用可能なフルオロ脂肪族基含有共重合体としては、特開2004−333852号、同2004−333861号、同2005−134884号、同2005−179636号、及び同2005−181977号などの各公報及び明細書に記載の化合物の中から選んで用いることができる。特に好ましくは、特開2005−179636号、及び同2005−181977号の各公報及び明細書に記載の、フルオロ脂肪族基と、カルボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SO3H)、ホスホノキシ{−OP(=O)(OH)2}}及びそれらの塩からなる群より選ばれる1種以上の親水性基とを側鎖に含むポリマーである。
フルオロ脂肪族基含有共重合体は、その添加量が、液晶化合物に対して2質量%を超えることはなく、0.1〜1質量%程度であるのが好ましい。[Fluoroaliphatic group-containing copolymer (air interface orientation control agent)]
The fluoroaliphatic group-containing copolymer is added for the purpose of controlling the orientation of the liquid crystal, mainly the discotic liquid crystal represented by the above-mentioned general formula (I), at the air interface, and the air of the molecule of the liquid crystal is added. It has the effect of increasing the tilt angle near the interface. Furthermore, the applicability of unevenness, repellent, etc. is also improved.
Examples of the fluoroaliphatic group-containing copolymer that can be used in the present invention include Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-333852, 2004-3333861, 2005-134884, 2005-179636, and 2005-181977. It can be selected and used from the compounds described in each publication and specification. Particularly preferably, according to the publication and the specification 2005-179636 Patent, and Nos 2005-181977 Patent, a fluoro aliphatic group, a carboxyl group (-COOH), a sulfo group (-SO 3 H), phosphonoxy It is a polymer containing {-OP (= O) (OH) 2 }} and one or more hydrophilic groups selected from the group consisting of salts thereof in a side chain.
The amount of the fluoroaliphatic group-containing copolymer added is preferably about 0.1 to 1% by mass without exceeding 2% by mass with respect to the liquid crystal compound.
フルオロ脂肪族基含有共重合体は、フルオロ脂肪族基の疎水性効果により空気界面への偏在性を高めると共に、空気界面側に低表面エネルギーの場を提供し、液晶、特にディスコティック液晶のチルト角を増加させることができる。さらに、カルボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SO3H)、ホスホノキシ{−OP(=O)(OH)2}}及びそれらの塩からなる群より選ばれる1種以上の親水性基とを側鎖に含む共重合成分を有すると、これらのアニオンと液晶のπ電子との電荷反発により液晶化合物の垂直配向を実現することができる。The fluoroaliphatic group-containing copolymer enhances the uneven distribution to the air interface by the hydrophobic effect of the fluoroaliphatic group and provides a field of low surface energy on the air interface side, so that the liquid crystal, especially the discotic liquid crystal, is tilted. The angle can be increased. Further, with one or more hydrophilic groups selected from the group consisting of a carboxyl group (-COOH), a sulfo group (-SO 3 H), a phosphonoxy {-OP (= O) (OH) 2}} and salts thereof. When a copolymerization component containing is contained in the side chain, the vertical orientation of the liquid crystal compound can be realized by the charge repulsion between these anions and the π electrons of the liquid crystal.
[溶媒]
光学異方性層の形成に利用する、前述の組成物は塗布液として調製するのが好ましい。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)、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。[solvent]
The above-mentioned composition used for forming the optically anisotropic layer is preferably prepared as a coating liquid. An organic solvent is preferably used as the solvent used for preparing the coating liquid. 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, eg, hexane). , Chloroform, dichloromethane), 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 kinds of organic solvents may be used together.
[重合開始剤]
前述の重合性基を有する液晶化合物を含有する組成物(例えば塗布液)を、所望の液晶相を示す配向状態とした後、その配向状態を紫外線照射により固定する。固定化は、液晶化合物に導入した反応性基の重合反応により実施することが好ましい。紫外線照射による、光重合反応により固定化するのが好ましい。光重合反応としては、ラジカル重合、カチオン重合のいずれでも構わない。ラジカル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。カチオン光重合開始剤の例には、有機スルフォニウム塩系、ヨードニウム塩系、フォスフォニウム塩系等を例示する事ができ、有機スルフォニウム塩系、が好ましく、トリフェニルスルフォニウム塩が特に好ましい。これら化合物の対イオンとしては、ヘキサフルオロアンチモネート、ヘキサフルオロフォスフェートなどが好ましく用いられる。
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の0.01〜20質量%であることが好ましく、0.5〜5質量%であることがさらに好ましい。[Polymerization initiator]
The composition (for example, a coating liquid) containing the liquid crystal compound having a polymerizable group described above is placed in an oriented state showing a desired liquid crystal phase, and then the oriented state is fixed by ultraviolet irradiation. Immobilization is preferably carried out by a polymerization reaction of reactive groups introduced into the liquid crystal compound. It is preferably immobilized by a photopolymerization reaction by irradiation with ultraviolet rays. The photopolymerization reaction may be either radical polymerization or cationic polymerization. Examples of radical photopolymerization initiators include α-carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,376,661 and 236,670), acidoin ethers (described in US Pat. No. 2,448,828), and α-hydrogen-substituted aromatics. Achilloine compound (described in US Pat. No. 2722512), polynuclear quinone compound (described in US Pat. Included), aclysine and phenazine compounds (described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-105667, US Pat. No. 4,239,850) and oxadiazole compounds (described in US Pat. No. 4,212,970). Examples of the cationic photopolymerization initiator include an organic sulfonium salt type, an iodonium salt type, a phosphonium salt type, and the like, and an organic sulfonium salt type is preferable, and a triphenylsulfonium salt type is particularly preferable. As the counter ion of these compounds, hexafluoroantimonate, hexafluorophosphate and the like are preferably used.
The amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 5% by mass, based on the solid content of the coating liquid.
[増感剤]
また、感度を高める目的で重合開始剤に加えて、増感剤を用いてもよい。増感剤の例には、n−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルホスフィン、及びチオキサントン等が含まれる。光重合開始剤は複数種を組み合わせてもよく、使用量は、塗布液の固形分の0.01〜20質量%であることが好ましく、0.5〜5質量%であることがより好ましい。液晶化合物の重合のための光照射は紫外線を用いることが好ましい。[Sensitizer]
Further, a sensitizer may be used in addition to the polymerization initiator for the purpose of increasing the sensitivity. Examples of sensitizers include n-butylamine, triethylamine, tri-n-butylphosphine, thioxanthone and the like. A plurality of types of photopolymerization initiators may be combined, and the amount used is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 5% by mass, based on the solid content of the coating liquid. It is preferable to use ultraviolet rays for light irradiation for polymerization of the liquid crystal compound.
[その他の添加剤]
前述の組成物は、重合性液晶化合物とは別に、非液晶性の重合性モノマーを含有していてもよい。重合性モノマーとしては、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基又はメタクリロイル基を有する化合物が好ましい。なお、重合性の反応性官能基数が2以上の多官能モノマー、例えば、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパンアクリレートを用いると、耐久性が改善されるので好ましい。前述の非液晶性の重合性モノマーは、非液晶性成分であるので、その添加量が、液晶化合物に対して40質量%を超えることはなく、0〜20質量%程度であるのが好ましい。[Other additives]
The above-mentioned composition may contain a non-liquid crystal polymerizable monomer in addition to the polymerizable liquid crystal compound. As the polymerizable monomer, a compound having a vinyl group, a vinyloxy group, an acryloyl group or a methacryloyl group is preferable. It is preferable to use a polyfunctional monomer having 2 or more polymerizable reactive functional groups, for example, ethylene oxide-modified trimethylolpropane acrylate because the durability is improved. Since the non-liquid crystal polymerizable monomer described above is a non-liquid crystal component, the amount added thereof does not exceed 40% by mass with respect to the liquid crystal compound, and is preferably about 0 to 20% by mass.
この様にして形成する光学異方性層の厚みについては特に制限されないが、0.1〜10μmであるのが好ましく、0.5〜5μmであるのがより好ましい。 The thickness of the optically anisotropic layer formed in this manner is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10 μm, and more preferably 0.5 to 5 μm.
透明支持体:
本発明の光学フィルムは、前述の光学異方性層を支持する透明支持体を有する。透明支持体としては、正のRthを示すポリマーフィルムを用いるのが好ましい。また透明支持体として、低Re及び低Rthのポリマーフィルムを用いるのも好ましい。Transparent support:
The optical film of the present invention has a transparent support that supports the above-mentioned optically anisotropic layer. As the transparent support, it is preferable to use a polymer film showing positive Rth. It is also preferable to use low Re and low Rth polymer films as the transparent support.
本発明に使用可能な透明支持体を形成する材料としては、例えば、ポリカーボネート系ポリマー、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)等のスチレン系ポリマーなどがあげられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、又は前述のポリマーを混合したポリマーも例としてあげられる。また本発明の高分子フィルムは、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の紫外線硬化型、熱硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。 Examples of the material for forming the transparent support that can be used in the present invention include polycarbonate-based polymers, polyester-based polymers such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, acrylic polymers such as polymethyl methacrylate, and polystyrene, acrylonitrile, and styrene co-weight. Examples thereof include styrene-based polymers such as coalesced (AS resin). Further, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyolefin polymers such as ethylene / propylene copolymers, vinyl chloride polymers, amide polymers such as nylon and aromatic polyamides, imide polymers, sulfone polymers, and polyether sulfone polymers. , Polyether ether ketone polymer, polyphenylene sulfide polymer, vinylidene chloride polymer, vinyl alcohol polymer, vinyl butyral polymer, allylate polymer, polyoxymethylene polymer, epoxy polymer, or polymer mixed with the above-mentioned polymers. Is also given as an example. Further, the polymer film of the present invention can also be formed as a cured layer of an ultraviolet curable type or thermosetting type resin such as acrylic type, urethane type, acrylic urethane type, epoxy type and silicone type.
また、前述の透明支持体を形成する材料としては、熱可塑性ノルボルネン系樹脂を好ましく用いることが出来る。熱可塑性ノルボルネン系樹脂としては、日本ゼオン(株)製のゼオネックス、ゼオノア、JSR(株)製のアートン等があげられる。 Further, as the material for forming the above-mentioned transparent support, a thermoplastic norbornene-based resin can be preferably used. Examples of the thermoplastic norbornene-based resin include Zeonex and Zeonoa manufactured by Zeon Corporation, and Arton manufactured by JSR Corporation.
また、前述の透明支持体を形成する材料としては、従来偏光板の透明保護フィルムとして用いられてきた、トリアセチルセルロースに代表される、セルロース系ポリマー(以下、セルロースアシレートという)を好ましく用いることが出来る。 Further, as the material for forming the above-mentioned transparent support, a cellulosic polymer represented by triacetyl cellulose (hereinafter referred to as cellulose acylate), which has been conventionally used as a transparent protective film for a polarizing plate, is preferably used. Can be done.
[紫外線吸収剤]
上記セルロースアシレートフィルム等の透明支持体には、フィルム自身の耐光性向上、或いは偏光板や画像表示部材の劣化防止のために、更に紫外線吸収剤を添加してもよい。[UV absorber]
An ultraviolet absorber may be further added to the transparent support such as the cellulose acylate film in order to improve the light resistance of the film itself or prevent deterioration of the polarizing plate and the image display member.
紫外線吸収剤としては、液晶の劣化防止の点より波長370nm以下の紫外線の吸収能に優れ、かつ良好な画像表示性の点より波長400nm以上の可視光の吸収が可及的に少ないものを用いることが好ましい。特に、波長370nmでの透過率が、20%以下であることが望ましく、好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下である。このような紫外線吸収剤としては、例えば、オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物、前述のような紫外線吸収性基を含有する高分子紫外線吸収化合物等があげられるが、これらに限定されない。紫外線吸収剤は2種以上用いてもよい。 As the ultraviolet absorber, one having an excellent ability to absorb ultraviolet rays having a wavelength of 370 nm or less from the viewpoint of preventing deterioration of the liquid crystal and having as little visible light absorption as possible having a wavelength of 400 nm or more from the viewpoint of good image displayability is used. Is preferable. In particular, the transmittance at a wavelength of 370 nm is preferably 20% or less, preferably 10% or less, and more preferably 5% or less. Such an ultraviolet absorber contains, for example, an oxybenzophenone compound, a benzotriazole compound, a salicylate ester compound, a benzophenone compound, a cyanoacrylate compound, a nickel complex salt compound, and an ultraviolet absorbing group as described above. Examples thereof include, but are not limited to, high molecular weight ultraviolet absorbing compounds. Two or more kinds of ultraviolet absorbers may be used.
紫外線吸収剤のドープへの添加方法は、アルコールやメチレンクロライド、ジオキソランなどの有機溶媒に溶解してから添加してもよいし、また直接ドープ組成中に添加してもよい。無機粉体のように有機溶媒に溶解しないものは、有機溶媒とセルロースアシレート中にデゾルバやサンドミルを使用し、分散してからドープに添加する。 The ultraviolet absorber may be added to the dope after being dissolved in an organic solvent such as alcohol, methylene chloride, or dioxolane, or may be added directly to the dope composition. Those that do not dissolve in an organic solvent, such as inorganic powder, are dispersed in an organic solvent and cellulose acylate using a resolver or sand mill, and then added to the dope.
本発明において紫外線吸収剤の使用量は、セルロースアシレート100質量部に対し0.1〜5.0質量部、好ましくは0.5〜2.0質量部、より好ましくは0.8〜2.0質量部である。 In the present invention, the amount of the ultraviolet absorber used is 0.1 to 5.0 parts by mass, preferably 0.5 to 2.0 parts by mass, and more preferably 0.8 to 2. It is 0 parts by mass.
配向膜:
光学異方性層及び透明支持体との間にパターン光学異方性層を実現できる配向膜を形成してもよい。配向膜としては、ラビング配向膜を利用するのが好ましい。
本発明に利用可能な「ラビング配向膜」とは、ラビングによって、液晶分子の配向規制能を有するように処理された膜を意味する。ラビング配向膜には、液晶分子を配向規制する配向軸があり、当該配向軸に従って、液晶分子は配向する。液晶分子は、配向膜への紫外線照射部分でラビング方向に対して液晶の遅相軸が平行になるように配向し、未照射部分で液晶分子の遅相軸がラビング方向に対して直交配向するように、配向膜の材料、酸発生剤、液晶、及び配向制御剤を選択する。Alignment film:
An alignment film capable of realizing a patterned optically anisotropic layer may be formed between the optically anisotropic layer and the transparent support. As the alignment film, it is preferable to use a rubbing alignment film.
The "rubbing alignment film" that can be used in the present invention means a film that has been treated by rubbing so as to have the ability to regulate the orientation of liquid crystal molecules. The rubbing alignment film has an orientation axis that regulates the orientation of the liquid crystal molecules, and the liquid crystal molecules are oriented according to the alignment axis. The liquid crystal molecules are oriented so that the slow axis of the liquid crystal is parallel to the rubbing direction at the portion where the alignment film is irradiated with ultraviolet rays, and the slow axis of the liquid crystal molecules is oriented orthogonally to the rubbing direction at the unirradiated portion. As described above, the material of the alignment film, the acid generator, the liquid crystal, and the alignment control agent are selected.
ラビング配向膜は、一般的にはポリマーを主成分とする。配向膜用ポリマー材料としては、多数の文献に記載があり、多数の市販品を入手することができる。本発明において利用されるポリマー材料は、ポリビニルアルコール又はポリイミド、及びその誘導体が好ましい。特に変性又は未変性の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は、種々の鹸化度のものが存在する。本発明では、鹸化度85〜99程度のものを用いるのが好ましい。市販品を用いてもよく、例えば、「PVA103」、「PVA203」(クラレ社製)等は、上記鹸化度のPVAである。ラビング配向膜については、WO01/88574A1号公報の43頁24行〜49頁8行、特許第3907735号公報の段落番号[0071]〜[0095]に記載の変性ポリビニルアルコールを参照することができる。ラビング配向膜の厚さは、0.01〜10μmであることが好ましく、0.01〜1μmであることがさらに好ましい。
The rubbing alignment film generally contains a polymer as a main component. The polymer material for an alignment film has been described in a large number of documents, and a large number of commercially available products are available. The polymer material used in the present invention is preferably polyvinyl alcohol or polyimide, or a derivative thereof. Particularly modified or unmodified polyvinyl alcohol is preferable. Polyvinyl alcohol has various degrees of saponification. In the present invention, it is preferable to use one having a saponification degree of about 85 to 99. Commercially available products may be used. For example, "PVA103", "PVA203" (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) and the like are PVAs having the above-mentioned degree of saponification. For the rubbing alignment film, the modified polyvinyl alcohol described in WO01 / 88574A1A1 (page 43,
ラビング処理は、一般にはポリマーを主成分とする膜の表面を、紙や布で一定方向に数回擦ることにより実施することができる。ラビング処理の一般的な方法については、例えば、「液晶便覧」(丸善社発行、平成12年10月30日)に記載されている。
ラビング密度を変える方法としては、「液晶便覧」(丸善社発行)に記載されている方法を用いることができる。ラビング密度(L)は、下記式(A)で定量化されている。
式(A) L=N×l×(1+2π×r×n/(60×v))
式(A)中、Nはラビング回数、lはラビングローラーの接触長、rはローラーの半径、nはローラーの回転数(rpm)、vはステージ移動速度(秒速)である。The rubbing treatment can be generally carried out by rubbing the surface of the film containing the polymer as a main component with paper or cloth several times in a certain direction. A general method of rubbing processing is described in, for example, "LCD Handbook" (published by Maruzen-sha, October 30, 2000).
As a method for changing the rubbing density, the method described in "LCD Handbook" (published by Maruzen-sha) can be used. The rubbing density (L) is quantified by the following formula (A).
Equation (A) L = N × l × (1 + 2π × r × n / (60 × v))
In the formula (A), N is the number of rubbing, l is the contact length of the rubbing roller, r is the radius of the roller, n is the rotation speed (rpm) of the roller, and v is the stage moving speed (speed per second).
ラビング密度を高くするためには、ラビング回数を増やす、ラビングローラーの接触長を長く、ローラーの半径を大きく、ローラーの回転数を大きく、ステージ移動速度を遅くすればよく、一方、ラビング密度を低くするためには、この逆にすればよい。
ラビング密度と配向膜のプレチルト角との間には、ラビング密度を高くするとプレチルト角は小さくなり、ラビング密度を低くするとプレチルト角は大きくなる関係がある。
長尺状の偏光膜であって、吸収軸が長手方向の偏光膜と貼り合わせるには、長尺のポリマーフィルムからなる支持体上に配向膜を形成し、長手方向に対して45°の方向に連続的にラビング処理して、ラビング配向膜を形成するのが好ましい。In order to increase the rubbing density, it is sufficient to increase the number of rubbing, increase the contact length of the rubbing roller, increase the radius of the roller, increase the rotation speed of the roller, and slow down the stage movement speed, while decreasing the rubbing density. To do this, the reverse is true.
