Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2016188960A - Retardation plate, laminated polarizing plate using retardation plate, and display device using retardation plate - Google Patents

Retardation plate, laminated polarizing plate using retardation plate, and display device using retardation plate Download PDF

Info

Publication number
JP2016188960A
JP2016188960A JP2015069205A JP2015069205A JP2016188960A JP 2016188960 A JP2016188960 A JP 2016188960A JP 2015069205 A JP2015069205 A JP 2015069205A JP 2015069205 A JP2015069205 A JP 2015069205A JP 2016188960 A JP2016188960 A JP 2016188960A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
film
wavelength
retardation
retardation plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015069205A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
藤 正 直 後
Masanao Goto
藤 正 直 後
坂 哲 也 上
Tetsuya Uesaka
坂 哲 也 上
中 大 直 田
Hironao Tanaka
中 大 直 田
村 涼 西
Ryo Nishimura
村 涼 西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eneos Corp
Original Assignee
JX Nippon Oil and Energy Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JX Nippon Oil and Energy Corp filed Critical JX Nippon Oil and Energy Corp
Priority to JP2015069205A priority Critical patent/JP2016188960A/en
Publication of JP2016188960A publication Critical patent/JP2016188960A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a retardation plate having desired birefringent wavelength dispersion characteristics and improved reflective viewing field angle characteristics while minimizing reduction in the transmittance, a laminated polarizing plate using the retardation plate, and a display device having a wide viewing angle using the retardation plate.SOLUTION: The retardation plate has such negative dispersion characteristics that a birefringence Δn increases with the longer measurement wavelength in at least a partial wavelength region of a visible light region. The retardation plate is composed of a liquid crystal film comprising a polymerizable liquid crystal composition and at least one dichroic dye, in which a liquid crystal compound has a nematic hybrid alignment; and the retardation plate satisfies |θ|≥10, where θ represents an angle that maximizes T(θ) defined below. T(θ) represents a transmittance (%) when light is incident to a surface of the liquid crystal film in a direction tilted at the angle θ (degrees) opposite to the tilt direction of the liquid crystal with respect to the normal direction of the liquid crystal film surface, within a plane parallel to both the normal direction of the liquid crystal film surface and the tilt direction.SELECTED DRAWING: Figure 18

Description

本発明は、位相差板、および位相差板を用いた積層偏光板、並びに位相差板を用いた画像表示装置、液晶表示装置、有機エレクトロルミネセンス表示装置等の表示装置に関する。   The present invention relates to a retardation plate, a laminated polarizing plate using the retardation plate, and an image display device, a liquid crystal display device, an organic electroluminescence display device and the like using the retardation plate.

位相差板は、偏光(直線偏光、円偏光、楕円偏光)を得るために用いられる光学要素であり、液晶表示装置の色補償、視野角改良フィルム用途として、偏光板と1/4波長板とを組み合わせた有機EL表示装置用反射防止フィルム用途として、また、コレステリック液晶等からなる右または左回りのどちらか一方の円偏光のみを反射する反射型偏光板用途等、多くの用途で用いられる。位相差板は、無機材料(方解石、雲母、水晶)を薄く切り出した板や固有複屈折率が高い高分子フィルムを延伸したフィルム、棒状あるいは円盤状液晶組成物を液晶状態において配向を固定化したフィルムが用いられている。   The phase difference plate is an optical element used to obtain polarized light (linearly polarized light, circularly polarized light, elliptically polarized light), and is used for color compensation of liquid crystal display devices and viewing angle improving films. Is used in many applications such as a reflection type polarizing plate for reflecting only the right or left-handed circularly polarized light composed of cholesteric liquid crystal or the like. Retardation plate is a plate obtained by cutting a thin inorganic material (calcite, mica, crystal), a film obtained by stretching a polymer film having a high intrinsic birefringence, a rod-like or disk-like liquid crystal composition, and fixing the alignment in the liquid crystal state. A film is used.

位相差板としては、波長の1/4に相当するレターデーションを有する1/4波長板と、波長の1/2に相当するレターデーションを有する1/2波長板が代表的である。1/4波長板には、直線偏光を円偏光に変換する光学的機能がある。1/2波長板には、直線偏光の偏光振動面を90度変換する機能がある。   As the retardation plate, a ¼ wavelength plate having a retardation corresponding to ¼ of a wavelength and a ½ wavelength plate having a retardation corresponding to ½ of a wavelength are typical. The quarter wavelength plate has an optical function of converting linearly polarized light into circularly polarized light. The half-wave plate has a function of converting the polarization vibration plane of linearly polarized light by 90 degrees.

位相差板は、特定波長の光(単色光)に対して、必要な光学的機能を示すように設計されることが普通であるが、上記した液晶表示装置用色補償フィルム、有機エレクトロルミネセンス(有機EL)表示装置用反射防止フィルムにおいて用いられる1/4波長板は、可視光領域である測定波長(λとする)400〜780nm、特に400〜700nmにおいて直線偏光を円偏光に、円偏光を直線偏光に変換する必要がある。これを位相差板一枚で実現しようとすると、測定波長400〜780nm、特に400〜700nmにおいて位相差が測定波長の1/4波長、すなわちλ/4(nm)となることがその位相差板の理想である。   The retardation plate is usually designed to exhibit a necessary optical function with respect to light of a specific wavelength (monochromatic light). However, the above-described color compensation film for liquid crystal display devices, organic electroluminescence (Organic EL) A quarter-wave plate used in an antireflection film for a display device has a measurement wavelength (λ) of 400 to 780 nm, particularly 400 to 700 nm, which is a visible light region. Needs to be converted to linearly polarized light. If this is to be realized with a single phase difference plate, the phase difference may be a quarter wavelength of the measurement wavelength, that is, λ / 4 (nm) at a measurement wavelength of 400 to 780 nm, particularly 400 to 700 nm. Is ideal.

一般に1/4波長板としては、上記した位相差板材料等が用いられるが、これらの材料は位相差に波長分散性(波長依存性)がある。ここで、測定波長が短波長ほど大きく、長波長ほど小さくなる分散特性を「正の分散」、測定波長が短波長ほど小さく、長波長ほど大きくなる分散特性を「負の分散」と定義する。図1に、測定波長550nmでの複屈折値(Δn(550nm))を1として規格化した可視光領域での各波長における複屈折(Δn(λ))の波長分散特性を示す。一般に高分子フィルムの複屈折は、図1の実線に示すように、測定波長が短波長ほど大きく、長波長ほど小さくなる。すなわち、「正の分散」特性を有する。それに対し、前記した理想的な1/4波長板は、図1の点線に示すように、複屈折が測定波長に対し比例関係にあるため、測定波長が長いほど複屈折が大きくなる「負の分散」特性を有する。従って、高分子フィルム1枚だけで測定波長λ=400〜700nmにおいて理想的な「負の分散」特性を得ることは困難であり、一般の高分子フィルムからなる「正の分散」特性を有する位相差板を可視光域の光が混在している白色光に使用すると、各波長での偏光状態の分布が生じ、有色の偏光が生じてしまう。   In general, as the quarter-wave plate, the above-described retardation plate material or the like is used, but these materials have wavelength dispersion (wavelength dependence) in the retardation. Here, a dispersion characteristic that is larger as the measurement wavelength is shorter and becomes smaller as the wavelength is longer is defined as “positive dispersion”, and a dispersion characteristic that is smaller as the measurement wavelength is shorter and becomes greater as the longer wavelength is defined as “negative dispersion”. FIG. 1 shows the chromatic dispersion characteristics of birefringence (Δn (λ)) at each wavelength in the visible light region normalized by setting the birefringence value (Δn (550 nm)) at a measurement wavelength of 550 nm to 1. In general, as shown by the solid line in FIG. 1, the birefringence of a polymer film becomes larger as the measurement wavelength becomes shorter and becomes smaller as the longer wavelength. That is, it has “positive dispersion” characteristics. On the other hand, the ideal quarter-wave plate described above has a birefringence proportional to the measurement wavelength as shown by the dotted line in FIG. It has “dispersion” properties. Therefore, it is difficult to obtain an ideal “negative dispersion” characteristic at a measurement wavelength λ = 400 to 700 nm with only one polymer film, and it has a “positive dispersion” characteristic made of a general polymer film. If the phase difference plate is used for white light in which light in the visible light range is mixed, a distribution of polarization states at each wavelength is generated, and colored polarized light is generated.

特許文献1および特許文献2の各公報に、光学異方性を有する二枚の高分子フィルムを積層することにより得られる位相差板が開示されている。特許文献1記載の位相差板は、複屈折光の位相差が1/4波長である1/4波長板と、複屈折光の位相差が1/2波長である1/2波長板とを、それらの光軸が交差した状態で貼り合わせている。特許文献2記載の位相差板は、光学的位相差値が160〜320nmである位相差板を少なくとも2枚、その遅相軸が互いに平行でも直交でもない角度になるように積層している。特許文献3に複屈折率Δnの波長分散値α(α=Δn(450nm)/Δn(650nm))の関係がαA<αBである複屈折媒体の各遅相軸を直交する方位に積層し、複屈折媒体のうち少なくとも一つがホモジニアス配向した分子配向状態にある液晶化合物からなり、各複屈折媒体の位相差Rの関係がR>Rであり、波長分散値αが1より小さい積層型位相差板が開示されている。いずれの公報に記載の位相差板も、具体的には、二枚の複屈折媒体の積層体からなる。 Patent Documents 1 and 2 each disclose a retardation plate obtained by laminating two polymer films having optical anisotropy. The retardation plate described in Patent Document 1 includes a quarter-wave plate in which the phase difference of birefringent light is ¼ wavelength, and a ½ wavelength plate in which the phase difference of birefringent light is ½ wavelength. , And pasted together with their optical axes crossed. The phase difference plate described in Patent Document 2 is formed by laminating at least two phase difference plates having an optical phase difference value of 160 to 320 nm so that their slow axes are not parallel or orthogonal to each other. In Patent Document 3, the slow axis of the birefringent medium in which the relationship of the wavelength dispersion value α (α = Δn (450 nm) / Δn (650 nm)) of the birefringence index Δn is αA <αB is laminated in an orthogonal direction. Laminated type in which at least one of the birefringent media is composed of a liquid crystal compound in a molecular orientation state in which the orientation is homogeneous, the phase difference R of each birefringent media is R A > R B , and the wavelength dispersion value α is smaller than 1. A phase difference plate is disclosed. Specifically, the retardation plate described in any of the publications is composed of a laminate of two birefringent media.

以上の各公報に記載の方法を採用することにより、広い波長領域で1/4波長板を達成できる。しかしながら、特許文献1および特許文献2の各公報記載の位相差板の製造では、二枚の高分子フィルムの光学的向き(光軸や遅相軸)を調節するためには、煩雑な製造工程を必要とする。高分子フィルムの光学的向きは、一般にシート状あるいはロール状フィルムの縦方向または横方向に相当する。シートあるいはロールの斜め方向に光軸や遅相軸を有する高分子フィルムは、工業的な生産が難しい。そして、特許文献1および特許文献2の各公報記載の発明では、二つの高分子フィルムの光学的向きを平行でも直交でもない角度に設定する。従って、特許文献1および特許文献2の各公報記載の位相差板を製造するためには、二種類の高分子フィルムを所定の角度にカットして、得られるチップを貼り合わせる必要がある。チップの貼り合わせで位相差板を製造しようとすると、処理が煩雑であり、軸ズレによる品質低下が起きやすく、歩留まりが低下し、コストが増大し、汚染による劣化も起きやすい。また、高分子フィルムでは、光学的位相差値を厳密に調節することも難しい。   By adopting the methods described in the above publications, a quarter wavelength plate can be achieved in a wide wavelength region. However, in the manufacture of the phase difference plate described in each of Patent Document 1 and Patent Document 2, in order to adjust the optical orientation (optical axis and slow axis) of the two polymer films, a complicated manufacturing process is required. Need. The optical orientation of the polymer film generally corresponds to the longitudinal or lateral direction of the sheet or roll film. Industrial production of a polymer film having an optical axis or a slow axis in an oblique direction of a sheet or roll is difficult. And in invention of each gazette of patent document 1 and patent document 2, the optical direction of two polymer films is set to the angle which is neither parallel nor orthogonal. Therefore, in order to manufacture the retardation plate described in each of Patent Document 1 and Patent Document 2, it is necessary to cut two types of polymer films at a predetermined angle and bond the obtained chips together. If a phase difference plate is manufactured by bonding chips, the process is complicated, the quality is likely to deteriorate due to axial misalignment, the yield decreases, the cost increases, and deterioration due to contamination is likely to occur. In addition, it is difficult to strictly adjust the optical retardation value in a polymer film.

異方性を有する棒状分子の複屈折波長分散の原因は、異方性分子の2つの屈折率ne,no(neは長い分子軸に平行な方向における「異常光屈折率」であり、noは長い分子軸に垂直な方向における「常光屈折率」である。図2に高分子フィルム2内の棒状分子1の屈折率の関係を示す。)が波長により異なる速度で変化し、図3に示すように、可視波長スペクトルの短波長側に向かって、neがnoよりも急速に変化するという事実による。これは、異方性を有する棒状分子の場合、分子の長軸方向に共役二重結合を持つ官能基が配向するため、長軸方向の屈折率(異常光線屈折率ne)は、可視光領域に近い紫外領域に吸収を持ち、可視波長スペクトルの短波長側に向かって急速に変化するのに対し、短軸方向の屈折率(常光線屈折率)は比較的なだらかな曲線を有することに起因する。   The cause of birefringence wavelength dispersion of an anisotropic rod-shaped molecule is the two refractive indexes ne and no (ne is an “abnormal refractive index” in a direction parallel to the long molecular axis, and no is “Normal refractive index” in the direction perpendicular to the long molecular axis. FIG. 2 shows the relationship of the refractive index of the rod-like molecule 1 in the polymer film 2), which varies at different speeds depending on the wavelength, and is shown in FIG. Thus, due to the fact that ne changes more rapidly than no toward the short wavelength side of the visible wavelength spectrum. This is because, in the case of an anisotropic rod-like molecule, the functional group having a conjugated double bond is oriented in the major axis direction of the molecule, so the refractive index in the major axis direction (abnormal light refractive index ne) is in the visible light region. It has absorption in the near ultraviolet region and changes rapidly toward the short wavelength side of the visible wavelength spectrum, whereas the refractive index in the minor axis direction (ordinary ray refractive index) has a comparatively gentle curve. To do.