There is a relationship between the rubbing density and the pretilt angle of the alignment film that the pretilt angle decreases as the rubbing density increases and the pretilt angle increases as the rubbing density decreases.
In order to bond a long polarizing film with a polarizing film whose absorption axis is in the longitudinal direction, an alignment film is formed on a support made of a long polymer film, and the direction is 45 ° with respect to the longitudinal direction. It is preferable to continuously perform a rubbing treatment to form a rubbing alignment film.
可能であれば、光配向膜を利用してもよい。 If possible, a photoalignment film may be used.
また、配向膜は、少なくとも一種の光酸発生剤を含有していてもよい。光酸発生剤とは、紫外線等の光照射により分解し酸性化合物を発生する化合物である。前述の光酸発生剤が、光照射により分解して酸性化合物を発生すると、配向膜の配向制御能に変化が生じる。ここでいう配向制御能の変化は、配向膜単独の配向制御能の変化として特定されるものであっても、配向膜とその上に配置される光学異方性層形成用組成物中に含まれる添加剤等とによって達成される配向制御能の変化として特定されるものであってもよいし、またこれらの組み合わせとして特定されるものであってもよい。
ディスコティック液晶は、オニウム塩を添加することで、直交垂直配向状態になる場合がある。分解により発生した酸と、そのオニウム塩とが、アニオン交換すると、そのオニウム塩の配向膜界面における偏在性が低下し、直交垂直配向効果を低下させ、平行垂直配向状態を形成させてもよい。また、例えば、配向膜がポリビニルアルコール系配向膜である場合には、そのエステル部分が発生した酸により分解し、その結果、前述のオニウム塩の配向膜界面偏在性を変化させてもよい。Further, the alignment film may contain at least one kind of photoacid generator. The photoacid generator is a compound that decomposes by irradiation with light such as ultraviolet rays to generate an acidic compound. When the above-mentioned photoacid generator decomposes by light irradiation to generate an acidic compound, the orientation control ability of the alignment film changes. The change in the orientation control ability referred to here is included in the alignment film and the composition for forming an optically anisotropic layer arranged on the alignment film, even if it is specified as a change in the orientation control ability of the alignment film alone. It may be specified as a change in orientation control ability achieved by an additive or the like, or may be specified as a combination thereof.
The discotic liquid crystal may be in an orthogonal and vertical orientation state by adding an onium salt. When the acid generated by the decomposition and the onium salt are anion-exchanged, the uneven distribution of the onium salt at the alignment film interface is reduced, the orthogonal-vertical alignment effect is reduced, and a parallel-vertical alignment state may be formed. Further, for example, when the alignment film is a polyvinyl alcohol-based alignment film, the ester portion thereof may be decomposed by the generated acid, and as a result, the interfacial uneven distribution of the alignment film of the onium salt may be changed.
前述の光学異方性層は、配向膜を利用した種々の方法で形成でき、その製法については特に制限はない。
第1の態様は、ディスコティック液晶の配向制御に影響を与える複数の作用を利用し、その後、外部刺激(熱処理等)によりいずれかの作用を消失させて、所定の配向制御作用を支配的にする方法である。例えば、配向膜による配向制御能と、液晶組成物中に添加される配向制御剤の配向制御能との複合作用により、ディスコティック液晶を所定の配向状態とし、それを固定して一方の位相差領域を形成した後、外部刺激(熱処理等)により、いずれかの作用(例えば配向制御剤による作用)を消失させて、他の配向制御作用(配向膜による作用)を支配的にし、それによって他の配向状態を実現し、それを固定して他方の位相差領域を形成する。例えば、前述の一般式(2a)で表されるピリジニウム化合物又は一般式(2b)で表されるイミダゾリウム化合物は、ピリジニウム基又はイミダリウム基が親水的であるため前述の親水的なポリビニルアルコール配向膜表面に偏在する。特に、ピリジニウム基に、さらに、水素原子のアクセプターの置換基であるアミノ基(一般式(2a)及び(2a’)において、R22が無置換のアミノ基又は炭素原子数が1〜20の置換アミノ基)が置換されていると、ポリビニルアルコールとの間に分子間水素結合が発生し、より高密度に配向膜表面に偏在すると共に、水素結合の効果により、ピリジニウム誘導体がポリビニルアルコールの主鎖と直交する方向に配向するため、ラビング方向に対して液晶の直交配向を促進する。前述のピリジニウム誘導体は、分子内に複数個の芳香環を有しているため、前述した、液晶、特にディスコティック液晶との間に強い分子間π−π相互作用が起こり、ディスコティック液晶の配向膜界面近傍における直交配向を誘起する。特に、一般式(2a’)で表されるように、親水的なピリジニウム基に疎水的な芳香環が連結されていると、その疎水性の効果により垂直配向を誘起する効果も有する。しかし、その効果は、ある温度を超えて加熱すると、水素結合が切断され、前述のピリジニウム化合物等の配向膜表面における密度が低下し、その作用を消失する。その結果、ラビング配向膜そのものの規制力により液晶が配向し、液晶は平行配向状態になる。この方法の詳細については、特願2010−141346号明細書(特開2012−008170号公報)に記載があり、その内容は本明細書に参照として取り込まれる。The above-mentioned optically anisotropic layer can be formed by various methods using an alignment film, and the production method thereof is not particularly limited.
The first aspect utilizes a plurality of actions that affect the orientation control of the discotic liquid crystal, and then eliminates one of the actions by an external stimulus (heat treatment, etc.) to dominate the predetermined orientation control action. How to do it. For example, by the combined action of the orientation control ability of the alignment film and the orientation control ability of the orientation control agent added to the liquid crystal composition, the discotic liquid crystal is placed in a predetermined orientation state, and the discotic liquid crystal is fixed and the phase difference between the two. After forming the region, one of the actions (for example, the action by the orientation control agent) is eliminated by an external stimulus (heat treatment, etc.), and the other orientation control action (action by the alignment film) is dominated, thereby controlling the other. The orientation state of is realized, and it is fixed to form the other retardation region. For example, the pyridinium compound represented by the general formula (2a) or the imidazolium compound represented by the general formula (2b) is a hydrophilic polyvinyl alcohol alignment film because the pyridinium group or the imidazolium group is hydrophilic. It is unevenly distributed on the surface. In particular, the pyridinium group is further substituted with an amino group in which R 22 is unsubstituted or an amino group having 1 to 20 carbon atoms in the amino group which is a substituent of the acceptor of the hydrogen atom (general formulas (2a) and (2a')). When the amino group) is substituted, an intermolecular hydrogen bond is generated with the polyvinyl alcohol, which is unevenly distributed on the surface of the alignment film at a higher density, and the pyridinium derivative is the main chain of the polyvinyl alcohol due to the effect of the hydrogen bond. Since it is oriented in a direction orthogonal to the rubbing direction, it promotes the orthogonal orientation of the liquid crystal with respect to the rubbing direction. Since the above-mentioned pyridinium derivative has a plurality of aromatic rings in the molecule, a strong intermolecular π-π interaction occurs with the above-mentioned liquid crystal, particularly the discotic liquid crystal, and the orientation of the discotic liquid crystal Induces orthogonal orientation near the membrane interface. In particular, as represented by the general formula (2a'), when a hydrophobic aromatic ring is linked to a hydrophilic pyridinium group, it also has an effect of inducing vertical orientation due to the hydrophobic effect. However, the effect is that when heated above a certain temperature, hydrogen bonds are broken, the density on the surface of the alignment film such as the above-mentioned pyridinium compound decreases, and the action disappears. As a result, the liquid crystal is oriented by the regulatory force of the rubbing alignment film itself, and the liquid crystal is in a parallel alignment state. Details of this method are described in Japanese Patent Application No. 2010-141346 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-008170), the contents of which are incorporated herein by reference.
第2の態様は、パターン配向膜を利用する態様である。この態様では、互いに異なる配向制御能を有するパターン配向膜を形成し、その上に、液晶組成物を配置し、液晶を配向させる。液晶は、パターン配向膜のそれぞれの配向制御能によって配向規制され、互いに異なる配向状態を達成する。それぞれの配向状態を固定することで、配向膜のパターンに応じて第1位相差領域及び第2の位相差領域のパターンが形成される。パターン配向膜は、印刷法、ラビング配向膜に対するマスクラビング、光配向膜に対するマスク露光等を利用して形成することができる。また、配向膜を一様に形成し、配向制御能に影響を与える添加剤(例えば、上記オニウム塩等)を別途所定のパターンで印刷することによって、パターン配向膜を形成することもできる。大掛かりな設備が不要である点や製造容易な点で、印刷法を利用する方法が好ましい。この方法の詳細については、特願2010−173077号明細書(特開2012−032661号公報)に記載があり、その内容は本明細書に参照として取り込まれる。 The second aspect is an aspect of utilizing a pattern alignment film. In this aspect, a pattern alignment film having different orientation control abilities is formed, a liquid crystal composition is arranged on the pattern alignment film, and the liquid crystal is oriented. The liquid crystal is oriented by the orientation control ability of each of the pattern alignment films, and achieves different orientation states. By fixing each alignment state, a pattern of a first retardation region and a second retardation region is formed according to the pattern of the alignment film. The pattern alignment film can be formed by using a printing method, mask rubbing on a rubbing alignment film, mask exposure on a light alignment film, or the like. Further, the pattern alignment film can also be formed by uniformly forming the alignment film and separately printing an additive (for example, the onium salt or the like) that affects the orientation control ability in a predetermined pattern. The method using the printing method is preferable because it does not require large-scale equipment and is easy to manufacture. Details of this method are described in Japanese Patent Application No. 2010-173077 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-0326661), the contents of which are incorporated herein by reference.
また、第1の態様及び第2の態様を併用してもよい。一例は、配向膜中に光酸発生剤を添加する例である。この例では、配向膜中に光酸発生剤を添加し、パターン露光により、光酸発生剤が分解して酸性化合物が発生した領域と、発生していない領域とを形成する。光未照射部分では光酸発生剤はほぼ未分解のままであり、配向膜材料、液晶、及び所望により添加される配向制御剤の相互作用が配向状態を支配し、液晶を、その遅相軸がラビング方向と直交する方向に配向させる。配向膜へ光照射し、酸性化合物が発生すると、その相互作用はもはや支配的ではなくなり、ラビング配向膜のラビング方向が配向状態を支配し、液晶は、その遅相軸をラビング方向と平行にして平行配向する。前述の配向膜に用いられる光酸発生剤としては、水溶性の化合物が好ましく用いられる。使用可能な光酸発生剤の例には、Prog.Polym.Sci.,23巻、1485頁(1998年)に記載の化合物が含まれる。前述の光酸発生剤としては、ピリジニウム塩、ヨードニウム塩及びスルホニウム塩が特に好ましく用いられる。この方法の詳細については、特願2010−289360号明細書に記載があり、その内容は本明細書に参照として取り込まれる。 Moreover, you may use the 1st aspect and the 2nd aspect together. One example is the addition of a photoacid generator into the alignment film. In this example, a photoacid generator is added to the alignment film, and pattern exposure forms a region in which the photoacid generator is decomposed to generate an acidic compound and a region in which an acidic compound is not generated. In the light-unirradiated portion, the photoacid generator remains almost undecomposed, and the interaction between the alignment film material, the liquid crystal display, and the orientation control agent added if desired controls the orientation state, and the liquid crystal display has its slow axis. Is oriented in a direction orthogonal to the rubbing direction. When the alignment film is irradiated with light and an acidic compound is generated, the interaction is no longer dominant, the rubbing direction of the rubbing alignment film dominates the orientation state, and the liquid crystal makes its slow axis parallel to the rubbing direction. Oriented in parallel. As the photoacid generator used for the above-mentioned alignment film, a water-soluble compound is preferably used. Examples of photoacid generators that can be used include Prog. Polym. Sci. , 23, 1485 (1998). As the above-mentioned photoacid generator, pyridinium salt, iodonium salt and sulfonium salt are particularly preferably used. Details of this method are described in Japanese Patent Application No. 2010-289360, the contents of which are incorporated herein by reference.
ここで、配向膜中に光酸発生剤を添加するなどして、パターン露光により、パターン配向膜を形成する場合には、露光マスクと配向膜とを密着させて露光を行うことが好ましい。また、露光マスクと配向膜との間に0.03MPa〜0.7MPaの圧力をかけて露光を行うことが好ましい。
マスクと配向膜とを密着させることで、露光時の光漏れを抑制して、第1位相差領域と第2位相差領域との境界部分に形成される、液晶性化合物が一様な方向に配向していない境界領域の幅を小さくすることができる。また、0.03MPa〜0.7MPaの圧力をかけて密着させることで、マスクと塗膜との間に隙間が生じることを抑制でき、露光時の光漏れを十分に抑制して、境界領域の幅をより小さくすることができる。Here, when a photoacid generator is added to the alignment film to form the pattern alignment film by pattern exposure, it is preferable that the exposure mask and the alignment film are brought into close contact with each other for exposure. Further, it is preferable to apply a pressure of 0.03 MPa to 0.7 MPa between the exposure mask and the alignment film for exposure.
By bringing the mask and the alignment film into close contact with each other, light leakage during exposure is suppressed, and the liquid crystal compound formed at the boundary between the first retardation region and the second retardation region is formed in a uniform direction. The width of the unoriented boundary region can be reduced. Further, by applying a pressure of 0.03 MPa to 0.7 MPa for close contact, it is possible to suppress the formation of a gap between the mask and the coating film, sufficiently suppress light leakage during exposure, and obtain a boundary region. The width can be made smaller.
マスクと塗膜とを密着させる圧力は0.03MPa〜0.7MPaが好ましく、0.1MPa〜0.6MPaがより好ましく、0.2MPa〜0.5MPaがさらに好ましい。 The pressure for adhering the mask and the coating film is preferably 0.03 MPa to 0.7 MPa, more preferably 0.1 MPa to 0.6 MPa, and even more preferably 0.2 MPa to 0.5 MPa.
また、この製造方法では、露光の際に、マスクと塗膜とを密着させて、露光を行うため、露光工程の後にラビング工程を行う。ラビング工程の後にマスクと塗膜とを密着させると、ラビング処理によって形成したラビング面が破壊されるため、露光工程の後にラビング工程を行うのが好ましい。 Further, in this manufacturing method, in order to perform exposure by bringing the mask and the coating film into close contact with each other during exposure, a rubbing step is performed after the exposure step. If the mask and the coating film are brought into close contact with each other after the rubbing step, the rubbing surface formed by the rubbing treatment is destroyed. Therefore, it is preferable to perform the rubbing step after the exposure step.
さらに、第3の態様として、重合性が互いに異なる重合性基(例えば、オキセタニル基及び重合性エチレン性不飽和基)を有するディスコティック液晶を利用する方法がある。この態様では、ディスコティック液晶を所定の配向状態にした後、一方の重合性基のみの重合反応が進行する条件で、光照射等を行い、プレ光学異方性層を形成する。次に、他方の重合性基の重合を可能にする条件で(例えば他方の重合性基の重合を開始させる重合開始剤の存在下で)、マスク露光を行う。露光部の配向状態は完全に固定され、所定のReを有する一方の位相差領域が形成される。未露光領域は、一方の反応性基の反応が進行しているものの、他方の反応性基は未反応のままとなっている。よって、等方相温度を超え、他方の反応性基の反応が進行可能な温度まで加熱すると、未露光領域は、等方相状態に固定され、即ち、Reが0nmになる。 Further, as a third aspect, there is a method of utilizing a discotic liquid crystal having polymerizable groups having different polymerizable groups (for example, an oxetanyl group and a polymerizable ethylenically unsaturated group). In this aspect, after the discotic liquid crystal is placed in a predetermined orientation state, light irradiation or the like is performed under the condition that the polymerization reaction of only one polymerizable group proceeds to form a pre-optical anisotropic layer. Next, mask exposure is performed under conditions that allow the polymerization of the other polymerizable group (for example, in the presence of a polymerization initiator that initiates the polymerization of the other polymerizable group). The orientation state of the exposed portion is completely fixed, and one retardation region having a predetermined Re is formed. In the unexposed region, the reaction of one reactive group is proceeding, but the reaction of the other reactive group remains unreacted. Therefore, when the temperature exceeds the isotropic phase temperature and is heated to a temperature at which the reaction of the other reactive group can proceed, the unexposed region is fixed in the isotropic phase state, that is, Re becomes 0 nm.
偏光膜:
偏光膜は、一般的な偏光膜を用いることができる。例えば、ヨウ素や二色性色素によって染色されたポリビニルアルコールフィルム等からなる偏光子膜を用いることができる。Polarizing film:
As the polarizing film, a general polarizing film can be used. For example, a polarizing film made of a polyvinyl alcohol film or the like dyed with iodine or a dichroic dye can be used.
粘着層または粘着剤:
光学異方性層と偏光膜との間には、粘着層が配置されていてもよい。光学異方性層と偏光膜との積層のために用いられる粘着層とは、例えば、動的粘弾性測定装置で測定したG’とG”との比(tanδ=G”/G’)が0.001〜1.5である物質のことを表し、いわゆる、粘着剤やクリープしやすい物質等が含まれる。粘着剤については特に制限はなく、例えば、ポリビニルアルコール系粘着剤を用いることができる。Adhesive layer or adhesive:
An adhesive layer may be arranged between the optically anisotropic layer and the polarizing film. The adhesive layer used for laminating the optically anisotropic layer and the polarizing film has, for example, the ratio of G'to G'measured by a dynamic viscoelasticity measuring device (tan δ = G'/ G'). It represents a substance having a value of 0.001 to 1.5, and includes so-called adhesives, substances that easily creep, and the like. The pressure-sensitive adhesive is not particularly limited, and for example, a polyvinyl alcohol-based pressure-sensitive adhesive can be used.
光学フィルムの層構成:
本発明の光学フィルムは、目的に応じて必要な機能層を単独又は複数層設けてもよい。好ましい態様としては、光学異方性層の上にハードコート層が積層された態様、光学異方性層の上に反射防止層が積層された態様、光学異方性層の上にハードコート層が積層され、その上に更に反射防止層が積層された態様、光学異方性層の上に防眩層が積層された態様、さらには本発明の光学フィルムを含む積層体を基板やディスプレイ基板へ貼合するための粘着層が積層された態様等が挙げられる。その反射防止層は、光学干渉によって反射率が減少するように屈折率、膜厚、層の数、層順等を考慮して設計された、少なくとも一層以上の層からなる層である。Optical film layer structure:
The optical film of the present invention may be provided with one or a plurality of necessary functional layers depending on the intended purpose. Preferred embodiments include a configuration in which a hard coat layer is laminated on an optically anisotropic layer, an embodiment in which an antireflection layer is laminated on an optically anisotropic layer, and a hard coat layer on an optically anisotropic layer. A mode in which an antireflection layer is further laminated, a mode in which an antiglare layer is laminated on an optically anisotropic layer, and a laminate containing the optical film of the present invention is used as a substrate or a display substrate. Examples thereof include a mode in which an adhesive layer for adhering to the optical layer is laminated. The antireflection layer is a layer composed of at least one layer or more, which is designed in consideration of the refractive index, the film thickness, the number of layers, the layer order, etc. so that the reflectance is reduced by optical interference.
反射防止層は、最も単純な構成では、フィルムの最表面に低屈折率層のみを塗設した構成である。更に反射率を低下させるには、屈折率の高い高屈折率層と、屈折率の低い低屈折率層を組み合わせて反射防止層を構成することが好ましい。構成例としては、下側から順に、高屈折率層/低屈折率層の2層のものや、屈折率の異なる3層を、中屈折率層(下層よりも屈折率が高く、高屈折率層よりも屈折率の低い層)/高屈折率層/低屈折率層の順に積層されているもの等があり、更に多くの反射防止層を積層するものも提案されている。中でも、耐久性、光学特性、コストや生産性等から、ハードコート層上に、中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層の順に有することが好ましく、例えば、特開平8−122504号公報、特開平8−110401号公報、特開平10−300902号公報、特開2002−243906号公報、特開2000−111706号公報等に記載の構成が挙げられる。また、各層に他の機能を付与させてもよく、例えば、防汚性の低屈折率層、帯電防止性の高屈折率層、帯電防止性のハードコート層としたもの(例、特開平10−206603号公報、特開2002−243906号公報等)等が挙げられる。 The antireflection layer has the simplest structure in which only the low refractive index layer is coated on the outermost surface of the film. In order to further reduce the reflectance, it is preferable to form an antireflection layer by combining a high refractive index layer having a high refractive index and a low refractive index layer having a low refractive index. As a configuration example, two layers of a high refractive index layer / a low refractive index layer and three layers having different refractive indexes are arranged in order from the lower side with a medium refractive index layer (higher refractive index than the lower layer and high refractive index). There are those in which a layer having a lower refractive index than the layer) / a layer having a high refractive index / a layer having a low refractive index are laminated in this order, and a layer in which more antireflection layers are laminated has also been proposed. Above all, from the viewpoint of durability, optical characteristics, cost, productivity, etc., it is preferable to have the medium refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer in this order on the hard coat layer. Examples thereof include the configurations described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-110401, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-300902, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-243906, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-111706, and the like. Further, other functions may be imparted to each layer, for example, an antifouling low refractive index layer, an antistatic high refractive index layer, and an antistatic hard coat layer (eg, JP-A-10). -206603, JP-A-2002-243906, etc.) and the like.
ハードコート層や反射防止層を有す本発明の光学フィルムの具体的な層構成の例を下記に示す。
支持体/光学異方性層
支持体/光学異方性層/支持体/ハードコート層
支持体/光学異方性層/支持体/低屈折率層
支持体/光学異方性層/支持体/ハードコート層/低屈折率層
支持体/光学異方性層/支持体/ハードコート層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
支持体/光学異方性層/支持体/防眩層
支持体/光学異方性層/支持体/防眩層/低屈折率層
支持体/光学異方性層/支持体/防眩層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
支持体/光学異方性層/支持体/ハードコート層/防眩層
支持体/光学異方性層/支持体/ハードコート層/防眩層/低屈折率層
支持体/光学異方性層/支持体/ハードコート層/防眩層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
光学異方性層/支持体
光学異方性層/支持体/支持体/ハードコート層
光学異方性層/支持体/支持体/低屈折率層
光学異方性層/支持体/支持体/ハードコート層/低屈折率層
光学異方性層/支持体/支持体/ハードコート層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
光学異方性層/支持体/支持体/防眩層
光学異方性層/支持体/支持体/防眩層/低屈折率層
光学異方性層/支持体/支持体/防眩層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
光学異方性層/支持体/ハードコート層
光学異方性層/支持体/支持体/ハードコート層/防眩層
光学異方性層/支持体/支持体/ハードコート層/防眩層/低屈折率層
光学異方性層/支持体/支持体/ハードコート層/防眩層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
光学異方性層/支持体/ハードコート層
光学異方性層/支持体/低屈折率層
光学異方性層/支持体/ハードコート層/低屈折率層
光学異方性層/支持体/ハードコート層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
光学異方性層/支持体/防眩層
光学異方性層/支持体/防眩層/低屈折率層
光学異方性層/支持体/防眩層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
光学異方性層/支持体/ハードコート層/防眩層
光学異方性層/支持体/ハードコート層/防眩層/低屈折率層
光学異方性層/支持体/ハードコート層/防眩層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
支持体/光学異方性層/ハードコート層
支持体/光学異方性層/低屈折率層
支持体/光学異方性層/ハードコート層/低屈折率層
支持体/光学異方性層/ハードコート層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
支持体/光学異方性層/防眩層
支持体/光学異方性層/防眩層/低屈折率層
支持体/光学異方性層/防眩層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
支持体/光学異方性層/ハードコート層/防眩層
支持体/光学異方性層/ハードコート層/防眩層/低屈折率層
支持体/光学異方性層/ハードコート層/防眩層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層 An example of a specific layer structure of the optical film of the present invention having a hard coat layer and an antireflection layer is shown below.
Support / Optically anisotropic layer Support / Optically anisotropic layer / Support / Hard coat layer Support / Optically anisotropic layer / Support / Low refractive index layer Support / Optically anisotropic layer / Support / Hard coat layer / Low refraction layer support / Optically anisotropic layer / Support / Hard coat layer / Medium refraction layer / High refraction layer / Low refraction layer support / Optically anisotropic layer / Support / Anti-glare layer support / Optically anisotropic layer / Support / Anti-glare layer / Low refractive index layer Support / Optically anisotropic layer / Support / Anti-glare layer / Medium refractive index layer / High refractive index layer / Low refraction layer support / optically anisotropic layer / support / hard coat layer / antiglare layer support / optically anisotropic layer / support / hard coat layer / antiglare layer / low refraction layer support / Optically anisotropic layer / support / hard coat layer / antiglare layer / medium refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer optically anisotropic layer / support optically anisotropic layer / support / support / Hard coat layer Optically anisotropic layer / Support / Support / Low refractive index layer Optically anisotropic layer / Support / Support / Hard coat layer / Low refractive index layer Optically anisotropic layer / Support / Support Body / Hard coat layer / Medium refractive index layer / High refractive index layer / Low refractive index layer Optically anisotropic layer / Support / Support / Anti-glare layer Optically anisotropic layer / Support / Support / Anti-glare layer / Low refractive index layer Optically anisotropic layer / Support / Support / Anti-glare layer / Medium refractive index layer / High refractive index layer / Low refractive index layer Optically anisotropic layer / Support / Hard coat layer Optical heterogeneity Sex layer / support / support / hard coat layer / antiglare layer Optically anisotropic layer / support / support / hardcoat layer / antiglare layer / low refractive index layer Optically anisotropic layer / support / support Body / hard coat layer / antiglare layer / medium refraction layer / high refraction layer / low refraction layer optically anisotropic layer / support / hard coat layer optically anisotropic layer / support / low refraction layer optical Anisotropic layer / Support / Hard coat layer / Low refractive index layer Optical anisotropic layer / Support / Hard coat layer / Medium refractive index layer / High refractive index layer / Low refractive index layer Optically anisotropic layer / Support Body / Anti-glare layer Optically anisotropic layer / Support / Anti-glare layer / Low refractive index layer Optically anisotropic layer / Support / Anti-glare layer / Medium refractive index layer / High refractive index layer / Low refractive index layer Optical Anisotropic layer / Support / Hard coat layer / Anti-glare layer Optically anisotropic layer / Support / Hard coat layer / Anti-glare layer / Low refraction layer Optically anisotropic layer / Support / Hard coat layer / Anti-refraction Dazzling layer / Medium refractive index layer / High refractive index layer / Low refractive index layer support / Optically anisotropic layer / Hard coat layer support / Optically anisotropic layer / Low refractive index layer support / Optically anisotropic layer / Hard coat layer / Low refraction layer support / Optically anisotropic layer / Hard coat layer / Medium refraction layer / High refraction layer / Low refraction layer support / Optically anisotropic layer / Anti-glare layer support / Optically anisotropic layer / Antiglare layer / Low refraction layer support / Optically anisotropic layer / antiglare layer / medium refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer support / optically anisotropic layer / hard coat layer / antiglare layer support / optically anisotropic layer / hard Coat layer / Anti-glare layer / Low refraction layer Support / Optically anisotropic layer / Hard coat layer / Anti-glare layer / Medium refraction layer / High refraction layer / Low refraction layer
上記の各構成において、光学異方性層の上にハードコート層、防眩層、反射防止層等の機能層を直接形成することが好ましい。また、光学異方性層を含む光学フィルムと、別途、支持体上にハードコート層、防眩層、反射防止層等の層を設けた光学フィルムとを積層して製造してもよい。 In each of the above configurations, it is preferable to directly form a functional layer such as a hard coat layer, an antiglare layer, and an antireflection layer on the optically anisotropic layer. Further, an optical film including an optically anisotropic layer and an optical film separately provided with layers such as a hard coat layer, an antiglare layer, and an antireflection layer on a support may be laminated and manufactured.
本発明の光学フィルムの好ましい態様の一つは、光学異方性層側から順に、中屈折率層、高屈折率層、及び低屈折率層が積層された反射防止層を有する態様である。その中屈折率層の波長550nmにおける屈折率が1.60〜1.65であり、その中屈折率層の厚さが50.0nm〜70.0nmであり、その高屈折率層の波長550nmにおける屈折率が1.70〜1.74であり、その高屈折率層の厚さが90.0nm〜115.0nmであり、その低屈折率層の波長550nmにおける屈折率が1.33〜1.38であり、その低屈折率層の厚さが85.0nm〜95.0nmであることが好ましい。 One of the preferred embodiments of the optical film of the present invention is an embodiment having an antireflection layer in which a medium refractive index layer, a high refractive index layer, and a low refractive index layer are laminated in order from the optically anisotropic layer side. The refractive index of the medium refractive index layer at a wavelength of 550 nm is 1.60 to 1.65, the thickness of the medium refractive index layer is 50.0 nm to 70.0 nm, and the high refractive index layer is at a wavelength of 550 nm. The refractive index is 1.70 to 1.74, the thickness of the high refractive index layer is 90.0 nm to 115.0 nm, and the refractive index of the low refractive index layer at a wavelength of 550 nm is 1.33 to 1. It is 38, and the thickness of the low refractive index layer is preferably 85.0 nm to 95.0 nm.
上記構成の中でも、以下に示す構成(1)又は構成(2)が、特に好ましい。
構成(1):中屈折率層の波長550nmにおける屈折率が1.60〜1.64であり、中屈折率層の厚さが55.0nm〜65.0nmであり、高屈折率層の波長550nmにおける屈折率が1.70〜1.74であり、高屈折率層の厚さが105.0nm〜115.0nmであり、低屈折率層の波長550nmにおける屈折率が1.33〜1.38であり、低屈折率層の厚さが85.0nm〜95.0nmを有する低屈折率層である反射防止フィルム。
構成(2):中屈折率層の波長550nmにおける屈折率が1.60〜1.65であり、中屈折率層の厚さが55.0nm〜65.0nmであり、高屈折率層の波長550nmにおける屈折率が1.70〜1.74であり、高屈折率層の厚さが90.0nm〜100.0nmであり、低屈折率層の波長550nmにおける屈折率が1.33〜1.38であり、低屈折率層の厚さが85.0nm〜95.0nmである反射防止フィルム。Among the above configurations, the configuration (1) or the configuration (2) shown below is particularly preferable.
Configuration (1): The refractive index of the medium refractive index layer at a wavelength of 550 nm is 1.60 to 1.64, the thickness of the medium refractive index layer is 55.0 nm to 65.0 nm, and the wavelength of the high refractive index layer. The refractive index at 550 nm is 1.70 to 1.74, the thickness of the high refractive index layer is 105.0 nm to 115.0 nm, and the refractive index of the low refractive index layer at a wavelength of 550 nm is 1.33 to 1. An antireflection film which is 38 and is a low refraction layer having a thickness of 85.0 nm to 95.0 nm.
Configuration (2): The refractive index of the medium refractive index layer at a wavelength of 550 nm is 1.60 to 1.65, the thickness of the medium refractive index layer is 55.0 nm to 65.0 nm, and the wavelength of the high refractive index layer. The refractive index at 550 nm is 1.70 to 1.74, the thickness of the high refractive index layer is 90.0 nm to 100.0 nm, and the refractive index of the low refractive index layer at a wavelength of 550 nm is 1.33 to 1. An antireflection film having a thickness of 38 and a low refractive index layer of 85.0 nm to 95.0 nm.
各層の屈折率と厚みを上記範囲内とすることで反射色の変動をより小さくできる。構成(1)は反射色の変動を小さく抑えつつ、反射率を特に低くすることができる構成であり、特に好ましい。また、構成(2)は反射率の変動が構成(1)よりも更に小さく抑えられる構成であり、膜厚変動に対するロバスト性に優れるため、特に好ましい。 By keeping the refractive index and thickness of each layer within the above ranges, the fluctuation of the reflected color can be further reduced. The configuration (1) is particularly preferable because it is a configuration in which the reflectance can be particularly lowered while suppressing the fluctuation of the reflected color to be small. Further, the configuration (2) is particularly preferable because the fluctuation of the reflectance is suppressed to be smaller than that of the configuration (1) and the robustness against the fluctuation of the film thickness is excellent.
そして、本発明においては、設計波長λ(=550nm:視感度が最も高い波長域の代表)に対して、上記中屈折率層が下式(I)を、上記高屈折率層が下式(II)を、上記低屈折率層が下式(III)をそれぞれ満足することが好ましい。 Then, in the present invention, the medium refractive index layer has the following equation (I) and the high refractive index layer has the following equation (I) with respect to the design wavelength λ (= 550 nm: representative of the wavelength region having the highest luminosity factor). II), it is preferable that the low refractive index layer satisfies the following formula (III).
式(I) λ/4×0.68<n1×d1<λ/4×0.74
式(II) λ/2×0.66<n2×d2<λ/2×0.72
式(III) λ/4×0.84<n3×d3<λ/4×0.92
式中、n1は中屈折率層の屈折率であり、d1は中屈折率層の層厚(nm)であり、n2は高屈折率層の屈折率であり、d2は高屈折率層の層厚(nm)であり、n3は低屈折率層の屈折率であり、d3は低屈折率層の層厚(nm)であり、n3<n1<n2である。Equation (I) λ / 4 × 0.68 <n 1 × d 1 <λ / 4 × 0.74
Equation (II) λ / 2 × 0.66 <n 2 × d 2 <λ / 2 × 0.72
Equation (III) λ / 4 × 0.84 <n 3 × d 3 <λ / 4 × 0.92
In the equation, n 1 is the refractive index of the medium refractive index layer, d 1 is the layer thickness (nm) of the medium refractive index layer, n 2 is the refractive index of the high refractive index layer, and d 2 is the high refractive index. The layer thickness (nm) of the rate layer, n 3 is the refractive index of the low refractive index layer, d 3 is the layer thickness (nm) of the low refractive index layer, and n 3 <n 1 <n 2 . ..
上記式(I)、式(II)、式(III)を満足する場合には、反射率が低くなり、かつ反射色の変化を抑制することができるために好ましい。また、これにより、指紋や皮脂等の油脂成分が付着した際に色味の変化が少ないために汚れが視認されにくくなるために好ましい。 When the above formulas (I), (II) and (III) are satisfied, the reflectance is low and the change in the reflected color can be suppressed, which is preferable. In addition, this is preferable because when oil and fat components such as fingerprints and sebum are attached, there is little change in color and stains are less likely to be visually recognized.
波長380nmから780nmの領域におけるCIE標準光源D65の5度入射光に対する正反射光の色味が、CIE1976L*a*b*色空間のa*、b*値がそれぞれ0≦a*≦8、かつ、−10≦b*≦0の範囲内にすること、更には上記の色味変動範囲内で、各層のうち任意の層の層厚が2.5%変動したときの色差ΔEを下記式(5)の範囲にすることで、反射色のニュートラル性が良好で、製品ごとに反射色に差がなく、かつ、指紋や皮脂等の油脂成分が表面に付着した際に汚れが目立たなくなるため好ましい。重合性不飽和基を有する含フッ素防汚剤、及び含フッ素多官能アクリレートを含有した低屈折率層と上記層構成とを組み合わせて用いることで、多層干渉膜構成にしてもマジックや指紋、皮脂等の油脂成分が付着しにくく、付着しても拭き取りやすくかつ目立たなくすることが可能となる。 The color of the positively reflected light with respect to the 5 degree incident light of the CIE standard light source D65 in the region of wavelength 380 nm to 780 nm is CIE1976L * a * b *, and the a * and b * values of the color space are 0≤a * ≤8, respectively. , -10 ≦ b * ≦ 0, and further, the color difference ΔE when the layer thickness of any layer of each layer fluctuates by 2.5% within the above-mentioned color fluctuation range is expressed by the following formula ( By setting the range in 5), the neutrality of the reflected color is good, there is no difference in the reflected color for each product, and when oil and fat components such as fingerprints and sebum adhere to the surface, stains become inconspicuous, which is preferable. .. By using a low refractive index layer containing a fluorine-containing antifouling agent having a polymerizable unsaturated group and a fluorine-containing polyfunctional acrylate in combination with the above layer structure, magic, fingerprints, and sebum can be obtained even with a multilayer interference film structure. Oil and fat components such as these are less likely to adhere, and even if they adhere, they can be easily wiped off and made inconspicuous.
式(5):
ΔE={(L*−L*')2+(a*−a*')2+(b*−b*')2}1/2≦3
(L*'、a*'、b*'は設計膜厚時の反射光の色味)Equation (5):
ΔE = {(L * -L *') 2 + (a * -a *') 2 + (b * -b *') 2 } 1/2 ≤ 3
(L *', a *', b *'are the color of the reflected light at the design film thickness)
また、画像表示装置の表面に設置した場合、鏡面反射率の平均値を0.5%以下とすることにより、映り込みを著しく低減することができ、好ましい。 Further, when it is installed on the surface of an image display device, it is preferable that the average value of the mirror surface reflectance is 0.5% or less because the reflection can be remarkably reduced.