複屈折の「正の分散」特性をより高分散化する1つの方法は、図4に示すように、neの正分散が増加され、noの正分散が減少された分子を設計することである。この方法は、可視光領域により近い紫外領域に吸収を持つような棒状分子構造を設計する、あるいは紫外領域に吸収を持つ色素を混合することで可能である。特許文献4には、高分子に位相差の波長分散特性に影響を及ぼす添加物を混合することで、波長分散特性を任意に制御が可能な位相差板が開示されている。特許文献4記載の位相差板は、紫外域に吸収のある色素を添加することで、棒状分子の長軸方向に色素を配向させ、材料本来の異常光線屈折率に比べて短波長域がより急峻に変化するように設計している、つまり位相差の「正の分散」性をより高分散化できることが明示されている。しかしながら、本発明が目的とする「負の分散」性を付与する方法としては、色素を添加した2枚の高分子フィルムを直交に重ねあわせる方法しか記載されていない。
逆に、複屈折が長波長ほど大きくなる「負の分散」特性を得る方法として、図4とは逆の傾向として、noの正分散が増加され、neの正分散が減少された分子を設計できればよい。
One way to achieve higher dispersion of the “positive dispersion” property of birefringence is to design a molecule in which the positive dispersion of ne is increased and the positive dispersion of no is decreased, as shown in FIG. . This method is possible by designing a rod-like molecular structure having absorption in the ultraviolet region closer to the visible light region, or by mixing a dye having absorption in the ultraviolet region. Patent Document 4 discloses a retardation plate capable of arbitrarily controlling wavelength dispersion characteristics by mixing an additive that affects the wavelength dispersion characteristics of retardation with a polymer. In the retardation plate described in Patent Document 4, by adding a dye having absorption in the ultraviolet region, the dye is oriented in the major axis direction of the rod-like molecule, and the short wavelength region is more than the original extraordinary ray refractive index. It is clearly shown that it is designed to change sharply, that is, the “positive dispersion” property of the phase difference can be made higher. However, as a method for imparting the “negative dispersion” property, which is the object of the present invention, only a method in which two polymer films to which a pigment is added is superposed perpendicularly is described.
On the other hand, as a method of obtaining a “negative dispersion” characteristic in which birefringence increases as the wavelength increases, a molecule in which the positive dispersion of no is increased and the positive dispersion of ne is decreased is designed in the opposite direction to FIG. I can do it.

複屈折が長波長ほど大きくなる「負の分散」特性を得る他の方法として、複屈折波長分散特性の異なる正の複屈折材料と負の複屈折材料からなる化合物を混合する手法が先行技術において示されてきた。この手法により、フィルム一枚で「負の分散」特性を有する位相差板が得られる。   As another method for obtaining a “negative dispersion” characteristic in which the birefringence increases as the wavelength increases, a technique of mixing a compound composed of a positive birefringent material and a negative birefringent material having different birefringence wavelength dispersion characteristics in the prior art. Has been shown. By this method, a retardation plate having “negative dispersion” characteristics can be obtained with a single film.

特許文献5には、正の複屈折を有する有機高分子と負の複屈折を有する有機高分子からなる少なくとも二種類の有機高分子の混合体あるいは共重合体フィルムを一軸延伸してなる位相差フィルムにすることにより、フィルム一枚で「負の分散」特性を有する位相差板が開示されている。特許文献5に記載の位相差フィルムを図5に示すような模式図と、図6に示すような複屈折波長分散特性のグラフで説明する。「正の複屈折」を有する有機高分子(図5では棒状分子1で明記)の、異常光線屈折率ne1と常光線屈折率no1とすると、複屈折Δn1(=ne1−no1)>0となる。「負の複屈折」を有する有機高分子(図5では円盤状分子3で明記)の、異常光線屈折率ne2と常光線屈折率no2とすると、Δn2(=ne2−no2)<0となる。ここで、「正の複屈折」を有する有機高分子の複屈折Δn1が、「負の複屈折」を有する有機高分子の複屈折Δn2よりも大きい材料を組み合わせた場合(つまり、Δn1>Δn2の場合)、全体の複屈折Δn=Δn1+Δn2>0となり、混合体としては、「正の複屈折」となる。さらに、「正の複屈折」を有する有機高分子の複屈折Δn1の波長分散特性D1を、D1=Δn1(450)/Δn1(650)(ここで、Δn1(450)、Δn1(650)は、それぞれ測定波長450nm、650nmにおけるにおける高分子フィルムの複屈折とする。)、「負の複屈折」を有する有機高分子の複屈折Δn2の波長分散特性D2を、D2=Δn2(450)/Δn2(650)(ここで、Δn2(450)、Δn2(650)は、それぞれ測定波長450nm、650nmにおけるにおける高分子フィルムの複屈折とする。)と定義したとき、図6に示すように、「負の複屈折」を有する有機高分子の波長分散特性D2を「正の複屈折」を有する有機高分子の波長分散特性D1をよりも大きく設計した場合(つまり、D2>D1)、混合体としては、「正の複屈折」かつ「負の分散」特性を有する位相差板が得られる。   Patent Document 5 discloses a retardation obtained by uniaxially stretching a mixture or copolymer film of at least two kinds of organic polymers composed of an organic polymer having positive birefringence and an organic polymer having negative birefringence. A retardation plate having a “negative dispersion” characteristic with a single film is disclosed. The retardation film described in Patent Document 5 will be described with a schematic diagram as shown in FIG. 5 and a birefringence wavelength dispersion characteristic graph as shown in FIG. When an extraordinary ray refractive index ne1 and an ordinary ray refractive index no1 of an organic polymer having “positive birefringence” (denoted by rod-like molecule 1 in FIG. 5), birefringence Δn1 (= ne1−no1)> 0. . When an extraordinary ray refractive index ne2 and an ordinary ray refractive index no2 of an organic polymer having “negative birefringence” (denoted by the discotic molecule 3 in FIG. 5), Δn2 (= ne2−no2) <0. Here, in the case of combining materials in which the birefringence Δn1 of the organic polymer having “positive birefringence” is larger than the birefringence Δn2 of the organic polymer having “negative birefringence” (that is, Δn1> Δn2) Case), the total birefringence Δn = Δn1 + Δn2> 0, and the mixture is “positive birefringence”. Further, the chromatic dispersion characteristic D1 of the birefringence Δn1 of the organic polymer having “positive birefringence” is expressed as D1 = Δn1 (450) / Δn1 (650) (where Δn1 (450) and Δn1 (650) are The birefringence of the polymer film at the measurement wavelengths of 450 nm and 650 nm, respectively.), And the wavelength dispersion characteristic D2 of the birefringence Δn2 of the organic polymer having “negative birefringence”, D2 = Δn2 (450) / Δn2 ( 650) (where Δn2 (450) and Δn2 (650) are the birefringence of the polymer film at the measurement wavelengths of 450 nm and 650 nm, respectively), as shown in FIG. When the wavelength dispersion characteristic D2 of the organic polymer having “birefringence” is designed to be larger than the wavelength dispersion characteristic D1 of the organic polymer having “positive birefringence” (that is, D2> 1), as the mixture, a phase difference plate having a "positive birefringence" and "negative dispersion" characteristics can be obtained.

しかしながら、共重合体フィルムを1軸延伸してなる位相差フィルムは、複屈折Δnが非常に小さくなるため、1/4波長板特性を付与するためには、厚みを50〜200μmと厚くする必要がある。近年、液晶表示装置や有機EL表示装置に用いる位相差板の薄層化が求められており、複屈折Δnの小さい高分子延伸フィルムは膜厚の観点からその改良が望まれている。   However, a retardation film formed by uniaxially stretching a copolymer film has a very small birefringence Δn. Therefore, it is necessary to increase the thickness to 50 to 200 μm in order to provide quarter-wave plate characteristics. There is. In recent years, a retardation layer used for a liquid crystal display device or an organic EL display device is required to be thinned, and a polymer stretched film having a small birefringence Δn is desired to be improved from the viewpoint of film thickness.

特許文献6には、薄膜であり、かつ測定波長が長波長になるほど大きくなる位相差板として、棒状液晶化合物からなる液晶フィルムが開示されている。特許文献6記載の位相差板は、二種類以上のメソゲン基を有する化合物と棒状液晶化合物とを含む液晶組成物をホモジニアス配向し、少なくとも一種類のメソゲン基が棒状液晶化合物の光軸方向に対し、略直交方向に配向させることを利用している。棒状液晶化合物は、上記共重合体樹脂と比べて、その複屈折Δnが比較的大きいため、厚みが数μmであり、位相差板の薄膜化の点では有利である。   Patent Document 6 discloses a liquid crystal film made of a rod-like liquid crystal compound as a retardation plate which is a thin film and becomes larger as the measurement wavelength becomes longer. The retardation plate described in Patent Document 6 homogenously aligns a liquid crystal composition containing a compound having two or more kinds of mesogenic groups and a rod-like liquid crystal compound, and at least one kind of mesogen group is in the optical axis direction of the rod-like liquid crystal compound. , Making use of orientation in a substantially orthogonal direction. The rod-like liquid crystal compound has a relatively large birefringence Δn compared to the copolymer resin, and therefore has a thickness of several μm, which is advantageous in terms of thinning the retardation plate.

しかしながら、特許文献5および特許文献6に記載の複屈折波長分散特性の異なる正の複屈折材料と負の複屈折材料からなる化合物を組み合わせる手法は、可視光領域である測定波長400〜700nmの広帯域な領域で、位相差が測定波長の1/4波長となる特性を得ることは難しく、一般的には、図7に示す通り、特に、長波長側が理想直線から外れる傾向にある。これは、図1に示す複屈折波長分散曲線から分かるとおり、可視光の中心波長である550nmより短波長側の曲線と長波長側の曲線の傾きが異なることに起因する。従って、可視光領域である測定波長400〜700nmの広帯域な領域で理想的な波長分散曲線に近づけるためには、短波長側の曲線を理想直線に近い状態に維持しながら、別の手法で長波長側の曲線を理想直線に近づける試みが必要となる。
また、上述の円偏光板は広い波長領域で1/4波長板を達成することにより、円偏光板の法線方向から入射する光においては、理想に近い円偏光を得ることができるが、斜め方向から入射する光においては、円偏光から大きく外れた楕円偏光に変換され、液晶表示装置における表示の視野角を狭くしてしまったり、有機EL表示装置における反射防止膜では斜め方向での光漏れを発生させたりするおそれがある。
特許文献7には、偏光子と1/4波長板の間にNZ<0の複屈折体を設けた円偏光板が開示されている。ここで、NZをNZ=(nx−nz)/(nx−ny)(式中、nx及びnyは、波長550nmの光に対する面内の主屈折率を表し、nx≧nyを満たす。nzは、波長550nmの光に対する厚さ方向の主屈折率を表す)と定義している。特許文献7に記載の円偏光板は、NZ<0の複屈折体を設けることより位相差の視野角依存性を補償し、円偏光板の視野角特性を向上させるものであるが、NZ<0という特殊な材料を使用することによるコストアップ、厚みアップ等の弊害がある。
特許文献8および9には、偏光板および略4分の1波長の位相差を有するネマチックハイブリッド配向構造を固定化した液晶フィルムからなる円偏光板が開示されている。ネマチックハイブリッド配向構造を有する1/4波長板と偏光板からなる円偏光板により、透過型あるいは反射型液晶表示装置における表示の視野角を広げる方法として提案されているが、広い波長領域で1/4波長板を達成するために、高分子延伸フィルムからなる1/2波長板との組み合わせが必要であり、コストアップ、厚みアップは避けられない。
However, the method of combining a compound composed of a positive birefringent material and a negative birefringent material having different birefringence wavelength dispersion characteristics described in Patent Document 5 and Patent Document 6 is a broadband with a measurement wavelength of 400 to 700 nm in the visible light region. In such a region, it is difficult to obtain a characteristic in which the phase difference becomes a quarter wavelength of the measurement wavelength. Generally, as shown in FIG. 7, the long wavelength side tends to deviate from the ideal straight line. This is because, as can be seen from the birefringence wavelength dispersion curve shown in FIG. 1, the slopes of the curve on the shorter wavelength side and the curve on the longer wavelength side than the center wavelength of visible light 550 nm are different. Therefore, in order to approximate the ideal chromatic dispersion curve in the wide-band region of the measurement wavelength 400 to 700 nm, which is the visible light region, the curve on the short wavelength side is maintained in a state close to the ideal straight line, while another method is used. An attempt to bring the wavelength curve closer to the ideal straight line is required.
In addition, the circularly polarizing plate described above achieves a quarter wavelength plate in a wide wavelength region, so that near-ideal circularly polarized light can be obtained in light incident from the normal direction of the circularly polarizing plate. Light incident from the direction is converted into elliptically polarized light that is greatly deviated from circularly polarized light, narrowing the viewing angle of the display in a liquid crystal display device, or light leakage in an oblique direction in an antireflection film in an organic EL display device May occur.
Patent Document 7 discloses a circularly polarizing plate in which a birefringent material of NZ <0 is provided between a polarizer and a quarter wavelength plate. Here, NZ is NZ = (nx−nz) / (nx−ny) (wherein nx and ny represent in-plane main refractive indexes with respect to light having a wavelength of 550 nm, and nx ≧ ny is satisfied. It represents the main refractive index in the thickness direction for light having a wavelength of 550 nm. The circularly polarizing plate described in Patent Document 7 compensates for the viewing angle dependency of the phase difference by providing a birefringent body with NZ <0, and improves the viewing angle characteristics of the circularly polarizing plate. There are adverse effects such as cost increase and thickness increase by using a special material of 0.
Patent Documents 8 and 9 disclose a circularly polarizing plate made of a liquid crystal film in which a polarizing plate and a nematic hybrid alignment structure having a phase difference of approximately a quarter wavelength are fixed. It has been proposed as a method of widening the viewing angle of a display in a transmissive or reflective liquid crystal display device by a circularly polarizing plate comprising a quarter wavelength plate having a nematic hybrid alignment structure and a polarizing plate. In order to achieve a four-wave plate, a combination with a half-wave plate made of a polymer stretched film is necessary, and an increase in cost and thickness is inevitable.