鏡面反射率及び色味の測定は、分光光度計"V−550"(日本分光(株)製)にアダプター"ARV−474"を装着して、380〜780nmの波長領域において、入射角θ(θ=5〜45°、5°間隔)における出射角−θの鏡面反射率を測定し、450〜650nmの平均反射率を算出し、反射防止性を評価することができる。更に、測定された反射スペクトルから、CIE標準光源D65の各入射角の入射光に対する正反射光の色味を表すCIE1976L*a*b*色間のL*値、a*値、b*値を算出し、反射光の色味を評価することができる。 For the measurement of mirror reflectance and tint, the adapter "ARV-474" is attached to the spectrophotometer "V-550" (manufactured by Nippon Kogaku Co., Ltd.), and the incident angle θ (in the wavelength range of 380 to 780 nm) ( The mirror reflectance of the emission angle −θ at (θ = 5 to 45 °, 5 ° interval) can be measured, the average reflectance of 450 to 650 nm can be calculated, and the antireflection property can be evaluated. Further, from the measured reflection spectrum, the L * value, a * value, and b * value between the CIE1976 L * a * b * colors, which represent the tint of the positively reflected light with respect to the incident light at each incident angle of the CIE standard light source D65, are obtained. It can be calculated and the tint of the reflected light can be evaluated.
各層の屈折率の測定は、各層の塗布液を3〜5μmの厚みになるようにガラス板に塗布し、多波長アッベ屈折計DR−M2(アタゴ(株)製)にて測定することができる。本明細書では、「DR−M2,M4用干渉フィルタ546(e)nm 部品番号:RE−3523」のフィルタを使用して測定した屈折率を波長550nmにおける屈折率として採用した。各層の膜厚は光の干渉を利用した反射分光膜厚計"FE−3000"(大塚電子(株)製)や、TEM(透過型電子顕微鏡)による断面観察により測定することができる。反射分光膜厚計でも膜厚と同時に屈折率の測定も可能であるが、膜厚の測定精度を上げるために、別手段で測定した各層の屈折率を用いることが望ましい。各層の屈折率が測定できない場合は、TEMによる膜厚測定が望ましい。その場合は、10箇所以上測定し、平均した値を用いることが望ましい。 The refractive index of each layer can be measured by applying the coating liquid of each layer to a glass plate to a thickness of 3 to 5 μm and using a multi-wavelength Abbe refractometer DR-M2 (manufactured by Atago Co., Ltd.). .. In the present specification, the refractive index measured using the filter of "Interference filter for DR-M2 and M4 546 (e) nm Part number: RE-3523" is adopted as the refractive index at a wavelength of 550 nm. The film thickness of each layer can be measured by cross-sectional observation using a reflection spectroscopic film thickness meter "FE-3000" (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) using light interference or a TEM (transmission electron microscope). Although it is possible to measure the refractive index at the same time as the film thickness with a reflection spectroscopic film thickness meter, it is desirable to use the refractive index of each layer measured by another means in order to improve the measurement accuracy of the film thickness. When the refractive index of each layer cannot be measured, it is desirable to measure the film thickness by TEM. In that case, it is desirable to measure at 10 or more points and use the average value.
本発明の光学フィルムは、製造時の形態がフィルムをロール状に巻き取った形態をしているのが好ましい。その場合に、反射色の色味のニュートラリティーを得るためには、任意の1000m長の範囲の層厚の平均値d(平均値)、最小値d(最小値)、及び最大値d(最大値)をパラメーターとする下記式(6)で算出される層厚分布の値が、薄膜層の各層につき、5%以下であるのが好ましく、より好ましくは4%以下、更に好ましくは3%以下、より更に好ましくは2.5%以下、2%以下が特に好ましい。 The optical film of the present invention preferably has a form in which the film is wound into a roll shape at the time of manufacture. In that case, in order to obtain the neutrality of the tint of the reflected color, the average value d (average value), the minimum value d (minimum value), and the maximum value d (maximum value) of the layer thickness in an arbitrary 1000 m length range are obtained. The value of the layer thickness distribution calculated by the following formula (6) with the value) as a parameter is preferably 5% or less, more preferably 4% or less, still more preferably 3% or less for each layer of the thin film layer. , More preferably 2.5% or less, and particularly preferably 2% or less.
式(6):(最大値d−最小値d)×100/平均値d Equation (6): (maximum value d-minimum value d) × 100 / average value d
(ハードコート層)
本発明の光学フィルムは、フィルムの物理的強度を付与するために、ハードコート層を設けることができる。本発明においては、ハードコート層を設けなくてもよいが、ハードコート層を設けた方が鉛筆引掻き試験などの耐擦傷性面が強くなり、好ましい。好ましくは、ハードコート層上に低屈折率層が設けられ、更に好ましくはハードコート層と低屈折率層の間に中屈折率層、高屈折率層が設けられ、反射防止フィルムを構成する。ハードコート層は、二層以上の積層から構成されてもよい。(Hard coat layer)
The optical film of the present invention may be provided with a hard coat layer in order to impart the physical strength of the film. In the present invention, it is not necessary to provide the hard coat layer, but it is preferable to provide the hard coat layer because the scratch resistance surface such as the pencil scratch test becomes stronger. Preferably, a low refractive index layer is provided on the hard coat layer, and more preferably, a medium refractive index layer and a high refractive index layer are provided between the hard coat layer and the low refractive index layer to form an antireflection film. The hard coat layer may be composed of two or more laminated layers.
ハードコート層の屈折率は、反射防止性のフィルムを得るための光学設計から、屈折率が1.48〜2.00の範囲にあることが好ましく、より好ましくは1.48〜1.70である。ハードコート層の上に低屈折率層が少なくとも1層ある態様では、屈折率がこの範囲より小さ過ぎると反射防止性が低下し、大き過ぎると反射光の色味が強くなる傾向がある。 The refractive index of the hard coat layer is preferably in the range of 1.48 to 2.00, more preferably 1.48 to 1.70, from the optical design for obtaining an antireflection film. be. In the embodiment in which at least one low refractive index layer is provided on the hard coat layer, if the refractive index is too small than this range, the antireflection property tends to be lowered, and if it is too large, the tint of the reflected light tends to be strong.
ハードコート層の膜厚は、フィルムに充分な耐久性、耐衝撃性を付与する観点から、通常0.5μm〜50μm程度とし、好ましくは1μm〜20μm、更に好ましくは5μm〜20μmである。
ハードコート層の強度は、鉛筆硬度試験で、H以上であることが好ましく、2H以上であることが更に好ましく、3H以上であることが最も好ましい。更に、JISK5400に従うテーバー試験で、試験前後の試験片の摩耗量が少ないほど好ましい。The film thickness of the hard coat layer is usually about 0.5 μm to 50 μm, preferably 1 μm to 20 μm, and more preferably 5 μm to 20 μm from the viewpoint of imparting sufficient durability and impact resistance to the film.
The strength of the hard coat layer is preferably H or more, more preferably 2H or more, and most preferably 3H or more in the pencil hardness test. Further, in the tabor test according to JIS K5400, it is preferable that the amount of wear of the test piece before and after the test is small.
ハードコート層は、電離放射線硬化性化合物の架橋反応、又は、重合反応により形成されることが好ましい。例えば、電離放射線硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーを含む塗布組成物を透明支持体上に塗布し、多官能モノマーや多官能オリゴマーを架橋反応、又は、重合反応させることにより形成することができる。電離放射線硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーの官能基としては、光、電子線、放射線重合性のものが好ましく、中でも光重合性官能基が好ましい。光重合性官能基としては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基等の不飽和の重合性官能基等が挙げられ、中でも、(メタ)アクリロイル基が好ましい。 The hard coat layer is preferably formed by a cross-linking reaction or a polymerization reaction of an ionizing radiation curable compound. For example, a coating composition containing an ionizing radiation curable polyfunctional monomer or polyfunctional oligomer can be applied onto a transparent support, and the polyfunctional monomer or polyfunctional oligomer can be formed by a cross-linking reaction or a polymerization reaction. can. As the functional group of the ionizing radiation curable polyfunctional monomer or polyfunctional oligomer, light, electron beam, and radiation polymerizable groups are preferable, and photopolymerizable functional groups are particularly preferable. Examples of the photopolymerizable functional group include unsaturated polymerizable functional groups such as a (meth) acryloyl group, a vinyl group, a styryl group and an allyl group, and among them, a (meth) acryloyl group is preferable.
ハードコート層には、内部散乱性付与の目的で、平均粒径が1.0〜10.0μm、好ましくは1.5〜7.0μmのマット粒子、例えば無機化合物の粒子又は樹脂粒子を含有してもよい。 The hard coat layer contains matte particles having an average particle size of 1.0 to 10.0 μm, preferably 1.5 to 7.0 μm, for example, particles of an inorganic compound or resin particles, for the purpose of imparting internal scattering property. You may.
ハードコート層のバインダーには、ハードコート層の屈折率を制御する目的で、各種屈折率モノマー又は無機粒子、或いは両者を加えることができる。無機粒子には屈折率を制御する効果に加えて、架橋反応による硬化収縮を抑える効果もある。本発明では、ハードコート層形成後において、前述の多官能モノマー及び/又は高屈折率モノマー等が重合して生成した重合体、その中に分散された無機粒子を含んでバインダーと称する。 Various refractive index monomers, inorganic particles, or both can be added to the binder of the hard coat layer for the purpose of controlling the refractive index of the hard coat layer. Inorganic particles have the effect of suppressing curing shrinkage due to the cross-linking reaction, in addition to the effect of controlling the refractive index. In the present invention, after the formation of the hard coat layer, a polymer produced by polymerizing the above-mentioned polyfunctional monomer and / or high refractive index monomer and the like, and inorganic particles dispersed therein are referred to as a binder.
ハードコート層は、前述の無機化合物の粒子など以外に紫外線吸収剤などを添加することができる。 In addition to the above-mentioned particles of the inorganic compound, an ultraviolet absorber or the like can be added to the hard coat layer.
(紫外線吸収剤)
前述のハードコート層等、パターン光学異方性層のさらに外側に配置される層中に、紫外線吸収剤を添加するのが好ましい。使用可能な紫外線吸収剤としては、紫外線吸収性を発現できるもので、公知のものがいずれも使用できる。そのような紫外線吸収剤のうち、紫外線吸収性が高く、電子画像表示装置で用いられる紫外線吸収能(紫外線カット能)を得るためにベンゾトリアゾール系又はヒドロキシフェニルトリアジン系の紫外線吸収剤が好ましい。また、紫外線の吸収幅を広くするために、最大吸収波長の異なる紫外線吸収剤を2種以上併用することができる。(UV absorber)
It is preferable to add an ultraviolet absorber into a layer arranged outside the patterned optically anisotropic layer, such as the above-mentioned hard coat layer. As the ultraviolet absorber that can be used, any known one that can exhibit ultraviolet absorption can be used. Among such ultraviolet absorbers, benzotriazole-based or hydroxyphenyltriazine-based ultraviolet absorbers are preferable in order to obtain the ultraviolet absorbing ability (ultraviolet blocking ability) used in electronic image display devices because of their high ultraviolet absorbing ability. Further, in order to widen the absorption range of ultraviolet rays, two or more kinds of ultraviolet absorbers having different maximum absorption wavelengths can be used in combination.
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、2−[2′−ヒドロキシ−5′−(メタクリロイルオキシメチル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−5′−(メタクリロイルオキシエチル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−5′−(メタクリロイルオキシプロピル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−5′−(メタクリロイルオキシヘキシル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−3′−tert−ブチル−5′−(メタクリロイルオキシエチル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−5′−tert−ブチル−3′−(メタクリロイルオキシエチル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−5′−(メタクリロイルオキシエチル)フェニル]−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−5′−(メタクリロイルオキシエチル)フェニル]−5−メトキシ−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−5′−(メタクリロイルオキシエチル)フェニル]−5−シアノ−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−5′−(メタクリロイルオキシエチル)フェニル]−5−tert−ブチル−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−5′−(メタクリロイルオキシエチル)フェニル]−5−ニトロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−ter―ブチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、ベンゼンプロパン酸−3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−(1、1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシ−,C7〜9−ブランチ直鎖アルキルエステル、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(1−メチル−1−フェニルエチル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール等が挙げられる。 Examples of the benzotriazole-based ultraviolet absorber include 2- [2'-hydroxy-5'-(methacryloyloxymethyl) phenyl] -2H-benzotriazole and 2- [2'-hydroxy-5'-(methacryloyloxyethyl) phenyl. ] -2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5'-(methacryloyloxypropyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5'-(methacryloyloxyhexyl) phenyl]- 2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-3'-tert-butyl-5'-(methacryloyloxyethyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5'-tert-butyl -3'-(methacryloyloxyethyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5'-(methacryloyloxyethyl) phenyl] -5-chloro-2H-benzotriazole, 2- [2' -Hydroxy-5'-(methacryloyloxyethyl) phenyl] -5-methoxy-2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5'-(methacryloyloxyethyl) phenyl] -5-cyano-2H-benzotriazole , 2- [2'-Hydroxy-5'-(methacryloyloxyethyl) phenyl] -5-tert-butyl-2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5'-(methacryloyloxyethyl) phenyl]- 5-Nitro-2H-benzotriazole, 2- (2-hydroxy-5-ter-butylphenyl) -2H-benzotriazole, benzenepropanoic acid-3- (2H-benzotriazole-2-yl) -5- (1) , 1-Dimethylethyl) -4-hydroxy-, C7-9-branched linear alkyl ester, 2- (2H-benzotriazol-2-yl) -4,6-bis (1-methyl-1-phenylethyl) Examples thereof include phenol, 2- (2H-benzotriazole-2-yl) -6- (1-methyl-1-phenylethyl) -4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenol and the like.
ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤としては、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−ドデシルオキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[4−(2−ヒドロキシ−3−トリデシルオキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−(2'−エチル)ヘキシル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−ヒドロキシ−4−ブチルオキシフェニル)−6−(2,4−ビス−ブチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−[1−オクチルオキシカルボニルエトキシ]フェニル)−4,6−ビス(4−フェニルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,2′,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2′−ジヒドロキシ−4,4′−ジメトキシベンゾフェノン、2,2′−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−アセトキシエトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2′−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2′−ジヒドロキシ−4,4′−ジメトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2,2′−ジヒドロキシ−4,4′−ジメトキシ−5,5′−ジスルホベンゾフェノン・2ナトリウム塩等が挙げられる。 Examples of the hydroxyphenyltriazine-based ultraviolet absorber include 2- [4-[(2-hydroxy-3-dodecyloxypropyl) oxy] -2-hydroxyphenyl] 4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1. , 3,5-Triazine, 2- [4- (2-Hydroxy-3-tridecyloxypropyl) oxy] -2-hydroxyphenyl] -4,6-bis (2,4 dimethylphenyl) -1,3 5-Triazine, 2- [4-[(2-Hydroxy-3- (2'-ethyl) hexyl) oxy] -2-hydroxyphenyl] -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1, 3,5-triazine, 2,4-bis (2-hydroxy-4-butyloxyphenyl) -6- (2,4-bis-butyloxyphenyl) -1,3,5-triazine, 2- (2- (2-) Hydroxy-4- [1-octyloxycarbonylethoxy] phenyl) -4,6-bis (4-phenylphenyl) -1,3,5-triazine, 2,2', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2 , 2'-Dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-acetoxyethoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy Benzophenone, 2,2'-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4, Examples thereof include 4'-dimethoxy-5,5'-disulfobenzophenone, disodium salt and the like.
紫外線吸収剤の含有量は、求める紫外線透過率や紫外線吸収剤の吸光度にもよるが、ハードコート層形成用組成物(但し塗布液として調製される場合は溶媒を除いた固形分)100質量部に対して、通常20質量部以下、好ましくは1〜20質量部である。紫外線吸収剤の含有量が20質量部よりも多い場合には、硬化性組成物の紫外線による硬化性が低下する傾向があると共に、ハードコート層の可視光線透過率が低下するおそれもある。一方、1質量部より少ない場合には、ハードコート層の紫外線吸収性を十分に発揮することができなくなる。 The content of the UV absorber depends on the required UV transmittance and the absorbance of the UV absorber, but is 100 parts by mass of the composition for forming a hard coat layer (however, when prepared as a coating liquid, the solid content excluding the solvent). On the other hand, it is usually 20 parts by mass or less, preferably 1 to 20 parts by mass. When the content of the ultraviolet absorber is more than 20 parts by mass, the curability of the curable composition by ultraviolet rays tends to decrease, and the visible light transmittance of the hard coat layer may decrease. On the other hand, if it is less than 1 part by mass, the UV absorption of the hard coat layer cannot be sufficiently exhibited.
(防眩層)
防眩層は、表面散乱による防眩性と、好ましくはフィルムの硬度、耐擦傷性を向上するためのハードコート性をフィルムに寄与する目的で形成される。
防眩層については特開2009−98658号公報の段落[0178]〜[0189]に記載されており、本発明においても同様である。(Anti-glare layer)
The antiglare layer is formed for the purpose of contributing to the film with antiglare properties due to surface scattering, and preferably with a hard coat property for improving the hardness and scratch resistance of the film.
The antiglare layer is described in paragraphs [0178] to [0189] of JP2009-98658A, and the same applies to the present invention.
(高屈折率層及び中屈折率層)
高屈折率層の屈折率は、1.70〜1.74であることが好ましく、1.71〜1.73であることがより好ましい。中屈折率層の屈折率は、低屈折率層の屈折率と高屈折率層の屈折率との間の値となるように調整される。中屈折率層の屈折率は、1.60〜1.64であることが好ましく、1.61〜1.63であることが更に好ましい。
高屈折率層及び中屈折率層の形成方法は化学蒸着(CVD)法や物理蒸着(PVD)法、特に物理蒸着法の一種である真空蒸着法やスパッタ法により、無機物酸化物の透明薄膜を用いることもできるが、オールウェット塗布による方法が好ましい。(High refractive index layer and medium refractive index layer)
The refractive index of the high refractive index layer is preferably 1.70 to 1.74, and more preferably 1.71 to 1.73. The refractive index of the medium refractive index layer is adjusted so as to be a value between the refractive index of the low refractive index layer and the refractive index of the high refractive index layer. The refractive index of the medium refractive index layer is preferably 1.60 to 1.64, and more preferably 1.61 to 1.63.
The high-refractive-index layer and the medium-refractive-index layer are formed by a chemical vapor deposition (CVD) method or a physical vapor deposition (PVD) method, in particular, a vacuum vapor deposition method or a sputtering method, which is a kind of physical vapor deposition method, to form a transparent thin film of inorganic oxide. Although it can be used, the method of all-wet coating is preferable.
上記中屈折率層は、上記高屈折率層と屈折率を異ならせた以外は同様の材料を用いて同様に調整できるので、以下、特に高屈折率層について説明する。
上記高屈折率層は、無機微粒子、3官能以上の重合性基を有する硬化性化合物(以下、「バインダー」と称する場合もある)、溶媒及び重合開始剤を含有する塗布組成物を塗布し、溶媒を乾燥させた後、加熱、電離放射線照射あるいは両手段の併用により硬化して形成されたものであるのが好ましい。硬化性化合物や開始剤を用いる場合は、塗布後に熱及び/又は電離放射線による重合反応により硬化性化合物を硬化させることで、耐傷性や密着性に優れる中屈折率層や高屈折率層が形成できる。Since the medium refractive index layer can be similarly adjusted using the same material except that the refractive index is different from that of the high refractive index layer, the high refractive index layer will be particularly described below.
The high refractive index layer is coated with a coating composition containing inorganic fine particles, a curable compound having a trifunctional or higher functional group (hereinafter, may be referred to as a "binder"), a solvent, and a polymerization initiator. It is preferably formed by drying the solvent and then curing it by heating, ionizing radiation irradiation, or a combination of both means. When a curable compound or initiator is used, a medium refractive index layer or a high refractive index layer having excellent scratch resistance and adhesion is formed by curing the curable compound by a polymerization reaction with heat and / or ionizing radiation after application. can.
[無機微粒子]
上記無機微粒子としては、金属の酸化物を含有する無機微粒子が好ましく、Ti、Zr、In、Zn、Sn、Al及びSbから選ばれた少なくとも1種の金属の酸化物を含有する無機微粒子がより好ましい。また、中屈折率層及び高屈折率層のうち少なくともいずれかが、導電性の無機微粒子を含有してもよい。
無機微粒子としては、屈折率の観点から、酸化ジルコニウムの微粒子が好ましい。また、導電性の観点からは、Sb、In、Snのうちの少なくとも1種類の金属の酸化物を主成分とする無機微粒子を用いることが好ましい。導電性の無機微粒子としては、錫ドープ酸化インジウム(ITO)、アンチモンドープ酸化錫(ATO)、フッ素ドープ酸化錫(FTO)、リンドープ酸化錫(PTO)、アンチモン酸亜鉛(AZO)、インジウムドープ酸化亜鉛(IZO)、酸化亜鉛、酸化ルテニウム、酸化レニウム、酸化銀、酸化ニッケル及び酸化銅からなる群から少なくとも一つ選択される金属酸化物が更に好ましい。
無機微粒子の量を変化させることで所定の屈折率に調整することができる。層中の無機微粒子の平均粒径は、酸化ジルコニウムを主成分として用いた場合、1〜120nmであることが好ましく、更に好ましくは1〜60nm、2〜40nmが更に好ましい。この範囲内で、ヘイズを抑え、分散安定性、表面の適度の凹凸による上層との密着性が良好となり、好ましい。[Inorganic fine particles]
As the inorganic fine particles, inorganic fine particles containing a metal oxide are preferable, and inorganic fine particles containing an oxide of at least one metal selected from Ti, Zr, In, Zn, Sn, Al and Sb are more preferable. preferable. Further, at least one of the medium refractive index layer and the high refractive index layer may contain conductive inorganic fine particles.
As the inorganic fine particles, zirconium oxide fine particles are preferable from the viewpoint of refractive index. From the viewpoint of conductivity, it is preferable to use inorganic fine particles containing an oxide of at least one metal of Sb, In, and Sn as a main component. Conductive inorganic fine particles include tin-doped indium oxide (ITO), antimony-doped tin oxide (ATO), fluorine-doped tin oxide (FTO), phosphorus-doped tin oxide (PTO), zinc antimonate (AZO), and indium-doped zinc oxide. A metal oxide selected from the group consisting of (IZO), zinc oxide, ruthenium oxide, renium oxide, silver oxide, nickel oxide and copper oxide is more preferable.
The refractive index can be adjusted to a predetermined value by changing the amount of the inorganic fine particles. When zirconium oxide is used as a main component, the average particle size of the inorganic fine particles in the layer is preferably 1 to 120 nm, more preferably 1 to 60 nm, and further preferably 2 to 40 nm. Within this range, haze is suppressed, dispersion stability, and adhesion to the upper layer due to appropriate unevenness on the surface are improved, which is preferable.
酸化ジルコニウムを主成分とする無機微粒子は、屈折率が1.90〜2.80であることが好ましく、2.00〜2.40であることが更に好ましく、2.00〜2.20であることが最も好ましい。 The inorganic fine particles containing zirconium oxide as a main component preferably have a refractive index of 1.90 to 2.80, more preferably 2.00 to 2.40, and 2.00 to 2.20. Is most preferable.
無機微粒子の添加量は、添加する層により異なり、中屈折率層では中屈折率層全体の固形分に対し、20〜60質量%が好ましく、25〜55質量%がより好ましく、30〜50質量%が更に好ましい。高屈折率層では高屈折率層全体の固形分に対し、40〜90質量%が好ましく、50〜85質量%がより好ましく、60〜80質量%が更に好ましい。 The amount of the inorganic fine particles added varies depending on the layer to be added, and in the medium refractive index layer, 20 to 60% by mass is preferable, 25 to 55% by mass is more preferable, and 30 to 50% by mass is preferable with respect to the solid content of the entire medium refractive index layer. % Is more preferable. In the high refractive index layer, 40 to 90% by mass is preferable, 50 to 85% by mass is more preferable, and 60 to 80% by mass is further preferable with respect to the solid content of the entire high refractive index layer.
無機微粒子の粒子径は、光散乱法や電子顕微鏡写真により測定できる。無機微粒子の比表面積は、10〜400m2/gであることが好ましく、20〜200m2/gであることが更に好ましく、30〜150m2/gであることが最も好ましい。The particle size of the inorganic fine particles can be measured by a light scattering method or an electron micrograph. The specific surface area of the inorganic fine particles is preferably 10 to 400 m 2 / g, more preferably from 20 to 200 m 2 / g, and most preferably from 30 to 150 m 2 / g.
無機微粒子は、分散液中あるいは塗布液中で、分散安定化を図るために、あるいはバインダー成分との親和性、結合性を高めるために、プラズマ放電処理やコロナ放電処理のような物理的表面処理、界面活性剤やカップリング剤等による化学的表面処理がなされていても良い。カップリング剤の使用が特に好ましい。カップリング剤としては、アルコキシメタル化合物(例、チタンカップリング剤、シランカップリング剤)が好ましく用いられる。なかでも、アクリロイル基又はメタクリロイル基を有するシランカップリング剤による処理が特に有効である。無機微粒子の化学的表面処理剤、溶媒、触媒、及び分散物の安定剤は特開2006−17870号公報の[0058]〜[0083]に記載されている。 Inorganic fine particles are subjected to physical surface treatment such as plasma discharge treatment and corona discharge treatment in order to stabilize the dispersion in the dispersion liquid or the coating liquid, or to enhance the affinity and bondability with the binder component. , Chemical surface treatment with a surfactant, a coupling agent, or the like may be performed. The use of coupling agents is particularly preferred. As the coupling agent, an alkoxy metal compound (eg, titanium coupling agent, silane coupling agent) is preferably used. Of these, treatment with a silane coupling agent having an acryloyl group or a methacryloyl group is particularly effective. Chemical surface treatment agents for inorganic fine particles, solvents, catalysts, and stabilizers for dispersions are described in JP-A-2006-17870 [0058] to [0083].
無機微粒子の分散は、分散機を用いて分散することができる。分散機の例には、サンドグラインダーミル(例、ピン付きビーズミル)、高速インペラーミル、ペッブルミル、ローラーミル、アトライター及びコロイドミルが含まれる。サンドグラインダーミル及び高速インペラーミルが特に好ましい。また、予備分散処理を実施してもよい。予備分散処理に用いる分散機の例には、ボールミル、三本ロールミル、ニーダー及びエクストルーダーが含まれる。
無機微粒子は、分散媒体中でなるべく微細化されていることが好ましく、質量平均径は10〜120nmである。好ましくは20〜100nmであり、更に好ましくは30〜90nm、特に好ましくは30〜80nmである。無機微粒子を200nm以下に微細化することで透明性を損なわない高屈折率層及び中屈折率層を形成できる。The dispersion of the inorganic fine particles can be dispersed using a disperser. Examples of dispersers include sand grinder mills (eg bead mills with pins), high speed impeller mills, pebble mills, roller mills, attritors and colloid mills. Sand grinder mills and high speed impeller mills are particularly preferred. Moreover, the preliminary dispersion processing may be carried out. Examples of dispersers used in the pre-dispersion process include ball mills, triple roll mills, kneaders and extruders.
The inorganic fine particles are preferably as fine as possible in the dispersion medium, and have a mass average diameter of 10 to 120 nm. It is preferably 20 to 100 nm, more preferably 30 to 90 nm, and particularly preferably 30 to 80 nm. By refining the inorganic fine particles to 200 nm or less, a high refractive index layer and a medium refractive index layer can be formed without impairing transparency.
[硬化性化合物]
硬化性化合物としては、重合性化合物が好ましく、重合性化合物としては電離放射線硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーが好ましく用いられる。これらの化合物中の官能基としては、光、電子線、放射線重合性のものが好ましく、中でも光重合性官能基が好ましい。光重合性官能基としては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基等の不飽和の重合性官能基等が挙げられ、中でも、(メタ)アクリロイル基が好ましい。[Curable compound]
As the curable compound, a polymerizable compound is preferable, and as the polymerizable compound, an ionizing radiation curable polyfunctional monomer or a polyfunctional oligomer is preferably used. As the functional group in these compounds, light, electron beam, and radiation-polymerizable ones are preferable, and among them, photopolymerizable functional groups are preferable. Examples of the photopolymerizable functional group include unsaturated polymerizable functional groups such as (meth) acryloyl group, vinyl group, styryl group and allyl group, and among them, (meth) acryloyl group is preferable.
高屈折率層には、前述の成分(無機微粒子、硬化性化合物、重合開始剤、光増感剤など)以外に、界面活性剤、帯電防止剤、カップリング剤、増粘剤、着色防止剤、着色剤(顔料、染料)、消泡剤、レベリング剤、難燃剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、接着付与剤、重合禁止剤、酸化防止剤、表面改質剤、導電性の金属微粒子、などを添加することもできる。 In addition to the above-mentioned components (inorganic fine particles, curable compounds, polymerization initiators, photosensitizers, etc.), the high refractive index layer contains surfactants, antistatic agents, coupling agents, thickeners, and anticoloring agents. , Colorants (pigments, dyes), defoamers, leveling agents, flame retardants, UV absorbers, infrared absorbers, adhesion-imparting agents, polymerization inhibitors, antioxidants, surface modifiers, conductive metal fine particles, Etc. can also be added.
本発明に用いる高屈折率層及び中屈折率層は、上記のようにして分散媒体中に無機微粒子を分散した分散液に、更にマトリックス形成に必要なバインダー前駆体である硬化性化合物(例えば、前述の電離放射線硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーなど)、光重合開始剤等を加えて高屈折率層及び中屈折率層形成用の塗布組成物とし、透明支持体上に高屈折率層及び中屈折率層形成用の塗布組成物を塗布して、硬化性化合物の架橋反応又は重合反応により硬化させて形成することが好ましい。 The high-refractive index layer and the medium-refractive index layer used in the present invention are a dispersion liquid in which inorganic fine particles are dispersed in a dispersion medium as described above, and a curable compound (for example, a curable compound which is a binder precursor necessary for matrix formation). The above-mentioned ionizing radiation curable polyfunctional monomer, polyfunctional oligomer, etc.), a photopolymerization initiator, etc. are added to prepare a coating composition for forming a high refractive index layer and a medium refractive index layer, and the high refractive index is obtained on the transparent support. It is preferable to apply a coating composition for forming a layer and a medium refractive index layer and cure the curable compound by a cross-linking reaction or a polymerization reaction.
更に、高屈折率層及び中屈折率層のバインダーを層の塗布と同時又は塗布後に、分散剤と架橋反応又は重合反応させることが好ましい。このようにして作製した高屈折率層及び中屈折率層のバインダーは、例えば、上記の好ましい分散剤と電離放射線硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーとが、架橋又は重合反応し、バインダーに分散剤のアニオン性基が取りこまれた形となる。更に高屈折率層及び中屈折率層のバインダーは、アニオン性基が無機微粒子の分散状態を維持する機能を有し、架橋又は重合構造がバインダーに皮膜形成能を付与して、無機微粒子を含有する高屈折率層及び中屈折率層の物理強度、耐薬品性、耐候性を改良する。 Further, it is preferable that the binders of the high refractive index layer and the medium refractive index layer are subjected to a cross-linking reaction or a polymerization reaction with the dispersant at the same time as or after the coating of the layers. In the binder of the high refractive index layer and the medium refractive index layer produced in this manner, for example, the above-mentioned preferable dispersant and an ionizing radiation curable polyfunctional monomer or polyfunctional oligomer are crosslinked or polymerized to form a binder. The anionic group of the dispersant is incorporated. Further, the binder of the high refractive index layer and the medium refractive index layer has a function of maintaining the dispersed state of the inorganic fine particles by the anionic group, and the crosslinked or polymerized structure imparts a film forming ability to the binder and contains the inorganic fine particles. Improve the physical strength, chemical resistance, and weather resistance of the high-refractive index layer and the medium-refractive index layer.
高屈折率層の形成において、硬化性化合物の架橋反応、又は、重合反応は、酸素濃度が10体積%以下の雰囲気で実施することが好ましい。高屈折率層を酸素濃度が10体積%以下の雰囲気で形成することにより、高屈折率層の物理強度、耐薬品性、耐候性、更には、高屈折率層と高屈折率層と隣接する層との接着性を改良することができる。好ましくは酸素濃度が6体積%以下の雰囲気で硬化性樹脂の架橋反応、又は、重合反応により形成することであり、更に好ましくは酸素濃度が4体積%以下、特に好ましくは酸素濃度が2体積%以下、最も好ましくは1体積%以下である。 In the formation of the high refractive index layer, the cross-linking reaction or polymerization reaction of the curable compound is preferably carried out in an atmosphere having an oxygen concentration of 10% by volume or less. By forming the high refractive index layer in an atmosphere having an oxygen concentration of 10% by volume or less, the physical strength, chemical resistance, and weather resistance of the high refractive index layer, and further, the high refractive index layer and the high refractive index layer are adjacent to each other. The adhesiveness with the layer can be improved. It is preferably formed by a cross-linking reaction or a polymerization reaction of a curable resin in an atmosphere having an oxygen concentration of 6% by volume or less, more preferably an oxygen concentration of 4% by volume or less, and particularly preferably an oxygen concentration of 2% by volume. Hereinafter, it is most preferably 1% by volume or less.
上述したように、中屈折率層は、高屈折率層と同様の材料を用いかつ同様にして得ることができる。
具体的には、中屈折率層、高屈折率層が前述の式(I)、式(II)の膜厚と屈折率を満足するように微粒子の種類、樹脂の種類を選択すると共にその配合比率を決め、主な組成を決定することが一例として挙げられる。As described above, the medium refractive index layer can be obtained by using and similarly using the same material as the high refractive index layer.
Specifically, the type of fine particles and the type of resin are selected and blended so that the medium refractive index layer and the high refractive index layer satisfy the film thickness and refractive index of the above formulas (I) and (II). One example is determining the ratio and determining the main composition.
(低屈折率層)
本発明における低屈折率層は、屈折率が1.30〜1.47であることが好ましい。多層薄膜干渉型の反射防止フィルム(中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層)の場合の低屈折率層の屈折率は1.33〜1.38であることが望ましく、更に望ましくは1.35〜1.37が望ましい。上記範囲内とすることで反射率を抑え、膜強度を維持することができ、好ましい。低屈折率層の形成方法も化学蒸着(CVD)法や物理蒸着(PVD)法、特に物理蒸着法の一種である真空蒸着法やスパッタ法により、無機物酸化物の透明薄膜を用いることもできるが、低屈折率層用組成物を用いてオールウェット塗布による方法を用いることが好ましい。(Low refractive index layer)
The low refractive index layer in the present invention preferably has a refractive index of 1.30 to 1.47. In the case of a multilayer thin film interference type antireflection film (medium refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer), the refractive index of the low refractive index layer is preferably 1.33 to 1.38, which is more desirable. Is preferably 1.35 to 1.37. Within the above range, the reflectance can be suppressed and the film strength can be maintained, which is preferable. As a method for forming the low refractive index layer, a transparent thin film of inorganic oxide can be used by a chemical vapor deposition (CVD) method or a physical vapor deposition (PVD) method, particularly a vacuum vapor deposition method or a sputtering method which is a kind of physical vapor deposition method. It is preferable to use an all-wet coating method using a composition for a low refractive index layer.
低屈折率層のヘイズは、3%以下であることが好ましく、2%以下であることが更に好ましく、1%以下であることが最も好ましい。
低屈折率層まで形成した反射防止フィルムの強度は、500g荷重の鉛筆硬度試験でH以上であることが好ましく、2H以上であることが更に好ましく、3H以上であることが最も好ましい。
また、反射防止フィルムの防汚性能を改良するために、表面の水に対する接触角が95゜以上であることが好ましい。更に好ましくは102゜以上である。特に、接触角が105°以上であると、指紋に対する防汚性能が著しく良化するため、特に好ましい。また、水の接触角が102°以上で、かつ、表面自由エネルギーが25dyne/cm以下であることがより好ましく、23dyne/cm以下であることが特に好ましく、20dyne/cm以下であることが更に好ましい。最も好ましくは、水の接触角が105°以上で、かつ、表面自由エネルギーが20dyne/cm以下である。The haze of the low refractive index layer is preferably 3% or less, more preferably 2% or less, and most preferably 1% or less.
The strength of the antireflection film formed up to the low refractive index layer is preferably H or more, more preferably 2H or more, and most preferably 3H or more in a pencil hardness test with a load of 500 g.
Further, in order to improve the antifouling performance of the antireflection film, it is preferable that the contact angle of the surface with water is 95 ° or more. More preferably, it is 102 ° or more. In particular, when the contact angle is 105 ° or more, the antifouling performance against fingerprints is remarkably improved, which is particularly preferable. Further, the contact angle of water is 102 ° or more, and the surface free energy is more preferably 25 dyne / cm or less, particularly preferably 23 dyne / cm or less, and further preferably 20 dyne / cm or less. .. Most preferably, the contact angle of water is 105 ° or more and the surface free energy is 20 dyne / cm or less.