特開平10−68816号公報JP-A-10-68816 特開平10−90521号公報JP-A-10-90521 特開平11−52131号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-52131 特開2000−314885号公報JP 2000-314885 A 特開2002−48919号公報JP 2002-48919 A 特開2002−267838号公報JP 2002-267838 A 特開2005−326818号公報JP 2005-326818 A 特開2002−31717号公報JP 2002-31717 A 特開2000−321576号公報JP 2000-321576 A

本発明の目的は、上記現状に鑑みてなされたものであり、透過率低下を最小限に抑えつつ、所望の複屈折波長分散特性を有し、反射視野角特性を改善した位相差板、及び位相差板を用いた積層偏光板、位相差板を用いた広視野角の表示装置を提供することである。   An object of the present invention has been made in view of the above-mentioned present situation, and has a desired birefringence wavelength dispersion characteristic while minimizing a decrease in transmittance, and has improved reflection viewing angle characteristics, and It is to provide a laminated polarizing plate using a retardation plate and a display device having a wide viewing angle using a retardation plate.

本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、複屈折Δnが、可視光領域の少なくとも一部の波長領域において、測定波長が長いほど大きくなる「負の分散」特性を有する位相差板において、ネマチックハイブリッド配向した液晶化合物と、少なくとも1種類以上の二色性色素と、を含んでなる液晶フィルムからなる位相差板の、特定の式で表される光吸収の非対称度を1より大きくすることにより、上記の技術的課題を解決できることを知見した。本発明は、かかる知見に基づいて完成されたものである。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have a “negative dispersion” characteristic in which the birefringence Δn becomes larger as the measurement wavelength is longer in at least a part of the wavelength region of the visible light region. In the retardation plate, the asymmetry degree of light absorption represented by a specific formula of the retardation plate comprising a liquid crystal film containing a nematic hybrid aligned liquid crystal compound and at least one dichroic dye. It has been found that the above technical problem can be solved by making the ratio larger than 1. The present invention has been completed based on such findings.

すなわち、本発明によれば、
複屈折Δnが、可視光領域の少なくとも一部の波長領域において、測定波長が長いほど大きくなる「負の分散」特性を有する位相差板であって、
前記位相差板が、重合性液晶組成物と、少なくとも1種類以上の二色性色素とを含んでなり、かつ液晶化合物がネマチックハイブリッド配向した液晶フィルムからなり、
以下で定義されるT(θ)を最大にするθが下記数式(1):
|θ|≧10 (1)
{T(θ):前記液晶フィルムの表面への法線方向とチルト方向の両方に平行な面内において、前記液晶フィルムの表面への法線方向に対してチルト方向と反対側に角度θ(度)で傾斜した方向から液晶フィルムの表面に光を入射させたときの透過率(%)}
を満たす、位相差板が提供される。
That is, according to the present invention,
The birefringence Δn is a phase difference plate having a “negative dispersion” characteristic that increases as the measurement wavelength increases in at least a part of the wavelength region of the visible light region,
The retardation plate comprises a liquid crystal film comprising a polymerizable liquid crystal composition and at least one dichroic dye, and a liquid crystal compound having a nematic hybrid alignment;
Θ that maximizes T (θ) defined below is the following formula (1):
| Θ | ≧ 10 (1)
{T (θ): In a plane parallel to both the normal direction and the tilt direction to the surface of the liquid crystal film, an angle θ () opposite to the tilt direction with respect to the normal direction to the surface of the liquid crystal film. Transmittance) when light is incident on the surface of the liquid crystal film from a direction inclined in degrees)
A phase difference plate satisfying the above is provided.

本発明による位相差板においては、 前記位相差板が、下記数式(2):
|T(−θ)−T(θ)|>|T(−θ)−T(θ)| (2)
{式中、T(θ):前記液晶フィルムから前記二色性色素を除いたフィルムの表面への法線方向とチルト方向の両方に平行な面内において、前記液晶フィルムの表面への法線方向に対してチルト方向と反対側に角度θ(度)で傾斜した方向から液晶フィルムの表面に光を入射させたときの透過率(%)
θ(度):10〜40の範囲内の数値を表す}
を満たしてもよい。
In the retardation plate according to the present invention, the retardation plate is represented by the following mathematical formula (2):
| T (−θ) −T (θ) |> | T 0 (−θ) −T 0 (θ) | (2)
{In the formula, T 0 (θ): Method to the surface of the liquid crystal film in a plane parallel to both the normal direction and the tilt direction to the surface of the film obtained by removing the dichroic dye from the liquid crystal film Transmittance (%) when light is incident on the surface of the liquid crystal film from a direction inclined at an angle θ (degrees) opposite to the tilt direction with respect to the linear direction
θ (degrees): represents a numerical value in the range of 10 to 40}
May be satisfied.

本発明による位相差板においては、特定波長における位相差板の法線方向でのリターデーションの比が、下記数式(3)および(4):
0.80<Δn・d(500)/Δn・d(550)<1.00 (3)
1.00<Δn・d(600)/Δn・d(550)<1.15 (4)
(ここで、リターデーションとは、複屈折Δnと位相差板の膜厚dの積で表され、Δn・d(500)、Δn・d(550)、Δn・d(600)は、それぞれ波長500nm、550nm、600nmにおける位相差板のリターデーションである)
を満たしてもよい。
In the retardation plate according to the present invention, the ratio of retardation in the normal direction of the retardation plate at a specific wavelength is expressed by the following mathematical formulas (3) and (4):
0.80 <Δn · d (500) / Δn · d (550) <1.00 (3)
1.00 <Δn · d (600) / Δn · d (550) <1.15 (4)
(Here, retardation is represented by the product of birefringence Δn and the film thickness d of the retardation plate, and Δn · d (500), Δn · d (550), and Δn · d (600) are respectively wavelengths. Retardation of retardation plate at 500 nm, 550 nm, and 600 nm)
May be satisfied.

本発明による位相差板においては、前記位相差板の法線方向でのリターデーションをΔna・da、
前記液晶フィルムから前記二色性色素を除いた液晶フィルムからなる位相差板の法線方向でのリターデーションをΔnb・db、
とした場合に、下記数式(5)
Δna・da(580)/Δna・da(550)−Δnb・db(580)/Δnb・db(550)>0 (5)
(ここで、リターデーションとは、複屈折Δnと位相差板の膜厚dの積で表され、Δna・da(580)、Δna・da(580)は、波長580nmにおける各位相差板のリターデーションであり、Δna・da(550)、Δna・da(550)は、波長550nmにおける各位相差板のリターデーションである。)
を満たしてもよい。
In the phase difference plate according to the present invention, retardation in the normal direction of the phase difference plate is Δna · da,
Retardation in the normal direction of a retardation film composed of a liquid crystal film obtained by removing the dichroic dye from the liquid crystal film is Δnb · db,
When the following formula (5)
Δna · da (580) / Δna · da (550) −Δnb · db (580) / Δnb · db (550)> 0 (5)
(Here, the retardation is represented by the product of birefringence Δn and the thickness d of the retardation plate, and Δna · da (580) and Δna · da (580) are retardations of each retardation plate at a wavelength of 580 nm). Δna · da (550) and Δna · da (550) are retardations of each phase difference plate at a wavelength of 550 nm.)
May be satisfied.

本発明による位相差板においては、前記二色性色素の極大吸収波長が380〜780nmの波長領域にあってもよい。   In the retardation plate according to the present invention, the maximum absorption wavelength of the dichroic dye may be in a wavelength region of 380 to 780 nm.

本発明による位相差板においては、前記二色性色素の極大吸収波長と画像表示装置の発光スペクトルの極大波長が異なっていてもよい。   In the retardation plate according to the present invention, the maximum absorption wavelength of the dichroic dye may be different from the maximum wavelength of the emission spectrum of the image display device.

本発明による位相差板においては、前記液晶フィルムの液晶分子の平均チルト角が10度〜45度であってもよい。   In the retardation plate according to the present invention, an average tilt angle of liquid crystal molecules of the liquid crystal film may be 10 degrees to 45 degrees.

本発明によれば、前記位相差板と偏光子とを備えた、積層偏光板が提供される。   According to this invention, the laminated polarizing plate provided with the said phase difference plate and polarizer is provided.

本発明によれば、前記位相差板を備えた、表示装置が提供される。   According to this invention, the display apparatus provided with the said phase difference plate is provided.

本発明によれば、複屈折Δnが、可視光領域の少なくとも一部の波長領域において、測定波長が長いほど大きくなる「負の分散」特性を有する位相差板において、前記位相差板が、重合性液晶組成物と、少なくとも1種類以上の二色性色素とを含んでなり、かつ液晶化合物がネマチックハイブリッド配向した液晶フィルムからなり、透過率について特定の関係式を満たす位相差板を提供することができる。このような特定の関係式を満たし、かつ、測定波長550nmにおける位相差を1/4波長にした位相差板は、正面及び斜め方向における広い波長領域において円偏光を直線偏光に、直線偏光を円偏光に変換する位相差板として機能するので、液晶表示装置に用いれば、明るさ、コントラスト比等の表示特性が正面及び特に斜め方向において改善され、有機エレクトロルミネセンス表示装置に用いれば、鏡面反射に対する高い防止性能を広視野角において大幅に改善される。   According to the present invention, in the phase difference plate having a “negative dispersion” characteristic in which the birefringence Δn becomes larger as the measurement wavelength is longer in at least a part of the wavelength range of the visible light range, the phase difference plate is polymerized. A retardation plate comprising a liquid crystal film comprising a liquid crystal composition and at least one dichroic dye, wherein the liquid crystal compound has a nematic hybrid orientation, and satisfying a specific relational expression regarding transmittance. Can do. A retardation plate satisfying such a specific relation and having a phase difference of 1/4 wavelength at a measurement wavelength of 550 nm is a circularly polarized light and a linearly polarized light is circularly polarized in a wide wavelength region in the front and oblique directions. Since it functions as a phase difference plate that converts to polarized light, if used in a liquid crystal display device, display characteristics such as brightness and contrast ratio are improved in the front and particularly in an oblique direction, and if used in an organic electroluminescence display device, it is a specular reflection. The high prevention performance against is greatly improved at a wide viewing angle.

一般的な高分子フィルムと理想の複屈折Δnの波長分散との比較を示す図である。It is a figure which shows the comparison with the wavelength dispersion of a general polymer film and ideal birefringence (DELTA) n. 正の複屈折を有する有機高分子(棒状分子)1からなる高分子フィルム2を示す図である。It is a figure which shows the polymer film 2 which consists of the organic polymer (rod-shaped molecule) 1 which has positive birefringence. 異方性を有する棒状分子の異常光線屈折率neと常光線屈折率noの波長分散との比較を示す図である。It is a figure which shows the comparison with the wavelength dispersion of the extraordinary ray refractive index ne and the ordinary ray refractive index no of the rod-shaped molecule | numerator which has anisotropy. 複屈折の「正の分散」特性をより高分散化する方法を説明するための棒状分子の異常光線屈折率neと常光線屈折率noの波長分散との比較を示す図である。It is a figure which shows the comparison with the wavelength dispersion of the extraordinary ray refractive index ne of a rod-shaped molecule | numerator, and the ordinary ray refractive index no for demonstrating the method of making higher the "positive dispersion | distribution" characteristic of birefringence. 正の複屈折を有する有機高分子(棒状分子)1と負の複屈折を有する有機高分子(円盤状分子)3からなる高分子フィルム2を示す図である。It is a figure which shows the polymer film 2 which consists of the organic polymer (rod-shaped molecule) 1 which has positive birefringence, and the organic polymer (disk-shaped molecule) 3 which has negative birefringence. 正の複屈折を有する有機高分子と負の複屈折を有する有機高分子からなる高分子フィルムにより、複屈折が「負の分散」特性が発現することを説明する図である。It is a figure explaining that birefringence expresses a "negative dispersion" characteristic by the polymer film which consists of an organic polymer which has positive birefringence, and an organic polymer which has negative birefringence. 「負の分散」特性を持つ位相差板と理想の複屈折波長分散との比較を示す図である。It is a figure which shows the comparison with the phase difference plate which has a "negative dispersion | distribution" characteristic, and ideal birefringence wavelength dispersion. 有機高分子の屈折率と吸収係数の波長分散特性を示す図である。It is a figure which shows the wavelength dispersion characteristic of the refractive index and absorption coefficient of an organic polymer. 図8の異常分散領域を拡大した図である。It is the figure which expanded the anomalous dispersion | distribution area | region of FIG. 異方性を有する有機高分子に二色性色素を添加する前後での異常光線屈折率neと常光線屈折率noの波長分散との比較を示す図である。It is a figure which shows the comparison with the wavelength dispersion of the extraordinary ray refractive index ne and the ordinary ray refractive index no before and after adding a dichroic dye to the organic polymer which has anisotropy. 二色性色素の色素分子の長軸方向(ne方向)と短軸方向(no方向)との吸収スペクトルとの比較を示す図である。It is a figure which shows the comparison with the absorption spectrum of the long-axis direction (ne direction) and short-axis direction (no direction) of the dye molecule of a dichroic dye. 異方性を有する有機高分子に二色性色素を添加する前後での複屈折Δnの波長分散との比較を示す図である。It is a figure which shows the comparison with the wavelength dispersion of birefringence (DELTA) n before and after adding a dichroic dye to the organic polymer which has anisotropy. 有機エレクトロルミネセンス表示装置の赤青緑3色の発光スペクトルと3色同時に点灯して白表示したときの発光スペクトルの図である。It is a figure of the emission spectrum when three colors of the organic electroluminescence display device are lit simultaneously and three colors are lit simultaneously to display white. ネマチックハイブリッド液晶フィルムの配向構造の概念図である。It is a conceptual diagram of the orientation structure of a nematic hybrid liquid crystal film. 液晶分子のチルト角及びツイスト角を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the tilt angle and twist angle of a liquid crystal molecule. 実施例1で作製した液晶フィルムの複屈折Δnの波長分散特性を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing wavelength dispersion characteristics of birefringence Δn of the liquid crystal film produced in Example 1. 実施例1で作製した液晶フィルムを液晶の配向方向に沿って傾けて測定した見かけのリターデーション値の測定結果である。It is a measurement result of the apparent retardation value measured by inclining the liquid crystal film produced in Example 1 along the alignment direction of a liquid crystal. 実施例1で作製した液晶フィルムの透過率を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the transmittance of the liquid crystal film produced in Example 1. 実施例1〜3、比較例1〜3で作製した円偏光板の層構成を示す図である。It is a figure which shows the layer structure of the circularly-polarizing plate produced in Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3. 実施例1で作製した円偏光板を有機EL表示装置に搭載した時の全方位から見たときの反射率の視野角特性を測定した図である。It is the figure which measured the viewing angle characteristic of the reflectance when it sees from all directions when the circularly-polarizing plate produced in Example 1 is mounted in an organic electroluminescence display. 実施例2で作製した円偏光板を有機EL表示装置に搭載した時の全方位から見たときの反射率の視野角特性を測定した図である。It is the figure which measured the viewing angle characteristic of the reflectance when it sees from all directions when the circularly-polarizing plate produced in Example 2 is mounted in an organic electroluminescence display. 実施例3で作製した円偏光板を有機EL表示装置に搭載した時の全方位から見たときの反射率の視野角特性を測定した図である。It is the figure which measured the viewing angle characteristic of the reflectance when it sees from all directions when the circularly-polarizing plate produced in Example 3 is mounted in an organic electroluminescence display. 比較例1で作製した円偏光板を有機EL表示装置に搭載した時の全方位から見たときの反射率の視野角特性を測定した図である。It is the figure which measured the viewing angle characteristic of the reflectance when it sees from all directions when the circularly-polarizing plate produced in the comparative example 1 is mounted in an organic electroluminescence display. 比較例2で作製した円偏光板を有機EL表示装置に搭載した時の全方位から見たときの反射率の視野角特性を測定した図である。It is the figure which measured the viewing angle characteristic of the reflectance when it sees from all the directions when the circularly-polarizing plate produced in the comparative example 2 is mounted in an organic EL display apparatus. 比較例3で作製した円偏光板を有機EL表示装置に搭載した時の全方位から見たときの反射率の視野角特性を測定した図である。It is the figure which measured the viewing angle characteristic of the reflectance when it sees from all directions when the circularly-polarizing plate produced in the comparative example 3 is mounted in an organic electroluminescence display.