[低屈折率層の形成]
低屈折率層は、重合性不飽和基を有する含フッ素防汚剤、重合性不飽和基を有する含フッ素共重合体、無機微粒子、その他所望により含有される任意成分を溶解あるいは分散させた塗布組成物を塗布と同時、又は塗布・乾燥後に電離放射線照射(例えば光照射、電子線ビーム照射等が挙げられる。)や加熱することによる架橋反応、又は、重合反応により硬化して、形成することが好ましい。
特に、低屈折率層が電離放射線硬化性の化合物の架橋反応、又は、重合反応により形成される場合、架橋反応、又は、重合反応は酸素濃度が10体積%以下の雰囲気で実施することが好ましい。酸素濃度が1体積%以下の雰囲気で形成することにより、物理強度、耐薬品性に優れた層を得ることができる。
好ましくは酸素濃度が0.5体積%以下であり、更に好ましくは酸素濃度が0.1体積%以下、特に好ましくは酸素濃度が0.05体積%以下、最も好ましくは0.02体積%以下である。[Formation of low refractive index layer]
The low refractive index layer is a coating in which a fluorine-containing antifouling agent having a polymerizable unsaturated group, a fluorine-containing copolymer having a polymerizable unsaturated group, inorganic fine particles, and other optional components contained as desired are dissolved or dispersed. The composition is formed by curing at the same time as coating, or after coating / drying by ionizing radiation irradiation (for example, light irradiation, electron beam irradiation, etc.), cross-linking reaction by heating, or polymerization reaction. Is preferable.
In particular, when the low refractive index layer is formed by a cross-linking reaction or a polymerization reaction of an ionizing radiation curable compound, the cross-linking reaction or the polymerization reaction is preferably carried out in an atmosphere having an oxygen concentration of 10% by volume or less. .. By forming in an atmosphere having an oxygen concentration of 1% by volume or less, a layer having excellent physical strength and chemical resistance can be obtained.
The oxygen concentration is preferably 0.5% by volume or less, more preferably 0.1% by volume or less, particularly preferably 0.05% by volume or less, and most preferably 0.02% by volume or less. be.
酸素濃度を1体積%以下にする手法としては、大気(窒素濃度約79体積%、酸素濃度約21体積%)を別の気体で置換することが好ましく、特に好ましくは窒素で置換(窒素パージ)することである。 As a method for reducing the oxygen concentration to 1% by volume or less, it is preferable to replace the atmosphere (nitrogen concentration about 79% by volume, oxygen concentration about 21% by volume) with another gas, and particularly preferably replace with nitrogen (nitrogen purge). It is to be.
上記全ての層を形成するための塗布組成物には、低屈折率層用組成物と同様の溶剤を用いることができる。 As the coating composition for forming all the above layers, the same solvent as the composition for the low refractive index layer can be used.
[粘着剤層]
各層の貼り合わせに用いる接着剤としては、粘着剤でもUV接着剤でもよく、粘着剤層や接着剤層などを介して貼り合わせてもよく、特に限定されない。粘着剤は、例えば、透明支持体上にパターン光学異方性層を形成した積層体と、支持体上に上記ハードコート層等を形成した積層体とを貼合するために用いられる。接着剤は、例えば、パターン光学異方性層面と、前述のハードコート層等の支持体の裏面とを接着するために用いてもよいし、また前述の2つの積層体の支持体のそれぞれ裏面を接着するために用いてもよい。
なお、パターン光学異方性層の表面、又はそのパターン光学異方性層を支持する透明支持体の裏面に、前述のハードコート層形成用塗布組成物を塗布して、直接形成してもよく、その場合は、接着剤は不要である。[Adhesive layer]
The adhesive used for bonding the layers may be an adhesive or a UV adhesive, or may be bonded via an adhesive layer, an adhesive layer, or the like, and is not particularly limited. The pressure-sensitive adhesive is used, for example, to bond a laminate in which a patterned optically anisotropic layer is formed on a transparent support and a laminate in which the hard coat layer or the like is formed on the support. The adhesive may be used, for example, to bond the patterned optically anisotropic layer surface to the back surface of the support such as the hard coat layer described above, or the back surface of each of the supports of the two laminates described above. May be used to bond.
The above-mentioned coating composition for forming a hard coat layer may be applied directly to the front surface of the patterned optically anisotropic layer or the back surface of the transparent support supporting the patterned optically anisotropic layer. In that case, no adhesive is required.
粘着剤層の形成には、適宜な粘着剤を用いることができ、その種類について特に制限はない。粘着剤としては、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤などがあげられる。 An appropriate pressure-sensitive adhesive can be used for forming the pressure-sensitive adhesive layer, and the type thereof is not particularly limited. As adhesives, rubber adhesives, acrylic adhesives, silicone adhesives, urethane adhesives, vinyl alkyl ether adhesives, polyvinyl alcohol adhesives, polyvinylpyrrolidone adhesives, polyacrylamide adhesives, Examples include cellulose-based adhesives.
粘着剤層には、例えば、ベースモノマー、共重合モノマーの種類、その配合割合、架橋剤の種類、その配合量、添加剤の種類、その配合量等を制御することにより行うことができる。例えば、粘着剤ベースポリマーの分子量を調整したり、ガラス転移温度や凝集性などが異なるモノマーを共重合したり、架橋剤の添加量による架橋度を制御することなどが効果的に適用される。 The pressure-sensitive adhesive layer can be formed by controlling, for example, the types of the base monomer and the copolymerization monomer, the blending ratio thereof, the type of the cross-linking agent, the blending amount thereof, the type of the additive, the blending amount thereof, and the like. For example, adjusting the molecular weight of the pressure-sensitive adhesive-based polymer, copolymerizing monomers having different glass transition temperatures and cohesiveness, and controlling the degree of cross-linking by adding a cross-linking agent are effectively applied.
これら粘着剤のなかでも、光学的透明性に優れ、適宜な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく使用される。このような特徴を示すものとしてアクリル系粘着剤が好ましく使用される。特に、アクリル系ポリマーおよび架橋剤を含む粘着剤により形成されているものを好適に用いることができる。 Among these adhesives, those having excellent optical transparency, exhibiting appropriate wettability, cohesiveness and adhesiveness, and excellent weather resistance and heat resistance are preferably used. An acrylic pressure-sensitive adhesive is preferably used to exhibit such characteristics. In particular, those formed of a pressure-sensitive adhesive containing an acrylic polymer and a cross-linking agent can be preferably used.
アクリル系粘着剤は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルのモノマーユニットを主骨格とするアクリル系ポリマーをベースポリマーとする。なお、(メタ)アクリル酸アルキルエステルはアクリル酸アルキルエステルおよび/またはメタクリル酸アルキルエステルをいい、本発明の(メタ)とは同様の意味である。アクリル系ポリマーの主骨格を構成する、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基の炭素数1〜20のものを例示できる。例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸イソミリスチル、(メタ)アクリル酸ラウリル等を例示できる。これらは単独であるいは組み合わせて使用することができる。これらアルキル基の平均炭素数は3〜9であるのが好ましい。 The acrylic pressure-sensitive adhesive uses an acrylic polymer having a monomer unit of a (meth) acrylic acid alkyl ester as a main skeleton as a base polymer. The (meth) acrylic acid alkyl ester refers to an acrylic acid alkyl ester and / or a methacrylic acid alkyl ester, and has the same meaning as the (meth) of the present invention. Examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester constituting the main skeleton of the acrylic polymer include linear or branched alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms. For example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, (meth) acrylic. Examples thereof include isononyl acid acid, isomiristyl (meth) acrylate, and lauryl (meth) acrylate. These can be used alone or in combination. The average number of carbon atoms of these alkyl groups is preferably 3 to 9.
前述のアクリル系ポリマーのなかでも、平衡水分率を低く制御する観点から、疎水性の高い(メタ)アクリル酸アルキルエステルのモノマーユニットを主骨格とするアクリルポリマーをベースポリマーとすることが好ましい。一般に(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、前述の光学透明性、適度な濡れ性と凝集力、接着力、耐候性や耐熱性などの点から、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基の炭素数3〜9のもの、好ましくは4〜8のものが実用上好ましく用いられる。これらアルキル基のなかでも、アルキル基の炭素数が大きい程、疎水性が高くなり、当該平衡水分率を低くするうえで好ましい。かかる(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソオクチルがあげられる。これらのなかでも疎水性が高い(メタ)アクリル酸イソオクチルが好ましい。 Among the above-mentioned acrylic polymers, from the viewpoint of controlling the equilibrium moisture content to be low, it is preferable to use an acrylic polymer having a monomer unit of a highly hydrophobic (meth) acrylic acid alkyl ester as a main skeleton as a base polymer. Generally, the (meth) acrylic acid alkyl ester is a linear or branched alkyl group carbon in terms of the above-mentioned optical transparency, appropriate wettability and cohesive force, adhesive force, weather resistance and heat resistance. Those having a number of 3 to 9, preferably 4 to 8, are preferably used in practice. Among these alkyl groups, the larger the carbon number of the alkyl group, the higher the hydrophobicity, which is preferable in lowering the equilibrium water content. Examples of such (meth) acrylic acid alkyl ester include butyl (meth) acrylate and isooctyl (meth) acrylic acid. Of these, isooctyl (meth) acrylate, which has high hydrophobicity, is preferable.
前述のアクリル系ポリマー中には、接着性や耐熱性の改善を目的に、1種類以上の共重合モノマーを共重合により導入することができる。そのような共重合モノマーの具体例としては、例えば、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8−ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10−ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12−ヒドロキシラウリルや(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)−メチルアクリレートなどのヒドロキシル基含有モノマー;(メタ)アクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、クロトン酸などのカルボキシル基含有モノマー;無水マレイン酸、無水イタコン酸などの酸無水物基含有モノマー;アクリル酸のカプロラクトン付加物;スチレンスルホン酸やアリルスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸などのスルホン酸基含有モノマー;2−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートなどの燐酸基含有モノマーなどがあげられる。 One or more types of copolymerizable monomers can be introduced into the above-mentioned acrylic polymer by copolymerization for the purpose of improving adhesiveness and heat resistance. Specific examples of such a copolymerization monomer include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, and 6 (meth) acrylate. Hydromer group-containing monomers such as −hydroxyhexyl, 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, 10-hydroxydecyl (meth) acrylate, 12-hydroxylauryl (meth) acrylate and (4-hydroxymethylcyclohexyl) -methylacrylate (Meta) acrylic acid, carboxyethyl (meth) acrylate, carboxypentyl (meth) acrylate, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, crotonic acid and other carboxyl group-containing monomers; Maleic anhydride, itaconic anhydride and other acid anhydrides Group-containing monomer; caprolactone adduct of acrylic acid; styrene sulfonic acid or allyl sulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid, (meth) acrylamide propane sulfonic acid, sulfopropyl (meth) acrylate, ( Meta) Examples thereof include sulfonic acid group-containing monomers such as acryloyloxynaphthalene sulfonic acid; and phosphoric acid group-containing monomers such as 2-hydroxyethylacryloyl phosphate.
また、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミドやN−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロールプロパン(メタ)アクリルアミドなどの(N−置換)アミド系モノマー;(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸tert−ブチルアミノエチルなどの(メタ)アクリル酸アルキルアミノアルキル系モノマー;(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチルなどの(メタ)アクリル酸アルコキシアルキル系モノマー;N−(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミドやN−(メタ)アクリロイル−6−オキシヘキサメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−8−オキシオクタメチレンスクシンイミド、N−アクリロイルモルホリンなどのスクシンイミド系モノマー;N−シクロヘキシルマレイミドやN−イソプロピルマレイミド、N−ラウリルマレイミドやN−フェニルマレイミドなどのマレイミド系モノマー;N−メチルイタコンイミド、N−エチルイタコンイミド、N−ブチルイタコンイミド、N−オクチルイタコンイミド、N−2−エチルヘキシルイタコンイミド、N−シクロヘキシルイタコンイミド、N−ラウリルイタコンイミドなどのイタコンイミド系モノマー、なども改質目的のモノマー例としてあげられる。 Further, (N-substituted) amides such as (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N-butyl (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, and N-methylolpropane (meth) acrylamide. Monomer; (meth) Alkylaminoalkyl-acrylic acid monomer such as aminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, tert-butylaminoethyl (meth) acrylate; (meth) acrylic (Meta) alkoxyalkyl-based monomers such as methoxyethyl acid and ethoxyethyl (meth) acrylate; N- (meth) acryloyloxymethylene succinimide, N- (meth) acryloyl-6-oxyhexamethylene succinimide, N-( Meta) Succinimide-based monomers such as acryloyl-8-oxyoctamethylene succinimide and N-acryloylmorpholin; maleimide-based monomers such as N-cyclohexyl maleimide, N-isopropyl maleimide, N-lauryl maleimide and N-phenylmaleimide; N-methylitacon Italonimide-based monomers such as imide, N-ethylitaconimide, N-butylitaconimide, N-octylitaconimide, N-2-ethylhexylitaconimide, N-cyclohexylitaconimide, and N-laurylitaconimide are also used for modification. Can be given as an example of the monomer of.
さらに改質モノマーとして、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、N−ビニルピロリドン、メチルビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルピペリドン、ビニルピリミジン、ビニルピペラジン、ビニルピラジン、ビニルピロール、ビニルイミダゾール、ビニルオキサゾール、ビニルモルホリン、N−ビニルカルボン酸アミド類、スチレン、α−メチルスチレン、N−ビニルカプロラクタムなどのビニル系モノマー;アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアノアクリレート系モノマー;(メタ)アクリル酸グリシジルなどのエポキシ基含有アクリル系モノマー;(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ポリプロピレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシエチレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシポリプロピレングリコールなどのグリコール系アクリルエステルモノマー;(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、フッ素(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレートや2−メトキシエチルアクリレートなどのアクリル酸エステル系モノマーなども使用することができる。 Further, as modified monomers, vinyl acetate, vinyl propionate, N-vinylpyrrolidone, methylvinylpyrrolidone, vinylpyridine, vinylpiperidone, vinylpyrimidine, vinylpiperazin, vinylpyrazine, vinylpyrrole, vinylimidazole, vinyloxazole, vinylmorpholin, N- Vinyl-based monomers such as vinylcarboxylic acid amides, styrene, α-methylstyrene, N-vinylcaprolactam; cyanoacrylate-based monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile; epoxy group-containing acrylic monomers such as glycidyl (meth) acrylate; Glycol-based acrylic ester monomers such as (meth) polyethylene glycol acrylate, (meth) polypropylene glycol acrylate, (meth) methoxyethylene glycol acrylate, (meth) methoxypolypropylene glycol acrylate; (meth) tetrahydrofurfuryl acrylate, Acrylic acid ester-based monomers such as fluorine (meth) acrylate, silicone (meth) acrylate and 2-methoxyethyl acrylate can also be used.
アクリル系ポリマー中の前述の共重合モノマーの割合は、特に制限されないが、全構成モノマーの重量比率において、0〜30%程度、さらには0.1〜15%程度であるのが好ましい。 The ratio of the above-mentioned copolymerized monomer in the acrylic polymer is not particularly limited, but the weight ratio of all the constituent monomers is preferably about 0 to 30%, more preferably about 0.1 to 15%.
これら共重合モノマーの中でも、光学フィルム用途として液晶セルへの接着性、耐久性の点から、ヒドロキシル基含有モノマー、カルボキシル基含有モノマー、酸無水物基含有モノマーが好ましく用いられる。これらモノマーは、架橋剤との反応点になる。ヒドロキシル基含有モノマー、カルボキシル基含有モノマー、酸無水物モノマーなどは分子間架橋剤との反応性に富むため、得られる粘着剤層の凝集性や耐熱性の向上のために好ましく用いられる。例えば、ヒドロキシル基含有モノマーとしては、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルを用いるよりも、好ましくは(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、さらに好ましくは(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシルのように、ヒドロキシアルキル基のアルキル基の大きいものを用いるのが好ましい。共重合モノマーとしてヒドロキシル基含有モノマーを用いる場合、その割合は全構成モノマーの重量比率において、0.01〜5%、さらには0.01〜3%であるのが好ましい。また、共重合モノマーとしてカルボキシル基含有モノマーを用いる場合、その割合は全構成モノマーの重量比率において、0.01〜10%、さらには0.01〜7%であるのが好ましい。 Among these copolymerizable monomers, hydroxyl group-containing monomers, carboxyl group-containing monomers, and acid anhydride group-containing monomers are preferably used for optical film applications from the viewpoint of adhesion to liquid crystal cells and durability. These monomers serve as reaction points with the cross-linking agent. Since a hydroxyl group-containing monomer, a carboxyl group-containing monomer, an acid anhydride monomer and the like are highly reactive with an intermolecular cross-linking agent, they are preferably used for improving the cohesiveness and heat resistance of the obtained pressure-sensitive adhesive layer. For example, as the hydroxyl group-containing monomer, preferably 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, more preferably 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, rather than using 2-hydroxyethyl (meth) acrylate. , It is preferable to use a hydroxyalkyl group having a large alkyl group. When a hydroxyl group-containing monomer is used as the copolymerization monomer, the ratio thereof is preferably 0.01 to 5%, more preferably 0.01 to 3%, based on the weight ratio of all the constituent monomers. When a carboxyl group-containing monomer is used as the copolymerization monomer, the ratio thereof is preferably 0.01 to 10%, more preferably 0.01 to 7%, based on the weight ratio of all the constituent monomers.
アクリル系ポリマーの平均分子量は特に制限されないが、重量平均分子量は、10万〜250万程度であるのが好ましい。前述のアクリル系ポリマーの製造は、各種公知の手法により製造でき、例えば、バルク重合法、溶液重合法、懸濁重合法等のラジカル重合法を適宜選択できる。ラジカル重合開始剤としては、アゾ系、過酸化物系の各種公知のものを使用できる。反応温度は通常50〜80℃程度、反応時間は1〜8時間とされる。また、前述の製造法の中でも溶液重合法が好ましく、アクリル系ポリマーの溶媒としては一般に酢酸エチル、トルエン等が用いられる。溶液濃度は通常20〜80重量%程度とされる。 The average molecular weight of the acrylic polymer is not particularly limited, but the weight average molecular weight is preferably about 100,000 to 2.5 million. The above-mentioned acrylic polymer can be produced by various known methods, and for example, a radical polymerization method such as a bulk polymerization method, a solution polymerization method, or a suspension polymerization method can be appropriately selected. As the radical polymerization initiator, various known azo-based and peroxide-based radical polymerization initiators can be used. The reaction temperature is usually about 50 to 80 ° C., and the reaction time is 1 to 8 hours. Further, among the above-mentioned production methods, the solution polymerization method is preferable, and ethyl acetate, toluene and the like are generally used as the solvent for the acrylic polymer. The solution concentration is usually about 20 to 80% by weight.