<位相差板>
本発明の位相差板は、複屈折Δnが、可視光領域の少なくとも一部の波長領域において、測定波長が長いほど大きくなる「負の分散」特性を有する位相差板であって、位相差板が、重合性液晶組成物と、少なくとも1種類以上の二色性色素とを含んでなり、かつ液晶化合物がネマチックハイブリッド配向した液晶フィルムからなる。
本発明の位相差板を説明する前に、従来の位相差板と本発明の位相差板の違いを説明する。
<Phase difference plate>
The retardation plate of the present invention is a retardation plate having a “negative dispersion” characteristic in which the birefringence Δn becomes larger as the measurement wavelength is longer in at least a part of the wavelength region of the visible light region. However, it comprises a liquid crystal film containing a polymerizable liquid crystal composition and at least one dichroic dye and having a liquid crystal compound nematic hybrid aligned.
Before describing the retardation plate of the present invention, the difference between the conventional retardation plate and the retardation plate of the present invention will be described.

まずは、有機高分子の屈折率波長分散特性について図8を用いて説明する。
以下では、屈折率を複素数N=n−ikとして記載する。ここでnはNの実数部であり、通常「屈折率」と呼ばれるものに等しい。k(Nの虚数部)は、波長の関数α(λ)としてk=αλ/(4π)で表され吸収係数に関係している。一般に、有機高分子は、固有吸収波長から離れた領域(図8のa1,a2,a3の領域)における屈折率nは波長が増すと共に単調に減少する。このような分散を「正常分散」と言われ、この分散域ではk=0である。これに対して、固有吸収を含む波長域(図8のb1、b2、b3の領域)における屈折率nは、波長が増すとともに急激に増加する。このような分散を「異常分散」と言われる。なお、本願明細書では、「正常分散」を「正の分散」、「異常分散」を「負の分散」と表記する。
First, the refractive index wavelength dispersion characteristic of the organic polymer will be described with reference to FIG.
Hereinafter, the refractive index is described as a complex number N = n−ik. Here, n is a real part of N and is equal to what is usually called “refractive index”. k (imaginary part of N) is expressed as k = αλ / (4π) as a function of wavelength α (λ) and is related to the absorption coefficient. In general, in an organic polymer, the refractive index n in a region away from the intrinsic absorption wavelength (regions a1, a2, and a3 in FIG. 8) monotonously decreases as the wavelength increases. Such dispersion is called “normal dispersion”, and k = 0 in this dispersion region. On the other hand, the refractive index n in the wavelength region including intrinsic absorption (regions b1, b2, and b3 in FIG. 8) increases rapidly as the wavelength increases. Such dispersion is called “anomalous dispersion”. In the present specification, “normal dispersion” is expressed as “positive dispersion” and “abnormal dispersion” is expressed as “negative dispersion”.

従来の位相差板は、可視光領域に吸収を持たないため、可視光領域においては、異常光線屈折率neと常光線屈折率noの曲線はいずれも「正の分散」特性を有する。したがって、複屈折が長波長ほど大きくなる「負の分散」特性を得る方法として提案されている従来技術は、「正の複屈折」を有する有機高分子と「負の複屈折」を有する有機高分子の共重合体、混合体は、いずれも「正の分散」特性を有する異常光線屈折率neと常光線屈折率noを持つ材料からなる。
それに対し、本発明では、屈折率が「正の分散」特性を有する有機高分子に、可視光領域内に吸収を持つ二色性色素を添加することで、可視光領域のある波長領域において、異常光線屈折率neが「負の分散」特性を有し、それに伴い、可視光領域において、複屈折Δnが「負の分散」特性を有する位相差板となるという点で設計思想が根本的に異なる。
Since the conventional retardation plate has no absorption in the visible light region, the curves of the extraordinary ray refractive index ne and the ordinary ray refractive index no both have a “positive dispersion” characteristic in the visible light region. Therefore, the prior art proposed as a method for obtaining the “negative dispersion” characteristic in which the birefringence increases as the wavelength increases, and the organic polymer having the “positive birefringence” and the organic high-power having the “negative birefringence”. Both the molecular copolymer and the mixture are made of a material having an extraordinary ray refractive index ne and an ordinary ray refractive index no having “positive dispersion” characteristics.
On the other hand, in the present invention, by adding a dichroic dye having absorption in the visible light region to an organic polymer having a refractive index “positive dispersion” property, in a wavelength region having a visible light region, The design philosophy is fundamental in that the extraordinary ray refractive index ne has a “negative dispersion” characteristic and, accordingly, the birefringence Δn becomes a phase difference plate having a “negative dispersion” characteristic in the visible light region. Different.

本発明の位相差板は、可視光領域の少なくとも一部の波長領域において、複屈折Δnが「負の分散」特性を有する位相差板である。本発明の位相差板の特徴である「負の分散」特性を有する複屈折Δnの設計方法を説明する。
前述の特許文献5で例示した正の複屈折を有する有機高分子と負の複屈折を有する有機高分子からなる少なくとも二種類の有機高分子の混合体あるいは共重合体フィルムを一軸延伸してなる位相差フィルムや、特許文献6で例示した二種類以上のメソゲン基を有する化合物と棒状液晶化合物とを含む液晶組成物からなる液晶性フィルムの場合、図7に示すような「正の複屈折」かつ「負の分散」特性を有する位相差板が得られる。しかしながら、一般的には、図7に示す通り、可視光の中心波長である550nmより短波長側の曲線と長波長側の曲線の傾きが異なることに起因して、長波長側が理想直線から外れる傾向にある。従って、可視光領域である測定波長400〜700nmの広帯域な領域で理想的な波長分散曲線に近づけるためには、短波長側の曲線を理想直線に近い状態に維持しながら、別の手法で長波長側の曲線を理想直線に近づける試みが必要となる。上記状況を鑑み、有機高分子の異常分散領域に起因する「負の分散」特性に着目した。
図8のうち、「異常分散領域」の曲線の拡大図を図9に示す。対称な吸収帯を仮定した場合、「異常分散領域」のうち、吸収の最大値では異常分散の寄与が近似的に零になり、屈折率の局部的な最大値が長波長側の吸収帯の半波高値の直前に現れ、屈折率の局部的な最小値が短波長側の半波高値の直後に現れる。これらの位置はλmax、λ+、λ−として図9に示してある。すなわち、λ−からλ+までの範囲内にある長波長になるほど屈折率が大きくなる分散特性、いわゆる「負の分散」特性が存在する。
The retardation plate of the present invention is a retardation plate in which birefringence Δn has a “negative dispersion” characteristic in at least a part of the wavelength region of the visible light region. A method for designing birefringence Δn having “negative dispersion” characteristics, which is a feature of the retardation plate of the present invention, will be described.
It is formed by uniaxially stretching a mixture or copolymer film of at least two kinds of organic polymers composed of an organic polymer having positive birefringence and an organic polymer having negative birefringence exemplified in Patent Document 5 described above. In the case of a liquid crystal film comprising a retardation film or a liquid crystal composition comprising a compound having two or more kinds of mesogenic groups exemplified in Patent Document 6 and a rod-like liquid crystal compound, “positive birefringence” as shown in FIG. In addition, a retardation plate having “negative dispersion” characteristics can be obtained. However, in general, as shown in FIG. 7, the long wavelength side deviates from the ideal straight line due to the difference between the slopes of the short wavelength side curve and the long wavelength side curve from 550 nm which is the central wavelength of visible light. There is a tendency. Therefore, in order to approximate the ideal chromatic dispersion curve in the wide-band region of the measurement wavelength 400 to 700 nm, which is the visible light region, the curve on the short wavelength side is maintained in a state close to the ideal straight line, while another method is used. An attempt to bring the wavelength curve closer to the ideal straight line is required. In view of the above situation, attention was paid to the “negative dispersion” characteristic resulting from the anomalous dispersion region of the organic polymer.
FIG. 9 shows an enlarged view of the “abnormal dispersion region” curve in FIG. Assuming a symmetric absorption band, the contribution of anomalous dispersion is approximately zero at the maximum absorption value in the “abnormal dispersion region”, and the local maximum value of the refractive index is the absorption wavelength of the long wavelength side. It appears just before the half-wave peak value, and the local minimum value of the refractive index appears just after the half-wave peak value on the short wavelength side. These positions are shown in FIG. 9 as λmax, λ +, and λ−. That is, there is a so-called “negative dispersion” characteristic in which the refractive index increases as the wavelength increases from λ− to λ +.

図10および図11を用いて、本発明の設計思想を説明する。図10の細線(実線はne、点線はno)に示す通り、一般に、異方性を有する有機高分子の場合、双極子の種類が軸方向によって異なるため、異常光線屈折率neと常光線屈折率noは異なる「正の分散」曲線を示す。この有機高分子に、図11に示すような580nmに極大吸収波長を有する吸収スペクトルを持つ高い二色性を示す色素を添加することで、吸収波長付近である550〜650nmの波長領域において、異常光線屈折率neが「負の分散」特性を有する位相差板が得られる。ここで、高い二色性とは、ne方向とno方向での吸収特性の差が大きいものを意味する。図12には、二色性色素を添加する前と後の有機高分子からなる位相差板の複屈折波長分散特性を示す。二色性色素を添加することで、550〜650nmの波長領域において、複屈折が「負の分散」を有する位相差板が得られる。
以上のことから、複屈折が「正の分散」特性である液晶化合物に、異常分散領域を有する二色性色素を添加することにより、本発明の目的でもある可視光の全波長領域において、複屈折がより理想に近い「負の分散」特性である位相差板が得られている。
また、複屈折が「負の分散」特性を有する液晶フィルムを用いた場合においては、長波長領域において、複屈折における「負の分散」特性が劣ることがあり、異常分散領域を有する二色性色素を添加することにより、長波長領域を改善でき、本発明の目的でもある可視光の全波長領域において複屈折がより理想に近い「負の分散」特性を有する位相差板が得られる。
The design concept of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown by the thin lines in FIG. 10 (the solid line is ne and the dotted line is no), in general, in the case of an organic polymer having anisotropy, the type of dipole differs depending on the axial direction. The rate no indicates a different “positive dispersion” curve. In this organic polymer, by adding a dye having high dichroism having an absorption spectrum having a maximum absorption wavelength at 580 nm as shown in FIG. 11, in the wavelength region of 550 to 650 nm which is near the absorption wavelength, A retardation plate having the characteristic that the light refractive index ne is “negative dispersion” is obtained. Here, high dichroism means that there is a large difference in absorption characteristics between the ne direction and the no direction. FIG. 12 shows the birefringence wavelength dispersion characteristics of a retardation plate composed of an organic polymer before and after the addition of the dichroic dye. By adding a dichroic dye, a retardation plate having birefringence having “negative dispersion” in a wavelength region of 550 to 650 nm can be obtained.
From the above, by adding a dichroic dye having an anomalous dispersion region to a liquid crystal compound whose birefringence has a “positive dispersion” characteristic, in the entire wavelength region of visible light, which is the object of the present invention, A phase difference plate having “negative dispersion” characteristics with refraction closer to ideal is obtained.
In addition, in the case of using a liquid crystal film having birefringence having “negative dispersion” characteristics, “negative dispersion” characteristics in birefringence may be inferior in the long wavelength region, and dichroism having an anomalous dispersion region. By adding a dye, a long wavelength region can be improved, and a retardation plate having a “negative dispersion” characteristic in which birefringence is closer to ideal in the entire wavelength region of visible light, which is also an object of the present invention, can be obtained.

本発明の位相差板は、異常光線屈折率neが可視光領域の少なくとも一部の波長領域において、測定波長が長いほど大きくなる「負の分散」特性を有し、それに伴い、複屈折Δnが可視光領域において、測定波長が長いほど大きくなる「負の分散」特性を有する位相差板である。可視光領域とは、一般的に380nm〜780nmの領域を表すが、屈折率neが「負の分散」特性を示す領域としては、可視光中心波長550nm近辺を含む領域が好ましい。これは、人間の目が波長ごとに感じる明るさの感度(以下、比視感度という)が明るいところでは555nm付近が最大に、暗いところでは507nm付近が最大になるとされるためである。   The retardation plate of the present invention has a “negative dispersion” characteristic in which the extraordinary ray refractive index ne becomes larger as the measurement wavelength is longer in at least a part of the wavelength region of the visible light region. In the visible light region, the retardation plate has a “negative dispersion” characteristic that increases as the measurement wavelength increases. The visible light region generally represents a region of 380 nm to 780 nm, but as a region where the refractive index ne exhibits “negative dispersion” characteristics, a region including a visible light center wavelength of around 550 nm is preferable. This is because the sensitivity of brightness perceived by human eyes for each wavelength (hereinafter referred to as specific visual sensitivity) is maximum near 555 nm, and maximum near 507 nm in dark places.

本来、neは可視光全波長にわたって、長波長ほど大きいほうが好ましいが、後述する通り、色素材料の添加量を増やす必要があるため、位相差板の着色という点で好ましくない。また、人間の比視感度特性を考慮した場合、波長550〜600nmの範囲内において、「負の分散」特性を有することができれば、十分所望の特性を得ることが可能である。   Originally, ne is preferably as long as possible over the entire wavelength of visible light. However, as described later, it is necessary to increase the addition amount of the dye material, which is not preferable in terms of coloring of the retardation plate. In consideration of human specific visibility characteristics, if a “negative dispersion” characteristic can be obtained within a wavelength range of 550 to 600 nm, a sufficiently desired characteristic can be obtained.

また、本位相差板は、複屈折Δnが、可視光領域において、測定波長が長いほど大きくなる「負の分散」特性を有することを特徴とする位相差板である。より具体的には、500nm、550nm、600nmにおける液晶フィルムのリターデーションをΔn・d(500)、Δn・d(550)、Δn・d(600)としたとき、
0.80<Δn・d(500)/Δn・d(550)<1.00 (3)かつ
1.00<Δn・d(600)/Δn・d(550)<1.15 (4)であることが好ましい。ここで、リターデーションとは、複屈折Δnと位相差板の膜厚dの積(Δn・d)で表される。より好ましくは
0.90<Δn・d(500)/Δn・d(550)<0.98 (3−1)
かつ
1.02<Δn・d(600)/Δn・d(550)<1.10 (4−1)
である。これらの値から外れた場合は、例えば、1/4波長板として使用する場合においては、400〜700nmの直線偏光をこのフィルムに入射した際、得られる偏光状態はある特定の波長では完全な円偏光が得られるものの、それ以外の波長では大きく円偏光からずれてしまうといった問題が生じる。
The retardation plate is a retardation plate characterized in that the birefringence Δn has a “negative dispersion” characteristic that increases in the visible light region as the measurement wavelength is longer. More specifically, when the retardation of the liquid crystal film at 500 nm, 550 nm, and 600 nm is Δn · d (500), Δn · d (550), and Δn · d (600),
0.80 <Δn · d (500) / Δn · d (550) <1.00 (3) and 1.00 <Δn · d (600) / Δn · d (550) <1.15 (4) Preferably there is. Here, the retardation is represented by the product (Δn · d) of birefringence Δn and the thickness d of the retardation plate. More preferably 0.90 <Δn · d (500) / Δn · d (550) <0.98 (3-1)
And 1.02 <Δn · d (600) / Δn · d (550) <1.10 (4-1)
It is. When deviating from these values, for example, when used as a quarter wave plate, when linearly polarized light of 400 to 700 nm is incident on this film, the polarization state obtained is a perfect circle at a specific wavelength. Although polarized light can be obtained, there is a problem that it is greatly deviated from circularly polarized light at other wavelengths.

本発明においては、二色性色素を含む液晶フィルムからなる位相差板の法線方向での所定波長におけるリターデーション比が、二色性色素を含まない液晶フィルムからなる位相差板の法線方向での所定波長におけるリターデーション比よりも大きくすることにより、異常光線屈折率neまたは複屈折Δnが「負の分散」特性を有するような位相差板を実現できる。   In the present invention, the retardation ratio at a predetermined wavelength in the normal direction of the retardation film made of a liquid crystal film containing a dichroic dye is the normal direction of the retardation film made of a liquid crystal film containing no dichroic dye. By making the retardation ratio larger than the retardation ratio at a predetermined wavelength, a retardation plate in which the extraordinary ray refractive index ne or birefringence Δn has “negative dispersion” characteristics can be realized.

本発明においては、二色性色素を含む液晶フィルムからなる位相差板の法線方向での所定波長におけるリターデーションをΔna・da、該液晶フィルムから該二色性色素を除いた液晶フィルムからなる位相差板の法線方向でのリターデーションをΔnb・db、とした場合に、下記式(5)を満足することが好ましい。
Δna・da(580)/Δna・da(550)−Δnb・db(580)/Δnb・db(550)>0 (5)
(ここで、リターデーションとは、複屈折Δnと位相差板の膜厚dの積で表され、Δna・da(580)、Δna・da(580)は、波長580nmにおける各位相差板のリターデーションであり、Δna・da(550)、Δna・da(550)は、波長550nmにおける各位相差板のリターデーションである。)
In the present invention, the retardation at a predetermined wavelength in the normal direction of the retardation plate made of a liquid crystal film containing a dichroic dye is Δna · da, and the liquid crystal film is obtained by removing the dichroic dye from the liquid crystal film. When the retardation in the normal direction of the phase difference plate is Δnb · db, it is preferable to satisfy the following formula (5).
Δna · da (580) / Δna · da (550) −Δnb · db (580) / Δnb · db (550)> 0 (5)
(Here, the retardation is represented by the product of birefringence Δn and the thickness d of the retardation plate, and Δna · da (580) and Δna · da (580) are retardations of each retardation plate at a wavelength of 580 nm). Δna · da (550) and Δna · da (550) are retardations of each phase difference plate at a wavelength of 550 nm.)

位相差板は、その用途等によっては、膜厚だけでなく、特定の位相差値を有することが要求され得る。ここで、位相差板のリターデーション値(Δn・d)としては、20nm〜500nm(より好ましくは50nm〜300nm)であることが好ましい。なお、ここで言うリターデーション値(Δn・d)とは液晶フィルムの法線方向から見た場合の波長550nm光に対する面内の見かけのリターデーション値である。すなわちネマチックハイブリッド配向構造を固定化した液晶フィルムでは、ダイレクターに平行な方向の屈折率(n)と垂直な方向の屈折率(n)が異なっていることから、nからnを引いた値を見かけ上の複屈折率とし、当該複屈折率とフィルム絶対膜厚との積として当該リターデーション値は与えられる。このようなリターデーション値としては、複屈折を測定することが可能な装置(例えばAxometrix社製の商品名「Axoscan」、王子計測機器社製の商品名「KOBRA−21ADH」等)を用いて測定した値を採用することができる。 The phase difference plate may be required to have a specific phase difference value as well as a film thickness depending on its application. Here, the retardation value (Δn · d) of the retardation plate is preferably 20 nm to 500 nm (more preferably 50 nm to 300 nm). The retardation value (Δn · d) referred to here is an in-plane apparent retardation value with respect to light having a wavelength of 550 nm when viewed from the normal direction of the liquid crystal film. That is, in the liquid crystal film obtained by fixing the nematic hybrid orientation structure, since the refractive index in the direction parallel to the director (n e) and the direction perpendicular refractive index (n o) is different, from n e n o The subtracted value is the apparent birefringence, and the retardation value is given as the product of the birefringence and the absolute film thickness. Such retardation value is measured using an apparatus capable of measuring birefringence (for example, trade name “Axoscan” manufactured by Axometrix, trade name “KOBRA-21ADH” manufactured by Oji Scientific Instruments), etc.) Values can be adopted.

<液晶フィルム>
液晶フィルムは、重合性液晶組成物と、少なくとも1種類以上の二色性色素とを含んでなり、かつ液晶化合物がネマチックハイブリッド配向した配向構造を有するものである。。液晶フィルムとは、液晶化合物を液晶状態において配向固定化したフィルムである。液晶フィルムの配向とは、液晶化合物の分子鎖が特定の方向に並んだ状態を示しており、この状態はフィルムの位相差(Δn・d)測定により測定できる。なお、配向とは、例えば、測定波長550nmでΔn・dが20nm以上を指す。Δn・dは複屈折Δnと膜厚dの積である。
<Liquid crystal film>
The liquid crystal film includes a polymerizable liquid crystal composition and at least one dichroic dye, and has an alignment structure in which a liquid crystal compound is nematic hybrid aligned. . A liquid crystal film is a film obtained by aligning and fixing a liquid crystal compound in a liquid crystal state. The orientation of the liquid crystal film indicates a state in which the molecular chains of the liquid crystal compound are arranged in a specific direction, and this state can be measured by measuring the phase difference (Δn · d) of the film. The orientation refers to, for example, Δn · d of 20 nm or more at a measurement wavelength of 550 nm. Δn · d is the product of birefringence Δn and film thickness d.

液晶フィルムは、以下で定義されるT(θ)を最大にするθが下記数式(1):
|θ|≧10 (1)
{T(θ):前記液晶フィルムの表面への法線方向とチルト方向の両方に平行な面内において、前記液晶フィルムの表面への法線方向に対してチルト方向と反対側に角度θ(度)で傾斜した方向から液晶フィルムの表面に光を入射させたときの透過率(%)}を満たす。液晶フィルムは、T(θ)を最大にするθが、好ましくは50≧|θ|≧15を満たし、より好ましくは40≧|θ|≧20を満たす。上記数式(1)を満たすとは、入射角θ(度)で入射した光の吸光度が入射角0(度)で入射した光の吸光度よりも大きく、入射角−θ(度)で入射した光の吸光度が入射角0(度)で入射した光の吸光度よりも小さくなり、光の吸光度が極小となる角度が0度からずれることを示す。すなわち、二色性色素を添加することで、光の吸光度が極小となる角度が0度からずれて、光吸収の「非対称性」を生じることを示す。液晶フィルムの吸光度が上記数式(1)を満たすことで、反射視野角特性を向上することができる。
In the liquid crystal film, θ which maximizes T (θ) defined below is expressed by the following formula (1):
| Θ | ≧ 10 (1)
{T (θ): In a plane parallel to both the normal direction and the tilt direction to the surface of the liquid crystal film, an angle θ () opposite to the tilt direction with respect to the normal direction to the surface of the liquid crystal film. Degree) when the light is incident on the surface of the liquid crystal film. In the liquid crystal film, θ that maximizes T (θ) preferably satisfies 50 ≧ | θ | ≧ 15, and more preferably satisfies 40 ≧ | θ | ≧ 20. Satisfying the above formula (1) means that the light incident at the incident angle θ (degrees) is larger than the light incident at the incident angle 0 (degrees) and is incident at the incident angle −θ (degrees). Is smaller than the absorbance of incident light at an incident angle of 0 (degrees), indicating that the angle at which the absorbance of light is minimized deviates from 0 degrees. That is, the addition of the dichroic dye shifts the angle at which the light absorbance is minimized from 0 degrees, thereby producing “asymmetric” light absorption. When the absorbance of the liquid crystal film satisfies the above formula (1), the reflection viewing angle characteristics can be improved.

さらに、位相差板が、下記数式(2):
|T(−θ)−T(θ)|>|T(−θ)−T(θ)| (2)
{式中、T(θ):前記液晶フィルムから前記二色性色素を除いたフィルムの表面への法線方向とチルト方向の両方に平行な面内において、前記液晶フィルムの表面への法線方向に対して一側に傾斜した前記液晶化合物とは反対側となる他側に角度θ(度)で傾斜した方向から液晶フィルムの表面に光を入射させたときの透過率(%)
θ(度):10〜40の範囲内の数値、好ましくは25〜35の範囲内の数値、例えば、25、30、または35を表す}
を満たすことが好ましい。上記数式(2)を満たすとは、入射角θ(度)で入射した光の吸光度と入射角−θ(度)で入射した光の吸光度の差が、二色性色素の添加前後で増大していることを示す。すなわち、二色性色素を添加することで、入射角θ(度)で入射した光が入射角−θ(度)で入射した光よりも吸収が多くなり、光吸収の「非対称性」を生じることを示す。液晶フィルムの吸光度が上記数式(2)を満たすことで、反射視野角特性を向上することができる。
Further, the retardation plate has the following formula (2):
| T (−θ) −T (θ) |> | T 0 (−θ) −T 0 (θ) | (2)
{In the formula, T 0 (θ): Method to the surface of the liquid crystal film in a plane parallel to both the normal direction and the tilt direction to the surface of the film obtained by removing the dichroic dye from the liquid crystal film Transmittance (%) when light is incident on the surface of the liquid crystal film from a direction inclined at an angle θ (degrees) on the other side opposite to the liquid crystal compound inclined to one side with respect to the linear direction
θ (degrees): a numerical value in the range of 10-40, preferably a numerical value in the range of 25-35, for example representing 25, 30, or 35}
It is preferable to satisfy. Satisfying the above formula (2) means that the difference between the absorbance of light incident at an incident angle θ (degrees) and the absorbance of light incident at an incident angle −θ (degrees) increases before and after the addition of the dichroic dye. Indicates that That is, by adding a dichroic dye, light incident at an incident angle θ (degrees) absorbs more light than incident light at an incident angle −θ (degrees), resulting in “asymmetry” of light absorption. It shows that. When the absorbance of the liquid crystal film satisfies the above formula (2), the reflection viewing angle characteristics can be improved.