また前述の粘着剤は、架橋剤を含有する粘着剤組成物とするのが好ましい。粘着剤に配合できる多官能化合物としては、有機系架橋剤や多官能性金属キレートがあげられる。有機系架橋剤としては、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、イミン系架橋剤、過酸化物系架橋剤、などがあげられる。これら架橋剤は1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。有機系架橋剤としてはイソシアネート系架橋剤が好ましい。また、イソシアネート系架橋剤は過酸化物系架橋剤と組み合わせて好適に用いられる。多官能性金属キレートは、多価金属が有機化合物と共有結合または配位結合しているものである。多価金属原子としては、Al、Cr、Zr、Co、Cu、Fe、Ni、V、Zn、In、Ca、Mg、Mn、Y、Ce、Sr、Ba、Mo、La、Sn、Ti等があげられる。共有結合または配位結合する有機化合物中の原子としては酸素原子等があげられ、有機化合物としてはアルキルエステル、アルコール化合物、カルボン酸化合物、エーテル化合物、ケトン化合物等があげられる。 Further, the above-mentioned pressure-sensitive adhesive is preferably a pressure-sensitive adhesive composition containing a cross-linking agent. Examples of the polyfunctional compound that can be blended in the pressure-sensitive adhesive include an organic cross-linking agent and a polyfunctional metal chelate. Examples of the organic cross-linking agent include an epoxy-based cross-linking agent, an isocyanate-based cross-linking agent, an imine-based cross-linking agent, and a peroxide-based cross-linking agent. These cross-linking agents may be used alone or in combination of two or more. As the organic cross-linking agent, an isocyanate-based cross-linking agent is preferable. Further, the isocyanate-based cross-linking agent is preferably used in combination with the peroxide-based cross-linking agent. A polyfunctional metal chelate is one in which a polyvalent metal is covalently or coordinated to an organic compound. Examples of the polyvalent metal atom include Al, Cr, Zr, Co, Cu, Fe, Ni, V, Zn, In, Ca, Mg, Mn, Y, Ce, Sr, Ba, Mo, La, Sn, Ti and the like. can give. Examples of the atom in the organic compound having a covalent bond or a coordination bond include an oxygen atom and the like, and examples of the organic compound include an alkyl ester, an alcohol compound, a carboxylic acid compound, an ether compound and a ketone compound.
アクリル系ポリマー等のベースポリマーと架橋剤の配合割合は特に限定されないが、通常、ベースポリマー(固形分)100重量部に対して、架橋剤(固形分)0.001〜20重量部程度が好ましく、さらには0.01〜15重量部程度が好ましい。前述の架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤、過酸化物系架橋剤が好ましい。過酸化物系架橋剤は、ベースポリマー(固形分)100重量部に対して、0.01〜3重量部程度が好ましく、0.02〜2.5重量部程度が好ましく、さらには0.05〜2.0重量部程度が好ましい。イソシアネート系架橋剤は、ベースポリマー(固形分)100重量部に対して、0.001〜2重量部程度が好ましく、さらには0.01〜1.5重量部程度が好ましい。また、イソシアネート系架橋剤および過酸化物系架橋剤は、前述の範囲で用いることができる他、これらを併用して好ましく用いることができる。 The blending ratio of the base polymer such as an acrylic polymer and the cross-linking agent is not particularly limited, but usually, about 0.001 to 20 parts by weight of the cross-linking agent (solid content) is preferable with respect to 100 parts by weight of the base polymer (solid content). Further, about 0.01 to 15 parts by weight is preferable. As the above-mentioned cross-linking agent, an isocyanate-based cross-linking agent and a peroxide-based cross-linking agent are preferable. The peroxide-based cross-linking agent is preferably about 0.01 to 3 parts by weight, preferably about 0.02 to 2.5 parts by weight, and further 0.05 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base polymer (solid content). It is preferably about 2.0 parts by weight. The isocyanate-based cross-linking agent is preferably about 0.001 to 2 parts by weight, more preferably about 0.01 to 1.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base polymer (solid content). Further, the isocyanate-based cross-linking agent and the peroxide-based cross-linking agent can be used in the above-mentioned range, and these can be preferably used in combination.
さらに粘着剤には、必要に応じて、シランカップリング剤、粘着付与剤、可塑剤、ガラス繊維、ガラスビーズ、酸化防止剤、紫外線吸収剤、透明微粒子等を、また本発明の目的を逸脱しない範囲で各種の添加剤を適宜に使用することもできる。 Further, as the pressure-sensitive adhesive, if necessary, a silane coupling agent, a pressure-sensitive adhesive, a plasticizer, glass fiber, glass beads, an antioxidant, an ultraviolet absorber, transparent fine particles, etc. are used, and the object of the present invention is not deviated. Various additives can be appropriately used within the range.
添加剤としては、シランカップリング剤が好適であり、ベースポリマー(固形分)100重量部に対して、シランカップリング剤(固形分)0.001〜10重量部程度が好ましく、さらには0.005〜5重量部程度を配合するのが好ましい。シランカップリング剤としては、従来から知られているものを特に制限なく使用できる。例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2−(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシ基含有シランカップリング剤、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチルブチリデン)プロピルアミンなどのアミノ基含有シランカップリング剤、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランなどの(メタ)アクリル基含有シランカップリング剤、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネート基含有シランカップリング剤を例示できる。 As the additive, a silane coupling agent is preferable, and with respect to 100 parts by weight of the base polymer (solid content), about 0.001 to 10 parts by weight of the silane coupling agent (solid content) is preferable, and further, 0. It is preferable to mix about 005 to 5 parts by weight. As the silane coupling agent, conventionally known ones can be used without particular limitation. For example, epoxy groups such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 2- (3,4 epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane. Containing silane coupling agent, 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethylbutylidene) propylamine Amino group-containing silane coupling agents such as, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane and other (meth) acrylic group-containing silane coupling agents, 3-isocyanoxide, propyltriethoxysilane and other isocyanates. A group-containing silane coupling agent can be exemplified.
ゴム系粘着剤のベースポリマーとしては、たとえば、天然ゴム、イソプレン系ゴム、スチレン−ブタジエン系ゴム、再生ゴム、ポリイソブチレン系ゴム、さらにはスチレン−イソプレン−スチレン系ゴム、スチレン−ブタジエン−スチレン系ゴム等があげられる。シリコーン系粘着剤のベースポリマーとしては、たとえば、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン等があげられ、これらベースポリマーもカルボキシル基等の官能基が導入されたものを使用することができる。 Examples of the base polymer of the rubber adhesive include natural rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, recycled rubber, polyisobutylene rubber, styrene-isoprene-styrene rubber, and styrene-butadiene-styrene rubber. And so on. Examples of the base polymer of the silicone-based pressure-sensitive adhesive include dimethylpolysiloxane and diphenylpolysiloxane, and as these base polymers, those having a functional group such as a carboxyl group introduced can be used.
また上記に挙げた以外でも、UV硬化型粘着剤など特定の官能基により硬化させるタイプの粘着剤および接着剤でも本発明おいては使用できる。 In addition to the above, adhesives and adhesives of the type that are cured by a specific functional group, such as UV curable adhesives, can also be used in the present invention.
前述の基材フィルム(支持体)は、光学異方性層の透明支持体を兼ねていてもよい。基材フィルムとして利用可能なポリマーフィルムの例については、前述の光学異方性層の透明支持体の例と同様であり、好ましい範囲も同様である。 The above-mentioned base film (support) may also serve as a transparent support for the optically anisotropic layer. The example of the polymer film that can be used as the base film is the same as the example of the transparent support of the optically anisotropic layer described above, and the preferable range is also the same.
液晶セル:
本発明の3D用画像表示システムに用いられる3D用画像表示装置に利用される液晶セルは、VAモード、OCBモード、IPSモード、又はTNモードであることが好ましいが、これらに限定されるものではない。
TNモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に水平配向し、更に60〜120゜にねじれ配向している。TNモードの液晶セルは、カラーTFT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。
VAモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向している。VAモードの液晶セルには、(1)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のVAモードの液晶セル(特開平2−176625号公報記載)に加えて、(2)視野角拡大のため、VAモードをマルチドメイン化した(MVAモードの)液晶セル(SID97、Digestof tech.Papers(予稿集)28(1997)845記載)、(3)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード(n−ASMモード)の液晶セル(日本液晶討論会の予稿集58〜59(1998)記載)及び(4)SURVIVALモードの液晶セル(LCDインターナショナル98で発表)が含まれる。また、PVA(Patterned Vertical Alignment)型、光配向型(Optical Alignment)、及びPSA(Polymer-Sustained Alignment)のいずれであってもよい。これらのモードの詳細については、特開2006−215326号公報、及び特表2008−538819号公報に詳細な記載がある。
IPSモードの液晶セルは、棒状液晶分子が基板に対して実質的に平行に配向しており、基板面に平行な電界が印加することで液晶分子が平面的に応答する。IPSモードは電界無印加状態で黒表示となり、上下一対の偏光板の吸収軸は直交している。光学補償シートを用いて、斜め方向での黒表示時の漏れ光を低減させ、視野角を改良する方法が、特開平10−54982号公報、特開平11−202323号公報、特開平9−292522号公報、特開平11−133408号公報、特開平11−305217号公報、特開平10−307291号公報などに開示されている。LCD cell:
The liquid crystal cell used in the 3D image display device used in the 3D image display system of the present invention is preferably in VA mode, OCB mode, IPS mode, or TN mode, but is not limited thereto. No.
In the TN mode liquid crystal cell, the rod-shaped liquid crystal molecules are substantially horizontally oriented when no voltage is applied, and are further twisted to 60 to 120 °. The TN mode liquid crystal cell is most often used as a color TFT liquid crystal display device, and has been described in many documents.
In the VA mode liquid crystal cell, the rod-shaped liquid crystal molecules are substantially vertically oriented when no voltage is applied. In the VA mode liquid crystal cell, (1) a VA mode liquid crystal cell in a narrow sense in which rod-shaped liquid crystal molecules are oriented substantially vertically when no voltage is applied and substantially horizontally when a voltage is applied (Japanese Patent Laid-Open No. 2-). In addition to (described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 176625), (2) a liquid crystal cell (SID97, Digistof technique. Papers (Proceedings) 28 (1997) 845) in which the VA mode is multi-domainized to expand the viewing angle). , (3) Liquid crystal cells in a mode (n-ASM mode) in which rod-shaped liquid crystal molecules are substantially vertically oriented when no voltage is applied and twisted and multi-domain oriented when a voltage is applied. (1998)) and (4) SURVIVAL mode liquid crystal cells (announced at LCD International 98) are included. Further, it may be any of PVA (Patterned Vertical Alignment) type, optical alignment type (Optical Alignment), and PSA (Polymer-Sustained Alignment). Details of these modes are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-215326 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-538819.
In the liquid crystal cell in the IPS mode, the rod-shaped liquid crystal molecules are oriented substantially parallel to the substrate, and the liquid crystal molecules respond in a plane by applying an electric field parallel to the substrate surface. In the IPS mode, the display is black when no electric field is applied, and the absorption axes of the pair of upper and lower polarizing plates are orthogonal to each other. Methods for reducing leakage light when displaying black in an oblique direction and improving the viewing angle by using an optical compensation sheet are described in JP-A-10-54982, JP-A-11-202323, and JP-A-9-292522. It is disclosed in JP-A-11-133408, JP-A-11-305217, JP-A-10-307291, and the like.
3D画像表示システム用偏光板:
本発明の立体画像表示システムでは、特に3D映像とよばれる立体画像を視認者に認識させるため、偏光板を通して画像を認識する。偏光板の一態様は、偏光眼鏡である。前述の位相差板によって右眼用及び左眼用の円偏光画像を形成する態様では、円偏光眼鏡が用いられ、直線偏光画像を形成する態様では、直線偏光眼鏡が用いられる。光学異方性層の前述の第1位相差領域及び第2の位相差領域のいずれか一方から出射された右眼用画像光が右眼鏡を透過し、且つ左眼鏡で遮光され、前述の第1位相差領域及び第2位相差領域の他方から出射された左眼用画像光が左眼鏡を透過し、且つ右眼鏡で遮光されるように構成されていることが好ましい。
前述の偏光眼鏡は、位相差機能層と直線偏光子を含むことで偏光眼鏡を形成している。なお、直線偏光子と同等の機能を有するその他の部材を用いてもよい。Polarizing plate for 3D image display system:
In the stereoscopic image display system of the present invention, an image is recognized through a polarizing plate in order to make a viewer recognize a stereoscopic image called a 3D image. One aspect of the polarizing plate is polarized eyeglasses. Circularly polarized spectacles are used in the embodiment in which the circularly polarized images for the right eye and the left eye are formed by the retardation plate described above, and linearly polarized spectacles are used in the embodiment in which the linearly polarized images are formed. The image light for the right eye emitted from either the first retardation region or the second retardation region of the optically anisotropic layer is transmitted through the right eyeglass and shielded by the left eyeglass, and is shielded by the left eyeglass. It is preferable that the image light for the left eye emitted from the other of the first phase difference region and the second phase difference region is transmitted through the left eyeglass and is shielded by the right eyeglass.
The above-mentioned polarized spectacles form polarized spectacles by including a retardation functional layer and a linear polarizer. In addition, other members having the same function as the linear polarizer may be used.
偏光眼鏡を含め、本発明の3D用画像表示システムの具体的な構成について説明する。まず、光学異方性層(位相差板)は、映像表示パネルの交互に繰り返されている複数の第一ライン上と複数の第二ライン上(例えば、ラインが水平方向であれば水平方向の奇数ライン上と偶数ライン上であり、ラインが垂直方向であれば垂直方向の奇数ライン上と偶数ライン上でもよい)に偏光変換機能が異なる前述の第1位相差領域と前述の第2位相差領域が設けられている。円偏光を表示に利用する場合には、上述の前述の第1位相差領域と前述の第2位相差領域の位相差は、ともにλ/4であることが好ましく、前述の第1位相差領域と前述の第2位相差領域は遅相軸が直交していることがより好ましい。 A specific configuration of the 3D image display system of the present invention including polarized eyeglasses will be described. First, the optically anisotropic layer (phase difference plate) is formed on a plurality of alternating first lines and a plurality of second lines (for example, if the lines are in the horizontal direction, the horizontal direction). The above-mentioned first phase difference region and the above-mentioned second phase difference having different polarization conversion functions on the odd-numbered line and the even-numbered line, and if the line is in the vertical direction, the odd-numbered line and the even-numbered line in the vertical direction may be used). Areas are provided. When circularly polarized light is used for display, the phase difference between the above-mentioned first phase difference region and the above-mentioned second phase difference region is preferably λ / 4, and the above-mentioned first phase difference region is used. It is more preferable that the slow axes of the second phase difference region described above are orthogonal to each other.
円偏光を利用する場合、前述の第1位相差領域と前述の第2位相差領域の位相差値をともにλ/4とし、映像表示パネルの奇数ラインに右眼用画像を表示し、奇数ライン位相差領域の遅相軸が45度方向であるならば、偏光眼鏡の右眼鏡と左眼鏡にともにλ/4板を配置することが好ましく、偏光眼鏡の右眼鏡のλ/4板の遅相軸は具体的には略45度に固定すればよい。また、上記の状況であれば、同様に、映像表示パネルの偶数ラインに左眼用画像を表示し、偶数ライン位相差領域の遅相軸が135度方向であるならば、偏光眼鏡の左眼鏡の遅相軸は具体的には略135度に固定すればよい。
更に、一度前述の光学異方性層において円偏光として画像光を出射し、偏光眼鏡により偏光状態を元に戻す観点からは、上記の例の場合の右眼鏡の固定する遅相軸の角度は正確に水平方向45度に近いほど好ましい。また、左眼鏡の固定する遅相軸の角度は正確に水平135度(又は−45度)に近いほど好ましい。When circularly polarized light is used, the phase difference values of the first phase difference region and the second phase difference region described above are both set to λ / 4, and the image for the right eye is displayed on the odd line of the image display panel, and the odd line is displayed. If the slow axis of the retardation region is in the 45 degree direction, it is preferable to place λ / 4 plates on both the right and left spectacles of the polarized spectacles, and the slow phase of the λ / 4 plates of the right spectacles of the polarized spectacles. Specifically, the shaft may be fixed at about 45 degrees. Further, in the above situation, similarly, if the image for the left eye is displayed on the even lines of the video display panel and the slow axis of the even line phase difference region is the 135 degree direction, the left glasses of the polarized glasses. Specifically, the slow axis of is fixed at about 135 degrees.
Further, from the viewpoint of once emitting image light as circularly polarized light in the above-mentioned optically anisotropic layer and restoring the polarized state by polarized glasses, the angle of the slow-phase axis fixed by the right glasses in the above example is It is preferable that the temperature is exactly close to 45 degrees in the horizontal direction. Further, it is preferable that the angle of the slow axis for fixing the left eyeglass is exactly close to horizontal 135 degrees (or −45 degrees).
また、例えば前述の映像表示パネルが液晶表示パネルである場合、液晶表示パネルのフロント側偏光板の吸収軸方向が通常、水平方向であり、前述の偏光眼鏡の直線偏光子の吸収軸がそのフロント側偏光板の吸収軸方向に直交する方向であることが好ましく、前述の偏光眼鏡の直線偏光子の吸収軸は鉛直方向であることがより好ましい。
また、前述の液晶表示パネルのフロント側偏光板の吸収軸方向と、前述の光学異方性層の奇数ライン位相差領域と偶数ライン位相差領域の各遅相軸は、偏光変換の効率上、45度をなすことが好ましい。
なお、このような偏光眼鏡と、光学異方性層(光学フィルム)及び液晶表示装置の好ましい配置については、例えば特開2004−170693号公報に開示がある。Further, for example, when the above-mentioned image display panel is a liquid crystal display panel, the absorption axis direction of the front side polarizing plate of the liquid crystal display panel is usually the horizontal direction, and the absorption axis of the linear polarizer of the above-mentioned polarizing glasses is the front. It is preferable that the direction is orthogonal to the absorption axis direction of the side polarizing plate, and it is more preferable that the absorption axis of the linear polarizer of the above-mentioned polarizing glasses is in the vertical direction.
Further, the absorption axis direction of the front side polarizing plate of the liquid crystal display panel and the slow axes of the odd-numbered line retardation region and the even-numbered line retardation region of the above-mentioned optically anisotropic layer are arranged in terms of the efficiency of polarization conversion. It is preferably 45 degrees.
A preferred arrangement of such polarized glasses, an optically anisotropic layer (optical film), and a liquid crystal display device is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-170693.
偏光眼鏡の例としては、特開2004−170693号公報に記載のものや、市販品として、Zalman製、ZM−M220Wの付属品を挙げることができる。 Examples of polarized eyeglasses include those described in JP-A-2004-170693 and accessories of ZM-M220W manufactured by Zalman as commercially available products.
以下に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。 The present invention will be described in more detail below based on examples. The materials, amounts used, ratios, treatment contents, treatment procedures, etc. shown in the following examples can be appropriately changed as long as they do not deviate from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as limiting by the examples shown below.