図14に本発明のネマチックハイブリッド配向した液晶化合物を含んでなる液晶フィルムの断面構造を示す。さらに、図14に、液晶フィルムの表面の法線に対して液晶化合物のダイレクターと鉛直方向から入射する光の入射角θ(度)と、液晶フィルムの表面の法線に対して液晶化合物のダイレクターと水平方向から入射する光の入射角θ(度)(入射角−θ(度))とを示す。ここで、ネマチックハイブリッド配向した液晶化合物を含んでなる液晶フィルムは、液晶化合物のダイレクターが液晶フィルムの膜厚方向のすべての場所において異なる角度を向いている。したがって、本発明の位相差板は、フィルムという構造体として見た場合、もはや光軸は存在しない。図15に液晶分子のチルト角、ツイスト角の定義を示す。なお、液晶フィルムのチルト方向(軸)とは、図14に示すようにb面側から液晶フィルムを通してc面を見た際に、液晶分子ダイレクターとダイレクターのc面への投影成分が成す角度が鋭角となる方向で、かつ投影成分と平行な方向をチルト方向(軸)と定義する。   FIG. 14 shows a cross-sectional structure of a liquid crystal film including the nematic hybrid aligned liquid crystal compound of the present invention. Further, FIG. 14 shows the incident angle θ (degrees) of light incident from the vertical direction of the liquid crystal compound with respect to the normal of the surface of the liquid crystal film, and the liquid crystal compound with respect to the normal of the surface of the liquid crystal film. The incident angle θ (degree) (incident angle−θ (degree)) of light incident from the horizontal direction is shown. Here, in the liquid crystal film including the liquid crystal compound with nematic hybrid alignment, the director of the liquid crystal compound is oriented at different angles at all locations in the film thickness direction of the liquid crystal film. Therefore, the retardation plate of the present invention no longer has an optical axis when viewed as a film structure. FIG. 15 shows definitions of the tilt angle and twist angle of the liquid crystal molecules. Note that the tilt direction (axis) of the liquid crystal film is a component projected onto the c-plane of the liquid crystal molecule director and the director when the c-plane is viewed from the b-plane side through the liquid crystal film as shown in FIG. A direction in which the angle is an acute angle and parallel to the projection component is defined as a tilt direction (axis).

ネマチックハイブリッド配向した液晶化合物を含んでなる液晶フィルムにおいては、液晶フィルムの一方のフィルム界面付近において液晶分子のダイレクターとフィルム平面との成す角度が絶対値として好ましくは20度〜90度、より好ましくは30度〜70度であり、当該フィルム面の反対のフィルム界面付近においては当該角度が絶対値として好ましくは0度〜50度、より好ましくは0〜30゜である。また、当該配向構造における平均チルト角としては、絶対値として好ましくは5度〜40度、より好ましくは10度〜35度、最も好ましくは15度〜30度である。平均チルト角が、上記の数値範囲内にあれば、偏光板と組み合わせて液晶表示装置や有機EL表示装置に備えた際に反射視野角特性を向上することができる。ここで平均チルト角とは、液晶フィルムの膜厚方向における液晶分子のダイレクターとフィルム平面との成す角度の平均値を意味するものである。   In a liquid crystal film comprising a liquid crystal compound with nematic hybrid alignment, the angle between the director of the liquid crystal molecules and the film plane in the vicinity of one film interface of the liquid crystal film is preferably 20 to 90 degrees, more preferably as an absolute value. Is 30 to 70 degrees, and in the vicinity of the film interface opposite to the film surface, the angle is preferably 0 to 50 degrees, more preferably 0 to 30 degrees as an absolute value. The average tilt angle in the alignment structure is preferably 5 to 40 degrees as an absolute value, more preferably 10 to 35 degrees, and most preferably 15 to 30 degrees. If the average tilt angle is within the above numerical range, the reflection viewing angle characteristics can be improved when the liquid crystal display device or the organic EL display device is provided in combination with a polarizing plate. Here, the average tilt angle means the average value of the angle formed by the director of the liquid crystal molecules and the film plane in the film thickness direction of the liquid crystal film.

また、本発明の位相差板は、ツイストネマチックハイブリッド配向した液晶化合物を含んでなる液晶フィルムであってもよい。ツイストネマチックハイブリッド配向した液晶化合物を含んでなる液晶フィルムとは、液晶分子のダイレクターが、その一方の面から他方の面にかけて光学異方軸がツイストした構造を有する。従って、本位相差板は、光学的に異方性を持った層をその光学異方軸が連続的にツイストするように多層重ね合わせたものと同等の特性を有し、通常のTN(ツイステッドネマチック)液晶セルやSTN(スーパーツイステッドネマチック)液晶セル等と同様に、フィルムの法線方向から見た場合、リターデーション値(=Δnd:複屈折Δnと厚みdの積で表される値)とねじれ角を有している。更に、ツイストネマチックハイブリッド配向した液晶化合物を含んでなる液晶フィルムは、液晶分子のダイレクターが、その一方の面から他方の面にかけて、光学異方軸が面内方向ではツイストしながら、膜厚方向で異なる角度で傾斜したフィルムである。当該配向構造におけるツイスト角としては、絶対値として好ましくは0度〜70度、より好ましくは0度〜60度、最も好ましくは0度〜59度である。ツイスト角が上記の数値範囲内にあれば、偏光板と組み合わせて液晶表示装置や有機EL表示装置に備えた際にコントラストや反射防止性能等、正面から見た場合の表示特性を向上することができる。ここでツイスト角とは、なお、ツイストの向きには2種類あるが、右ツイストでも左ツイストでも構わない。
このようなリターデーション値、ツイスト角、チルト角は、複屈折を測定することが可能な装置(例えばAxometrix社製の商品名「Axoscan」、王子計測機器社製の商品名「KOBRA−21ADH」等)を用いて測定した値から算出して求めることができる。
In addition, the retardation plate of the present invention may be a liquid crystal film including a twisted nematic hybrid aligned liquid crystal compound. A liquid crystal film comprising a twisted nematic hybrid aligned liquid crystal compound has a structure in which a director of liquid crystal molecules twists an optically anisotropic axis from one surface to the other surface. Therefore, this retardation plate has characteristics equivalent to those obtained by stacking optically anisotropic layers in multiple layers so that the optical anisotropic axis is continuously twisted, and is a normal TN (twisted nematic). ) Like liquid crystal cells and STN (super twisted nematic) liquid crystal cells, the retardation value (= Δnd: value represented by the product of birefringence Δn and thickness d) and twist when viewed from the normal direction of the film Has horns. Furthermore, a liquid crystal film comprising a twisted nematic hybrid aligned liquid crystal compound has a film thickness direction in which the director of the liquid crystal molecules twists from one surface to the other while the optical anisotropic axis is twisted in the in-plane direction. The film is inclined at different angles. The twist angle in the alignment structure is preferably 0 to 70 degrees as an absolute value, more preferably 0 to 60 degrees, and most preferably 0 to 59 degrees. If the twist angle is within the above numerical range, the display characteristics when viewed from the front, such as contrast and antireflection performance, can be improved when the liquid crystal display device or organic EL display device is combined with a polarizing plate. it can. Here, although there are two types of twist angles, the twist angle may be either the right twist or the left twist.
Such retardation value, twist angle, and tilt angle can be measured by a device capable of measuring birefringence (for example, trade name “Axoscan” manufactured by Axometrics, trade name “KOBRA-21ADH” manufactured by Oji Scientific Instruments, etc.) ) Can be calculated from the value measured using

<二色性色素>
本発明に使用する二色性色素について説明する。
二色性色素とは、分子の長軸方向における吸光度と、短軸方向における吸光度とが異なる性質を有する色素をいう。このような性質を有するものであれば、二色性色素は特に制限されず、染料であっても顔料であってもよい。この染料は複数種用いてもよく、顔料も複数種用いてもよく、染料と顔料とを組み合わせてもよい。更に、このような二色性色素は、重合性官能基を有していてもよく、液晶性を有していてもよい。重合性官能基としては、アクリル基、メタクリル基、ビニル基、ビニロキシ基、エポキシ基、オキセタニル基が好ましく、反応性の観点からアクリル基、エポキシ基、オキセタニル基が特に好ましい。液晶性については、ネマチック相、スメクチック相を有するものが好ましい。
前記二色性色素は、380〜780nmの範囲に極大吸収波長(λmax)を有するものが好ましく、400〜750nmがより好ましく、450〜700nmがさらに好ましく、540〜620nmが最も好ましい。本発明の位相差板を画像表示装置に適用する場合は、画像表示装置の光源の発光スペクトルを考慮して、極大吸収波長を選択するほうが好ましい。
<Dichroic dye>
The dichroic dye used in the present invention will be described.
A dichroic dye refers to a dye having the property that the absorbance in the major axis direction of a molecule is different from the absorbance in the minor axis direction. The dichroic dye is not particularly limited as long as it has such properties, and may be a dye or a pigment. A plurality of these dyes may be used, a plurality of pigments may be used, or a dye and a pigment may be combined. Furthermore, such a dichroic dye may have a polymerizable functional group and may have liquid crystallinity. As the polymerizable functional group, an acrylic group, a methacryl group, a vinyl group, a vinyloxy group, an epoxy group, and an oxetanyl group are preferable, and an acrylic group, an epoxy group, and an oxetanyl group are particularly preferable from the viewpoint of reactivity. As for the liquid crystallinity, those having a nematic phase and a smectic phase are preferable.
The dichroic dye preferably has a maximum absorption wavelength (λmax) in the range of 380 to 780 nm, more preferably 400 to 750 nm, still more preferably 450 to 700 nm, and most preferably 540 to 620 nm. When the retardation film of the present invention is applied to an image display device, it is preferable to select the maximum absorption wavelength in consideration of the emission spectrum of the light source of the image display device.

図13には、有機エレクトロルミネセンス表示装置の赤青緑の3色の発光スペクトルと3色を同時点灯し白表示をした時の発光スペクトルを示している。図13に示す通り、青色は約460nmに、緑色は530nmに、赤色は630nmに極大値を示す発光スペクトルを有している。この有機エレクトロルミネセンス表示装置に、本発明の位相差板を適用する場合、二色性色素による吸収は避けられないが、この吸収による透過率低下を最小限に抑えるには、この3色の発光スペクトルの極大波長から外れた波長に極大吸収を有する二色性色素を選択することが好ましく、例えば、図11に示すような580nm近辺に極大吸収波長を有する二色性色素を適用することができる。図11は有機エレクトロルミネセンス表示装置の発光スペクトルを示したが、他の画像表示装置においても同様である。例えば、液晶表示装置においては、光源にLEDを使用する場合、二色性色素の極大吸収波長を使用するLEDの発光スペクトルの極大値から外れた波長にすることで、透過率低下を抑制することができる。二色性色素の極大吸収波長と表示装置の発光スペクトルの極大波長との差は5nm以上、好ましくは10nm以上、さらに好ましくは20nm以上である。5nm以上であれば、波長を外すことによる透過率低下を抑制することができる。   FIG. 13 shows the emission spectrum of the organic electroluminescence display device when the red, blue, and green emission spectra and the three colors are turned on simultaneously to display white. As shown in FIG. 13, blue has an emission spectrum having a maximum value at about 460 nm, green at 530 nm, and red at 630 nm. When the retardation plate of the present invention is applied to this organic electroluminescence display device, absorption by the dichroic dye is inevitable, but in order to minimize the decrease in transmittance due to this absorption, It is preferable to select a dichroic dye having a maximum absorption at a wavelength deviating from the maximum wavelength of the emission spectrum. For example, a dichroic dye having a maximum absorption wavelength near 580 nm as shown in FIG. 11 may be applied. it can. FIG. 11 shows the emission spectrum of the organic electroluminescence display device, but the same applies to other image display devices. For example, in a liquid crystal display device, when an LED is used as a light source, the decrease in transmittance is suppressed by setting the wavelength outside the maximum value of the emission spectrum of the LED using the maximum absorption wavelength of the dichroic dye. Can do. The difference between the maximum absorption wavelength of the dichroic dye and the maximum wavelength of the emission spectrum of the display device is 5 nm or more, preferably 10 nm or more, more preferably 20 nm or more. If it is 5 nm or more, the transmittance | permeability fall by removing a wavelength can be suppressed.

該二色性色素の二色比は、色素分子の長軸方向における最大吸収波長での吸光度と短軸方向の吸光度の比で定義される。色素の配向方向の吸光度と配向方向と垂直方向の吸光度を測定することで求めることが可能である。本発明で用いることができる二色性色素は、二色比として、好ましくは2以上50以下、更に好ましくは5以上30以下である。
このような二色性色素としては特に限定はないが、例えば、アクリジン色素、アジン色素、アゾメチン色素、オキサジン色素、シアニン色素、メロシアニン色素、スクアリリウム色素、ナフタレン色素、アゾ色素、アントラキノン色素、ベンゾトリアゾール色素、ベンゾフェノン色素、ピラゾリン色素、ジフェニルポリエン色素、ビナフチルポリエン色素、スチルベン色素、ベンゾチアゾール色素、チエノチアゾール色素、ベンゾイミダゾール色素、クマリン色素、ニトロジフェニルアミン色素、ポリメチン色素、ナフトキノン色素、ペリレン色素、キノフタロン色素、スチルベン色素、インジゴ色素などが挙げられる。中でも、該二色性色素は、アントラキノン色素およびアゾ色素が好ましい。アゾ色素としては、モノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリスアゾ色素、テトラキスアゾ色素及びスチルベンアゾ色素などが挙げられ、好ましくはビスアゾ色素、トリスアゾ色素およびこれらの系列の色素の誘導体が例示される。上記の条件を満たす色素であれば本発明で用いることが可能である。
The dichroic ratio of the dichroic dye is defined by the ratio of the absorbance at the maximum absorption wavelength in the major axis direction of the dye molecule to the absorbance in the minor axis direction. It can be determined by measuring the absorbance in the orientation direction of the dye and the absorbance in the direction perpendicular to the orientation direction. The dichroic dye that can be used in the present invention has a dichroic ratio of preferably 2 or more and 50 or less, more preferably 5 or more and 30 or less.
Such dichroic dyes are not particularly limited. For example, acridine dyes, azine dyes, azomethine dyes, oxazine dyes, cyanine dyes, merocyanine dyes, squarylium dyes, naphthalene dyes, azo dyes, anthraquinone dyes, benzotriazole dyes Benzophenone dye, pyrazoline dye, diphenyl polyene dye, binaphthyl polyene dye, stilbene dye, benzothiazole dye, thienothiazole dye, benzimidazole dye, coumarin dye, nitrodiphenylamine dye, polymethine dye, naphthoquinone dye, perylene dye, quinophthalone dye, stilbene dye Examples thereof include dyes and indigo dyes. Among these, the dichroic dye is preferably an anthraquinone dye or an azo dye. Examples of the azo dyes include monoazo dyes, bisazo dyes, trisazo dyes, tetrakisazo dyes, and stilbene azo dyes, and preferred examples include bisazo dyes, trisazo dyes, and derivatives of these series of dyes. Any dye that satisfies the above conditions can be used in the present invention.

該二色性色素は下記式(1)で表されるもの(以下、場合により「アゾ色素(1)」という。)が特に好ましい。
The dichroic dye is particularly preferably one represented by the following formula (1) (hereinafter sometimes referred to as “azo dye (1)”).

式(1)中、nは1から4の整数である。Ar及びArは、それぞれ独立に下記に示す基から選ばれる。
In formula (1), n is an integer of 1 to 4. Ar 1 and Ar 3 are each independently selected from the groups shown below.

Arは下記に示す基から選ばれ、式(1)中のnが2以上の場合は、Arは互いに同一でも異なっていてもよい。
Ar 2 is selected from the following groups, and when n in the formula (1) is 2 or more, Ar 2 may be the same as or different from each other.

及びAは、それぞれ独立に下記に示す基から選ばれる。
(mは0〜10の整数であり、同一の基中にmが2つある場合、この2つのmは互いに同一でも異なっていてもよい。)
A 1 and A 2 are each independently selected from the groups shown below.
(M is an integer of 0 to 10, and when there are two m's in the same group, these two m's may be the same or different from each other.)

前記アゾ色素(1)のアゾベンゼン部位の位置異性は、トランスであることが好ましい。
前記アゾ色素(1)としては例えば、式(1−1)〜式(1−58)でそれぞれ表される化合物などが挙げられる。
The positional isomerism of the azobenzene moiety of the azo dye (1) is preferably trans.
Examples of the azo dye (1) include compounds represented by formulas (1-1) to (1-58).

以上のアゾ色素(1)の具体例の中でも、式(1−2)、式(1−5)、式(1−6)、式(1−8)、式(1−10)、式(1−12)、式(1−13)、式(1−15)、式(1−16)、式(1−19)、式(1−20)、式(1−21)、式(1−22)、式(1−23)、式(1−24)、式(1−26)、式(1−27)、式(1−28)、式(1−29)、式(1−30)式(1−31)、式(1−32)、式(1−33)、式(1−34)、式(1−35)、式(1−36)、式(1−49)、式(1−50)、式(1−51)、式(1−52)、式(1−53)、式(1−54)式(1−55)、式(1−56)、式(1−57)及び式(1−58)でそれぞれ表されるものより好ましく、式(1−2)、式(1−5)、式(1−8)、式(1−10)、式(1−15)、式(1−21)、式(1−22)、式(1−26)、式(1−28)、式(1−29)、式(1−30)、式(1−31)、式(1−32)、式(1−33)、式(1−34)、式(1−35)式(1−36)、式(1−49)、式(1−50)、式(1−51)、式(1−52)、式(1−53)、式(1−54)及び式(1−55)でそれぞれ表されるものが特に好ましい。   Among the specific examples of the azo dye (1), the formula (1-2), the formula (1-5), the formula (1-6), the formula (1-8), the formula (1-10), the formula ( 1-12), Formula (1-13), Formula (1-15), Formula (1-16), Formula (1-19), Formula (1-20), Formula (1-21), Formula (1) -22), formula (1-23), formula (1-24), formula (1-26), formula (1-27), formula (1-28), formula (1-29), formula (1- 30) Formula (1-31), Formula (1-32), Formula (1-33), Formula (1-34), Formula (1-35), Formula (1-36), Formula (1-49) , Formula (1-50), Formula (1-51), Formula (1-52), Formula (1-53), Formula (1-54) Formula (1-55), Formula (1-56), Formula (1-57) and the formula (1-58) are more preferable than those respectively represented by formula (1-2), formula (1-5), (1-8), Formula (1-10), Formula (1-15), Formula (1-21), Formula (1-22), Formula (1-26), Formula (1-28), Formula ( 1-29), Formula (1-30), Formula (1-31), Formula (1-32), Formula (1-33), Formula (1-34), Formula (1-35) Formula (1- 36), formula (1-49), formula (1-50), formula (1-51), formula (1-52), formula (1-53), formula (1-54) and formula (1-55). ) Are particularly preferred.

前記アントラキノン色素としては、式(1−59)で表される化合物が好ましい。
The anthraquinone dye is preferably a compound represented by the formula (1-59).

式(1−59)中、R〜Rは、互いに独立に、水素原子、−Rx、−NH、−NHRx、−NRx、−SRx、−OH又はハロゲン原子を表す。Rxは、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数6〜12のアリール基を表す。 In formula (1-59), R 1 to R 8 each independently represent a hydrogen atom, —Rx, —NH 2 , —NHRx, —NRx 2 , —SRx, —OH, or a halogen atom. Rx represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.

前記アクリジン色素としては、式(1−60)で表される化合物が好ましい。
The acridine dye is preferably a compound represented by the formula (1-60).

式(1−60)中、R16〜R23は、互いに独立に、水素原子、−Rx、−NH、−NHRx、−NRx、−SRx又はハロゲン原子を表す。Rxは、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数6〜12のアリール基を表す。 In formula (1-60), R 16 to R 23 each independently represent a hydrogen atom, —Rx, —NH 2 , —NHRx, —NRx 2 , —SRx, or a halogen atom. Rx represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.

前記オキサゾン色素としては、式(1−61)で表される化合物が好ましい。
As the oxazone dye, a compound represented by the formula (1-61) is preferable.

式(1−61)中、R〜R15は、互いに独立に、水素原子、−Rx、−NH、−NHRx、−NRx、−SRx、−OH又はハロゲン原子を表す。Rxは、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数6〜12のアリール基を表す。 In formula (1-61), R 9 to R 15 each independently represent a hydrogen atom, —Rx, —NH 2 , —NHRx, —NRx 2 , —SRx, —OH, or a halogen atom. Rx represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.

以上の式(1−59)、式(1−60)及び式(1−61)において、Rxの炭素数1〜6のアルキル基とは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基及びヘキシル基などであり、炭素数6〜12のアリール基としては、フェニル基、トルイル基、キシリル基及びナフチル基などである。   In the above formula (1-59), formula (1-60) and formula (1-61), the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms of Rx is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, or pentyl. A aryl group having 6 to 12 carbon atoms, such as a phenyl group, a toluyl group, a xylyl group, and a naphthyl group.

前記シアニン色素としては、式(1−62)で表される化合物及び式(1−63)で表される化合物が好ましい。
As the cyanine dye, a compound represented by the formula (1-62) and a compound represented by the formula (1-63) are preferable.

式(1−62)中、D及びDは、互いに独立に、下記式(1−62a)〜式(1−62d)のいずれかで表される基を表し、n5は1〜3の整数を表す。
In Formula (1-62), D 1 and D 2 each independently represent a group represented by any of the following Formulas (1-62a) to (1-62d), and n5 is from 1 to 3 Represents an integer.

式(1−63)中、D及びDは、互いに独立に、式(1−63a)〜式(1−63h)のいずれかで表される基を表し、n6は1〜3の整数を表す。
In Formula (1-63), D 3 and D 4 each independently represent a group represented by any of Formula (1-63a) to Formula (1-63h), and n6 is an integer of 1 to 3. Represents.

以上、前記位相差板が含有する二色性色素について、その好ましい例を説明したが、中でも、該偏位相差板用組成物が含有する二色性色素はアゾ色素(1)であることが好ましく、互いに異なる極大吸収波長を有するアゾ色素(1)を少なくとも2種含有してもよい。   As mentioned above, although the preferable example was demonstrated about the dichroic dye which the said retardation plate contains, the dichroic dye which this composition for partial retardation plates contains is an azo dye (1). Preferably, at least two kinds of azo dyes (1) having different maximum absorption wavelengths may be contained.

前記位相差板における二色性色素の含有量は、当該二色性色素の種類などに応じて適宜調節できるが、例えば、液晶組成物100重量部に対して、0.1重量部以上50重量部以下が好ましく、0.1重量部以上20重量部以下がより好ましく、0.1重量部以上10重量部以下がさらに好ましい。二色性色素の含有量が、この範囲内であれば、液晶化合物の配向を乱すことなく、液晶組成物の成膜や重合を行うことができる。また、二色性色素の含有量が50重量部以下であれば、色素の吸収によるフィルムの透過率の低下を抑制することができる。二色性色素の含有量が0.1重量部以上であれば、屈折率を制御し、十分な光学特性を得ることができる。そのため、液晶化合物が配向を保持できる範囲で、二色性色素の含有量を定めることもできる。なお、2種以上の二色性色素を使用する場合は、二色性色素の含有量は使用した二色性色素の合計の含有量である。   The content of the dichroic dye in the retardation plate can be adjusted as appropriate according to the type of the dichroic dye, and is, for example, 0.1 part by weight or more and 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the liquid crystal composition. Parts by weight or less, preferably 0.1 parts by weight or more and 20 parts by weight or less, more preferably 0.1 parts by weight or more and 10 parts by weight or less. When the content of the dichroic dye is within this range, the liquid crystal composition can be formed or polymerized without disturbing the alignment of the liquid crystal compound. Moreover, if content of a dichroic pigment | dye is 50 weight part or less, the fall of the transmittance | permeability of the film by absorption of a pigment | dye can be suppressed. If the content of the dichroic dye is 0.1 parts by weight or more, the refractive index can be controlled and sufficient optical characteristics can be obtained. Therefore, the content of the dichroic dye can be determined within a range in which the liquid crystal compound can maintain the alignment. In addition, when using 2 or more types of dichroic dyes, content of a dichroic dye is content of the sum total of the used dichroic dye.

<重合性液晶組成物>
本発明に使用する重合性液晶組成物について説明する。
重合性液晶組成物としては、重合により配向状態を固定化し得る液晶性化合物を含むものであれば特に制限されない。本発明における重合性液晶組成物は、1種または2種以上の重合性基を有する液晶化合物(重合性液晶化合物)、重合性基を有さない液晶化合物と液晶性を示さない重合性化合物との混合物、重合性基を有する液晶化合物と液晶性を示さない重合性化合物との混合物、および重合性基を有する液晶化合物と重合性基を有さない液晶化合物との混合物のいずれを含むものであってもよい。
<Polymerizable liquid crystal composition>
The polymerizable liquid crystal composition used in the present invention will be described.
The polymerizable liquid crystal composition is not particularly limited as long as it contains a liquid crystal compound capable of fixing the alignment state by polymerization. The polymerizable liquid crystal composition in the present invention includes a liquid crystal compound having one or more polymerizable groups (polymerizable liquid crystal compound), a liquid crystal compound having no polymerizable group, and a polymerizable compound not exhibiting liquid crystallinity. A mixture of a liquid crystal compound having a polymerizable group and a polymerizable compound not exhibiting liquid crystallinity, and a mixture of a liquid crystal compound having a polymerizable group and a liquid crystal compound having no polymerizable group. There may be.

本発明においては、公知の重合性液晶化合物を適宜利用できる。また、このような重合性液晶化合物としては、基材上においてネマチックハイブリッド配向させて、その配向状態を固定化し得る重合性液晶化合物を用いることが好ましい。更に、このような重合性液晶化合物としては、例えば、低分子の重合性液晶化合物(重合性基を有する液晶性モノマー)、高分子の重合性液晶化合物(重合性基を有する液晶性ポリマー)、及びこれらの混合物等を適宜利用することができる。   In the present invention, known polymerizable liquid crystal compounds can be appropriately used. Moreover, as such a polymerizable liquid crystal compound, it is preferable to use a polymerizable liquid crystal compound that can be nematic hybrid aligned on a substrate to fix the alignment state. Furthermore, as such a polymerizable liquid crystal compound, for example, a low molecular weight polymerizable liquid crystal compound (a liquid crystalline monomer having a polymerizable group), a high molecular weight polymerizable liquid crystal compound (a liquid crystalline polymer having a polymerizable group), And mixtures thereof can be used as appropriate.

また、このような重合性液晶化合物としては、配向状態をより効率よく固定化できるといった観点から、光及び/又は熱により反応する重合性基を有する液晶化合物が好ましい。このような光や熱により反応する重合性基を備える液晶化合物としては、光及び/又は熱によって、その周りに存在する成分(液晶化合物等)と重合して、配向を固定化できるものであればよく、その種類は特に限定されず、公知の重合性基を備える液晶化合物を適宜利用できる。また、このような重合性基としては、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、ビニルオキシ基、オキシラニル基、オキセタニル基、アジリジニル基等が好ましい。なお、このような重合性基としては、反応条件等によっては、例えば、イソシアナート基、水酸基、アミノ基、酸無水物基、カルボキシル基等の他の重合性基を使用してもよい。   Moreover, as such a polymerizable liquid crystal compound, a liquid crystal compound having a polymerizable group that reacts with light and / or heat is preferable from the viewpoint that the alignment state can be more efficiently fixed. Such a liquid crystal compound having a polymerizable group that reacts with light or heat can be polymerized with components (liquid crystal compound, etc.) present around it by light and / or heat to fix the alignment. The kind is not specifically limited, A liquid crystal compound provided with a well-known polymeric group can be utilized suitably. Such a polymerizable group is preferably a vinyl group, a (meth) acryloyl group, a vinyloxy group, an oxiranyl group, an oxetanyl group, an aziridinyl group, or the like. As such a polymerizable group, other polymerizable groups such as an isocyanate group, a hydroxyl group, an amino group, an acid anhydride group, and a carboxyl group may be used depending on the reaction conditions.

さらに、このような重合性液晶化合物としては、入手容易性、耐熱性、取扱い容易性の観点から、重合性基として(メタ)アクリロイル基を有する液晶化合物が好ましく、(メタ)アクリレート系液晶化合物((メタ)アクリレート基を有する液晶化合物)を用いることがより好ましい。なお、本発明においては、場合により「メタアクリロイル」と「アクリロイル」とを総称して「(メタ)アクリロイル」と表記し、また、場合により「メタクリレート」と「アクリレート」とを総称して「(メタ)アクリレート」と表記し、更に、場合により「メタクリル」と「アクリル」とを総称して「(メタ)アクリル」と表記する。また、「(メタ)アクリレート基」とは、(メタ)アクリル酸のカルボキシル基から水素が脱離した残基((メタ)アクリロイルオキシ基)をいう。   Furthermore, as such a polymerizable liquid crystal compound, a liquid crystal compound having a (meth) acryloyl group as a polymerizable group is preferable from the viewpoint of availability, heat resistance, and handleability, and a (meth) acrylate liquid crystal compound ( It is more preferable to use (a liquid crystal compound having a (meth) acrylate group). In the present invention, “methacryloyl” and “acryloyl” are sometimes collectively referred to as “(meth) acryloyl”, and “methacrylate” and “acrylate” are sometimes collectively referred to as “( “Meth) acrylate”, and in some cases, “methacryl” and “acryl” are collectively referred to as “(meth) acryl”. Further, the “(meth) acrylate group” refers to a residue ((meth) acryloyloxy group) in which hydrogen is eliminated from the carboxyl group of (meth) acrylic acid.