(実施例1)
[ラビング配向膜付透明支持体ロール001の作製]
下記のラビング配向膜用組成物を調製後、孔径0.2μmのポリプロピレン製フィルタでろ過して、ラビング配向膜用塗布液として用いた。その塗布液を支持体としてのタックフィルムTG60UL(富士フイルム株式会社製、幅1340mm、長さ1000m)の表面に、厚さ0.5μmとなるように塗布を行い、120℃で1分間乾燥させて巻きとった。次に、図16に示すような、5mm四方の矩形状の開口部41aがチェッカーパターンで形成された、フィルムロール長手方向が500mm、フィルムロール幅方向が1000mmのマスク40aを、幅方向中央に配置して露光を行った。この露光を図17に示すように、上記のラビング配向膜上に長手方向に100mmの間隔をあけて合計40回繰り返した。露光は、室温空気下にて、UV−C領域における照射量50mJとなるようLED−UVランプを用いて紫外線を照射した。また、露光の際、マスクをラビング配向膜に接触させて、紫外線の照射を行った。紫外線の照射により、マスクの開口部である、第1の位相差領域用の配向膜となる領域において光酸発生剤を分解し酸性化合物を発生させた。その後に、750rpmでロール進行方向に対して約45°の方向にラビング処理を行い、ラビング配向膜付の透明支持体ロール001を長さ24m作製した。この処理により、透明支持体ロール001には、右眼画素用のチェッカーの格子と左眼画素用のチェッカーの格子がそれぞれ5mm四方で交互に繰り返す、長手方向が500mm、幅方向が1000mmのパターン配向膜42aが、100mm間隔で40か所に形成されている。(Example 1)
[Preparation of transparent support roll 001 with rubbing alignment film]
The following composition for a rubbing alignment film was prepared, filtered through a polypropylene filter having a pore size of 0.2 μm, and used as a coating liquid for a rubbing alignment film. The coating liquid is applied to the surface of a tack film TG60UL (manufactured by FUJIFILM Corporation, width 1340 mm, length 1000 m) as a support so as to have a thickness of 0.5 μm, and dried at 120 ° C. for 1 minute. I rolled it up. Next, as shown in FIG. 16, a
<配向層用組成>
下記の配向膜用ポリマー材料 100質量部
光酸発生剤(S−5) 3.0質量部
光重合開始剤 7.5質量部
(イルガキュア2959、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)
水 2734質量部
メタノール 474質量部
イソプロピルアルコール 365質量部<Composition for alignment layer>
Polymer material for alignment film below 100 parts by mass Photoacid generator (S-5) 3.0 parts by mass Photopolymerization initiator 7.5 parts by mass (Irgacure 2959, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.)
Water 2734 parts by mass Methanol 474 parts by mass Isopropyl alcohol 365 parts by mass
光酸発生剤(S−5)
Photoacid generator (S-5)
[光学異方性層からなるパターン部分を有するフィルムロール101の作製]
下記の光学異方性層用組成物を調製後、孔径0.2μmのポリプロピレン製フィルタでろ過して、光学異方性層用塗布液として用いる。その塗布液を、透明支持体ロール001の配向膜側の表面に光学異方性層の膜厚が1.1μmとなるように塗布した。塗布後、膜面温度115℃で2分間乾燥して液晶相状態とし均一配向させた。その後、90℃まで冷却し空気下にて230mW/cm2の空冷メタルハライドランプを用いて紫外線を2秒間照射して、その配向状態を固定化した。以上の工程により、光学異方性層からなるパターン部分を有するフィルムロール101を形成した。形成された光学異方性層の、マスク露光部分(第1の位相差領域)は、ラビング方向に対し遅相軸方向が平行にディスコティック液晶が垂直配向しており、未露光部分(第2の位相差領域)はディスコティック液晶が直交に垂直配向していた。[Manufacture of a film roll 101 having a pattern portion made of an optically anisotropic layer]
After preparing the following composition for an optically anisotropic layer, it is filtered through a polypropylene filter having a pore size of 0.2 μm and used as a coating liquid for an optically anisotropic layer. The coating liquid was applied to the surface of the transparent support roll 001 on the alignment film side so that the thickness of the optically anisotropic layer was 1.1 μm. After coating, the film was dried at a film surface temperature of 115 ° C. for 2 minutes to obtain a liquid crystal phase state and uniformly oriented. Then, it was cooled to 90 ° C. and irradiated with ultraviolet rays for 2 seconds using an air-cooled metal halide lamp of 230 mW / cm 2 under air to fix its orientation state. Through the above steps, a film roll 101 having a pattern portion made of an optically anisotropic layer was formed. In the mask-exposed portion (first retardation region) of the formed optically anisotropic layer, the discotic liquid crystal is vertically oriented parallel to the rubbing direction in the slow-phase axial direction, and the unexposed portion (second phase difference region). In the phase difference region of), the discotic liquid crystal was vertically oriented orthogonally.
<光学異方性層用組成>
ディスコティック液晶(E−1) 20質量部
ディスコティック液晶(E−2) 80質量部
多官能アクリル系重合化合物 10質量部
光重合開始剤 3.0質量部
(イルガキュア907、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)
配向膜界面配向剤(II−001) 0.9質量部
配向膜界面配向剤(II−002) 0.08質量部
空気界面配向剤(P−001) 0.6質量部
空気界面配向剤(P−002) 0.01質量部
メチルエチルケトン 244質量部<Composition for optically anisotropic layer>
Discotic liquid crystal (E-1) 20 parts by mass Discotic liquid crystal (E-2) 80 parts by mass Polyfunctional
Alignment film interface alignment agent (II-001) 0.9 parts by mass Alignment film interface alignment agent (II-002) 0.08 parts by mass Air interface alignment agent (P-001) 0.6 parts by mass Air interface alignment agent (P) -002) 0.01 parts by mass Methyl ethyl ketone 244 parts by mass
ディスコティック液晶(E−1)
Discotic liquid crystal (E-1)
ディスコティック液晶(E−2)
Discotic liquid crystal (E-2)
多官能アクリル系重合化合物
Polyfunctional acrylic polymer compound
配向膜界面配向剤(II―001)
Alignment film interface alignment agent (II-001)
配向膜界面配向剤(II―002)
Alignment film interface alignment agent (II-002)
空気界面配向剤(P−001)
Air interface alignment agent (P-001)
空気界面配向剤(P−002)
Air interface alignment agent (P-002)
(実施例2)
実施例1で使用した、開口部がチェッカーパターン状に形成されたマスク40aに代えて、図18に示すような、2mm四方の開口部がチェッカーパターン状に形成された、フィルムロール長手方向が200mm、フィルムロール幅方向が300mmのマスク40bを用い、図17に示すようなマスク(パターン配向膜42a)の配置に代えて、幅方向に上記マスク40bを10mm間隔で4列配置し、長手方向に50mmの間隔をあけて(図19参照)、上記のラビング配向膜に合計400回露光を繰り返した以外は、実施例1と同様にして、ラビング配向膜付の透明支持体ロール002を長さ100m作製した。その後、実施例1と同様の方法で前述の透明支持体ロール002に光学異方性層用塗布液をおこない、光学異方性層からなるパターン部分を有するフィルムロール102を作製した。
図19に示すように、透明支持体ロール002には、右眼画素用のチェッカーの格子と左眼画素用のチェッカーの格子がそれぞれ5mm四方で交互に繰り返す、長手方向が200mm、幅方向が300mmのパターン配向膜42bが、幅方向に10mm間隔、長手方向に50mm間隔で4×400か所に形成されている。
また、形成された光学異方性層の、マスク露光部分(第1の位相差領域)は、ラビング方向に対し遅相軸方向が平行にディスコティック液晶が垂直配向しており、未露光部分(第2の位相差領域)はディスコティック液晶が直交に垂直配向していた。(Example 2)
Instead of the
As shown in FIG. 19, on the transparent support roll 002, a checker grid for the right eye pixel and a checker grid for the left eye pixel are alternately repeated in 5 mm squares, 200 mm in the longitudinal direction and 300 mm in the width direction. The
Further, in the mask-exposed portion (first retardation region) of the formed optically anisotropic layer, the discotic liquid crystal is vertically oriented parallel to the rubbing direction in the slow-phase axial direction, and the unexposed portion (first retardation region). In the second phase difference region), the discotic liquid crystal was vertically oriented orthogonally.
(実施例3)
ラビング配向膜の露光の際に、マスクをラビング配向膜から100μm離間させて露光を行った以外は実施例1と同様にしてフィルムロール103を作製した。(Example 3)
A film roll 103 was produced in the same manner as in Example 1 except that the mask was separated from the rubbing alignment film by 100 μm during the exposure of the rubbing alignment film.
(光学フィルムの評価)
作製した光学異方性層からなるパターン部分を有するフィルムロール101、102、103のFPRフィルム110について、第1位相差領域および第2の位相差領域をそれぞれ切り出し、KOBRA−21ADH(王子計測器(株)製)を用いて、Re、Rthをそれぞれ測定、101、102、103のいずれも第1位相差領域、第2位相差領域のReは120nm、Rthは−23nmであることを確認した。(Evaluation of optical film)
For the FPR film 110 of the produced film rolls 101, 102, and 103 having a pattern portion composed of the optically anisotropic layer, the first retardation region and the second retardation region were cut out, respectively, and KOBRA-21ADH (Oji measuring instrument (Oji measuring instrument) Re and Rth were measured, respectively, and it was confirmed that Re in the first phase difference region and the second phase difference region was 120 nm and Rth was -23 nm in each of 101, 102, and 103.
(境界領域、角部間の平均間隔の測定)
実施例1および実施例3の光学異方性層の、境界領域の幅を上述の方法で測定したところ、実施例1は10μm、実施例3は40μmであった。また、実施例1および実施例3ともに、第2位相差領域よりも第1位相差領域の面積が大きかった。隣接する第2位相差領域同士の角部間の平均間隔を上述の方法で測定したところ、実施例1は15μm、実施例3は96μmであった。(Measurement of average distance between boundary area and corner)
When the width of the boundary region of the optically anisotropic layers of Examples 1 and 3 was measured by the above method, it was 10 μm in Example 1 and 40 μm in Example 3. Further, in both Examples 1 and 3, the area of the first phase difference region was larger than that of the second phase difference region. When the average distance between the corners of the adjacent second retardation regions was measured by the above method, it was 15 μm in Example 1 and 96 μm in Example 3.
(偏光板一体型のフィルムロール201、202、203の作製)
PVA偏光子の両面をタック2枚で保護してあり、片側に粘着剤つきの偏光板ロール(ZT−TP17、サンリッツ社製)と、実施例1で作製した光学異方性層からなるパターン部分を有するフィルムロール101とを、偏光板ロールの粘着剤を介してロール・ツー・ロールで貼合し、偏光板一体型のフィルムロール201を作製した。なおこの際、パターン部分を有するフィルムロール101の光学異方性層の面が、偏光板の粘着剤の面と直接貼り合わせられるように貼合した。同様にして、実施例2で作製したパターン部分を有するフィルムロール102からも偏光板一体型フィルムロール202を作製した。このようにして作製した偏光板一体型のフィルムロールのパターン部分の中の、第1位相差領域と偏光板の吸収軸のなす角度は反時計回り45°となるようにした。また第2位相差領域と偏光板吸収軸のなす角度は時計回りに45°となるようにした。同様に実施例3のフィルムロール103についても偏光板一体型のフィルムロール203を作製した。(Manufacturing of film rolls 201, 202, 203 with integrated polarizing plate)
A pattern portion consisting of a polarizing plate roll (ZT-TP17, manufactured by Sanritz) with an adhesive on one side and an optically anisotropic layer prepared in Example 1 in which both sides of the PVA polarizer are protected by two tacks. The film roll 101 to be held was bonded to each other by a roll-to-roll via an adhesive of a polarizing plate roll to prepare a polarizing plate-integrated film roll 201. At this time, the surface of the optically anisotropic layer of the film roll 101 having the pattern portion was bonded so as to be directly bonded to the surface of the pressure-sensitive adhesive of the polarizing plate. Similarly, the polarizing plate integrated film roll 202 was also produced from the film roll 102 having the pattern portion produced in Example 2. The angle formed by the first retardation region and the absorption axis of the polarizing plate in the pattern portion of the polarizing plate integrated film roll thus produced is set to 45 ° counterclockwise. The angle between the second retardation region and the polarizing plate absorption axis is set to 45 ° clockwise. Similarly, for the film roll 103 of Example 3, a polarizing plate integrated film roll 203 was produced.
(偏光板一体型のフィルムロール201からのシート裁断)
偏光板一体型フィルムロール201のチェッカーパターン部分(長手方向500mm×幅方向1000mm)を長手方向から10枚連続して選び、偏光板一体型フィルムロール201から自動裁断機(グラフテック社製)を用いてシート状に裁断した。(Sheet cutting from film roll 201 with integrated polarizing plate)
Select 10 consecutive checker pattern portions (500 mm in the longitudinal direction x 1000 mm in the width direction) of the polarizing plate integrated film roll 201 from the longitudinal direction, and use an automatic cutting machine (manufactured by Graphtec Corporation) from the polarizing plate integrated film roll 201. It was cut into sheets.
(3D画像表示装置301、303、310の作製)
偏光板一体型フィルムロール201から裁断した500mm×1000mmのシートの偏光板側に、同じサイズの粘着剤を貼合したものを2枚用意し、5mmのSMD型LED画素が集積したLEDビデオウォール(960mm×960mm、EachinLED社製)の発光面側へ、5mmのチェッカーパターン部分と5mmのLED画素とが重なりあい、2枚のシートの長辺同士の継ぎ目が見えないようにして貼合し、3D画像表示装置301を作製した。同様に、偏光板一体型フィルムロール203から裁断したシートを用いて3D画像表示装置303を作製した。(Manufacturing of 3D image display devices 301, 303, 310)
An LED video wall in which 5 mm SMD type LED pixels are integrated by preparing two sheets of a 500 mm × 1000 mm sheet cut from a polarizing plate integrated film roll 201 and having an adhesive of the same size bonded to the polarizing plate side. 960 mm x 960 mm, manufactured by EachinLED), the 5 mm checker pattern part and the 5 mm LED pixel overlap each other, and the two sheets are pasted together so that the seams between the long sides are not visible. The image display device 301 was manufactured. Similarly, a 3D image display device 303 was produced using a sheet cut from the polarizing plate integrated film roll 203.
(3D画像表示装置システム評価)
(1)輝度比の測定
本発明の3D画像表示装置301を点灯し、チェッカーパターンに合わせて右眼用に黒、左眼用に白が配置するように黒および白の画像を表示させた。この際、パッシブ型の3Dメガネ(円偏光メガネ、GetD社製)を直接画面に乗せて、3Dメガネの右眼越しに、黒表示している5mm角の画素を1個選び、この画素の輝度を正面および斜め45度の角度から測定した。同様にして3Dメガネを左眼越し切り替えて同一画素を見ると、白表示となる。この画像の白輝度を正面および斜め45度から測定した。以上から黒の輝度を分母、白の輝度を分子とした輝度比は正面で520、斜め45度で517と求められた。(3D image display device system evaluation)
(1) Measurement of Luminance Ratio The 3D image display device 301 of the present invention was turned on, and black and white images were displayed so that black for the right eye and white for the left eye were arranged according to the checker pattern. At this time, passive 3D glasses (circularly polarized glasses, manufactured by GetD) are placed directly on the screen, and one 5 mm square pixel displayed in black is selected through the right eye of the 3D glasses, and the brightness of this pixel is selected. Was measured from an angle of 45 degrees in front and at an angle. Similarly, when the 3D glasses are switched through the left eye to see the same pixel, a white display is obtained. The white brightness of this image was measured from the front and at an angle of 45 degrees. From the above, the brightness ratio with the brightness of black as the denominator and the brightness of white as the numerator was determined to be 520 in the front and 517 at an angle of 45 degrees.
(2)クロストーク評価
本発明の3D画像表示装置301を点灯し、チェッカーパターンの右眼用および左眼用画素から、両者に視差のある3D表示用の画像を表示した。一方、3D画像表示装置の視認側5m離れた位置に立って、パッシブ型の3Dメガネ(円偏光メガネ、GetD社製)をかけ、右眼用の画像と左眼用の画像からなる3D画像を観察した。その結果、本発明の光学フィルムを用いた3D画像表示装置301においては立体視でき、右眼画像への左眼画像の混入、いわゆるクロストークはほとんど視認されなかった。また、3D画像表示装置303においては、わずかにクロストークが視認された。(2) Crosstalk Evaluation The 3D image display device 301 of the present invention was turned on, and an image for 3D display having a parallax between the right eye and left eye pixels of the checker pattern was displayed. On the other hand, standing 5 m away from the viewing side of the 3D image display device, wearing passive 3D glasses (circularly polarized glasses, manufactured by GetD), a 3D image consisting of an image for the right eye and an image for the left eye is displayed. Observed. As a result, in the 3D image display device 301 using the optical film of the present invention, stereoscopic viewing was possible, and mixing of the left eye image with the right eye image, so-called cross talk, was hardly visually recognized. Further, in the 3D image display device 303, crosstalk was slightly visually recognized.
10 光学フィルム
12 パターン光学異方性層(パターン部分)
12a 第1の位相差領域
12b 第2の位相差領域
14 透明支持体
16 偏光膜
20 フィルムロール
22 長尺な支持体
24 基材フィルム
25 反射防止層
26 偏光膜保護フィルム
27 光学補償膜
28 液晶セル
29a、29b 液晶パネル
40a、40b マスク
41a、41b 開口部
42a、42b パターン配向膜
a 面内遅相軸
b 面内遅相軸10
12a
Claims (11)
面内で交互に配置された面内遅相軸方向が互いに異なる第1位相差領域及び第2位相差領域からなるパターン部分を含み、
前記パターン部分を少なくとも2か所以上ロール長手方向に有することを特徴とするフィルムロール。A film roll that is continuously wound in the longitudinal direction.
Includes a pattern portion consisting of a first phase difference region and a second phase difference region arranged alternately in the plane and having different in-plane slow phase axial directions.
A film roll having at least two or more pattern portions in the roll longitudinal direction.
前記境界領域の平均幅が20μm以下であり、
前記第1位相差領域および前記第2位相差領域のうち面積が小さい方の位相差領域の隣接する領域同士の角部間の平均間隔が60μm以下である請求項2に記載のフィルムロール。The pattern portion has a boundary region located at the boundary between the first retardation region and the second retardation region.
The average width of the boundary region is 20 μm or less, and the boundary region has an average width of 20 μm or less.
The film roll according to claim 2, wherein the average distance between the corners of the adjacent regions of the first retardation region and the second retardation region, whichever has the smaller area, is 60 μm or less.
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