このような(メタ)アクリレート系液晶化合物としては、下記一般式(10)〜(12)で表わされる化合物が好ましい。
As such a (meth) acrylate type liquid crystal compound, compounds represented by the following general formulas (10) to (12) are preferable.

上記一般式(10)〜(12)中、Wは、それぞれ独立に、H及びCHのうちのいずれかを示す。このようなWの種類に応じて、式中において、CH=CWCOOで表わされる基がアクリレート基又はメタクリレート基のいずれかの基となる。
また、式(10)〜(12)中、nは1〜20(より好ましくは2〜12、更に好ましくは3〜6)の整数である。このようなnの値が上記数値範囲内であれば、化合物が液晶性を発現する温度領域が広くなり、また、良好なネマチックハイブリッド配向を実現するのに必要な、化合物の液晶由来の流動性が保たれる結果、良好なネマチックハイブリッド配向を実現することできる。
In the general formulas (10) to (12), W independently represents any one of H and CH 3 . Depending on the type of W, a group represented by CH 2 = CWCOO in the formula is either an acrylate group or a methacrylate group.
Moreover, in formula (10)-(12), n is an integer of 1-20 (more preferably 2-12, still more preferably 3-6). If such a value of n is within the above numerical range, the temperature range in which the compound exhibits liquid crystallinity is widened, and the fluidity of the compound derived from the liquid crystal necessary for realizing good nematic hybrid alignment is achieved. As a result, good nematic hybrid alignment can be realized.

前記一般式(10)中、Rは炭素原子数が1〜20のアルキル基及び炭素数が1〜20のアルコキシ基の中から選択されるいずれかの基である。このようなRとして選択され得る炭素数が1〜20のアルキル基は、炭素数が1〜12のものがより好ましく、3〜6のものが更に好ましい。このような炭素数が上記数値範囲内であれば、良好なネマチックハイブリッド配向を実現するのに必要な、化合物の液晶由来の流動性が保たれる結果、良好なネマチックハイブリッド配向を実現することでき、また、化合物が液晶性を発現する温度領域が広くなる傾向にある。なお、このようなアルキル基は、直鎖状のものであっても、分岐鎖状のものであっても、環状のものであってもよく特に制限されないが、良好なネマチックハイブリッド配向の実現の観点からは、直鎖状のものであることがより好ましい。
また、前記Rとして選択され得る炭素数が1〜20のアルコキシ基は、炭素数が1〜12のものがより好ましく、3〜6のものが更に好ましい。このような炭素数が上記数値範囲内であれば、良好なネマチックハイブリッド配向を実現するのに必要な、化合物の液晶由来の流動性が保たれる結果、良好なネマチックハイブリッド配向を実現することができ、また、化合物が液晶性を発現する温度領域が広くなる傾向にある。なお、アルコキシ基は、アルキル基が酸素原子に結合した構造を有するが、かかるアルキル基の部分の構造は直鎖状のものであっても、分岐鎖状のものであっても、環状のものであってもよく特に制限されないが、良好なネマチックハイブリッド配向の実現の観点からは、直鎖状のものであることがより好ましい。
In the general formula (10), R a is any group selected from an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms. Such an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms that can be selected as Ra is preferably one having 1 to 12 carbon atoms, and more preferably 3 to 6 carbon atoms. If the number of carbon atoms is within the above numerical range, the liquid crystal-derived fluidity necessary to achieve good nematic hybrid alignment is maintained, and as a result, good nematic hybrid alignment can be realized. In addition, the temperature range in which the compound exhibits liquid crystallinity tends to be widened. Such an alkyl group may be linear, branched, or cyclic, and is not particularly limited, but it can realize a good nematic hybrid orientation. From a viewpoint, it is more preferable that it is a linear thing.
Moreover, as for the C1-C20 alkoxy group which can be selected as said Ra, a C1-C12 thing is more preferable, and a C3-C6 thing is still more preferable. If such a carbon number is within the above numerical range, the liquidity derived from the liquid crystal of the compound necessary for realizing good nematic hybrid alignment is maintained, and as a result, good nematic hybrid alignment can be realized. In addition, the temperature range in which the compound exhibits liquid crystallinity tends to be widened. The alkoxy group has a structure in which an alkyl group is bonded to an oxygen atom. The structure of the alkyl group portion may be linear, branched, or cyclic. Although it may be sufficient and it does not restrict | limit, From a viewpoint of implement | achieving favorable nematic hybrid orientation, it is more preferable that it is a linear thing.

また、前記一般式(12)中、Z及びZは、それぞれ独立に、−COO−及び−OCO−のうちのいずれかの基である。このようなZ及びZとしては、化合物の調製の容易さ等の観点から、Z及びZのうちの一方の基が−COO−で表わされる基であり、もう一方の基が−OCO−で表わされる基であることが好ましい。また、前記一般式(12)中、X及びXは、それぞれ独立に、H及び炭素数が1〜7のアルキル基のうちのいずれかを示す。このようなX及びXとして選択され得る炭素数が1〜7のアルキル基としては、炭素数が1〜3であることがより好ましく、1であること(前記アルキル基がCHであること)がより好ましい。このような炭素原子数が上記数値範囲内であれば、良好なネマチックハイブリッド配向を実現することができる。このように、前記X及びXは、それぞれ独立に、H及びCHのうちのいずれかであることが特に好ましい。 In the general formula (12), Z 1 and Z 2 are each independently any group of —COO— and —OCO—. Such Z 1 and Z 2 are groups in which one of Z 1 and Z 2 is represented by —COO—, and the other group is — A group represented by OCO- is preferable. Further, in the general formula (12), X 1 and X 2 are each independently, H, and carbon atoms exhibits any of the alkyl group having 1 to 7. The alkyl group having 1 to 7 carbon atoms that can be selected as X 1 and X 2 is more preferably 1 to 3 carbon atoms, and the alkyl group is 1 (the alkyl group is CH 3 . Is more preferable. If the number of carbon atoms is within the above numerical range, a good nematic hybrid orientation can be realized. Thus, it is particularly preferable that X 1 and X 2 are each independently one of H and CH 3 .

また、このような一般式(10)〜(12)で表わされる(メタ)アクリレート系液晶化合物としては、例えば、下記一般式(110)〜(113)に記載のような化合物が挙げられる。なお、このような(メタ)アクリレート系液晶化合物は1種を単独で用いてもよく或いは2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the (meth) acrylate liquid crystal compounds represented by the general formulas (10) to (12) include compounds described in the following general formulas (110) to (113). Such (meth) acrylate liquid crystal compounds may be used singly or in combination of two or more.

また、前記重合性液晶化合物としては、上記一般式(10)〜(12)で表わされる化合物を組み合わせて利用することが好ましく、上記一般式(110)〜(113)で表わされる化合物を組み合わせて利用することがより好ましい。
このように、上記一般式(10)〜(12)で表わされる化合物を組み合わせて前記重合性液晶化合物として利用する場合においては、上記一般式(10)で表わされる化合物の含有量は、上記一般式(10)〜(12)で表わされる化合物の総量に対して20〜60重量%であることが好ましく、30〜45重量%であることがより好ましい。このような一般式(10)で表わされる化合物の含有量が上記数値範囲内であれば、ネマチックハイブリッド配向性に関して、配向欠陥が生じるのを抑制することができる。
The polymerizable liquid crystal compound is preferably used in combination with the compounds represented by the general formulas (10) to (12), and is combined with the compounds represented by the general formulas (110) to (113). It is more preferable to use it.
Thus, in the case where the compounds represented by the general formulas (10) to (12) are combined and used as the polymerizable liquid crystal compound, the content of the compound represented by the general formula (10) It is preferably 20 to 60% by weight, more preferably 30 to 45% by weight, based on the total amount of the compounds represented by formulas (10) to (12). When the content of the compound represented by the general formula (10) is within the above numerical range, it is possible to suppress the occurrence of alignment defects with respect to nematic hybrid alignment.

また、上記一般式(10)〜(12)で表わされる化合物を組み合わせて利用する場合において、上記一般式(11)で表わされる化合物の含有量は、上記一般式(10)〜(12)で表わされる化合物の総量に対して10〜50重量%であることが好ましく、20〜30重量%であることがより好ましい。このような一般式(11)で表わされる化合物の含有量が上記数値範囲内であれば、ネマチックハイブリッド配向性に関して、配向欠陥が生じるのを抑制することができる。   In the case where the compounds represented by the general formulas (10) to (12) are used in combination, the content of the compound represented by the general formula (11) is represented by the general formulas (10) to (12). It is preferable that it is 10 to 50 weight% with respect to the total amount of the compound represented, and it is more preferable that it is 20 to 30 weight%. When the content of the compound represented by the general formula (11) is within the above numerical range, it is possible to suppress the occurrence of alignment defects with respect to nematic hybrid alignment.

さらに、上記一般式(10)〜(12)で表わされる化合物を組み合わせて利用する場合において、上記一般式(12)で表わされる化合物の含有量は、上記一般式(10)〜(12)で表わされる化合物の総量に対して10〜70重量%であることが好ましく、25〜45重量%であることがより好ましい。このような一般式(12)で表わされる化合物の含有量が上記数値範囲内であれば、ネマチックハイブリッド配向性に関して、配向欠陥が生じるのを抑制することができる。   Further, when the compounds represented by the general formulas (10) to (12) are used in combination, the content of the compound represented by the general formula (12) is represented by the general formulas (10) to (12). It is preferably 10 to 70% by weight, more preferably 25 to 45% by weight, based on the total amount of the compound represented. When the content of the compound represented by the general formula (12) is within the above numerical range, it is possible to suppress the occurrence of alignment defects with respect to nematic hybrid alignment.

さらに、上記一般式(110)〜(113)で表わされる化合物を組み合わせて前記重合性液晶化合物として利用する場合においては、良好なネマチックハイブリッド配向の実現の観点から、各化合物の重量比が([上記一般式(110)で表わされる化合物]:[上記一般式(111)で表わされる化合物]:[上記一般式(112)で表わされる化合物]:[上記一般式(113)で表わされる化合物])が45:40:15:0〜35:5:30:30であることが好ましく、35:23:23:19〜38:25:25:12であることがより好ましい。   Furthermore, when the compounds represented by the general formulas (110) to (113) are combined and used as the polymerizable liquid crystal compound, the weight ratio of each compound is ([[ Compound represented by the above general formula (110)]: [Compound represented by the above general formula (111)]: [Compound represented by the above general formula (112)]: [Compound represented by the above general formula (113)] ) Is preferably 45: 40: 15: 0 to 35: 5: 30: 30, more preferably 35: 23: 23: 19 to 38: 25: 25: 12.

また、このような重合性液晶化合物を製造するための方法は特に制限されず、公知の方法を適宜利用することができ、例えば、上記一般式(110)で表わされる化合物を製造する場合には、例えば、英国特許出願公開第2,280,445号明細書に記載された方法を採用してもよく、上記一般式(111)で表わされる化合物を製造する場合には、例えば、D.J.Broerらの「Makromol.Chem.(vol.190,1989年発行)」の第3201頁〜第3215頁に記載された方法を採用してもよく、上記一般式(112)〜(113)で表わされる化合物を製造する場合には、例えば、国際公開93/22397号に記載された方法を採用してもよい。このように、重合性液晶化合物は、その利用する化合物の種類に応じて公知の方法を適宜利用して製造することができる。また、このような重合性液晶化合物としては市販品を利用してもよい。さらに、このような重合性液晶化合物は1種を単独で用いてもよく、或いは2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Further, the method for producing such a polymerizable liquid crystal compound is not particularly limited, and a known method can be appropriately used. For example, in the case of producing a compound represented by the general formula (110), For example, the method described in British Patent Application Publication No. 2,280,445 may be adopted. In the case of producing the compound represented by the above general formula (111), for example, D.I. J. et al. The method described on pages 3201 to 3215 of “Makromol. Chem. (Vol. 190, published in 1989)” by Broer et al. May be employed, and is represented by the above general formulas (112) to (113). For example, a method described in International Publication No. 93/22397 may be employed. Thus, the polymerizable liquid crystal compound can be produced by appropriately using a known method according to the type of the compound to be used. Moreover, you may utilize a commercial item as such a polymeric liquid crystal compound. Further, such polymerizable liquid crystal compounds may be used singly or in combination of two or more.

また、本発明では、位相差Δn・dが、上記数式(3)および(4)を満足することが好ましく、特に上記数式(3)を満足する方法として、重合性液晶化合物が二種類以上のメソゲン基を有する化合物であり、そのうち少なくとも一つのメソゲン基を液晶層の平行(ホモジニアス)配向の遅相軸に対して略直交方向に配向させることで、長波長になるほど、位相差が大きくなることが、特開2002−267838号公報や特開2010−31223号公報に記載されている。ここで、メソゲン(mesogen)基のメソゲンは、中間相(=液晶相)形成分子(「液晶辞典」、日本学術振興会、情報科学用有機材料第142委員会、液晶部会編、1989年)とも称され、液晶性分子構造とほぼ同義である。本発明では、棒状液晶化合物におけるメソゲン基(棒状液晶化合物の液晶性に関する分子構造)を採用することが好ましい。棒状液晶化合物におけるメソゲン基については、各種文献(例えば、Flussige Kristalle in Tabellen誌、VEB Deutscher Verlag furGrundstoffindustrie, Leipzig(1984年)、第2巻)に記載がある。   In the present invention, it is preferable that the phase difference Δn · d satisfies the above formulas (3) and (4). Particularly, as a method of satisfying the above formula (3), two or more kinds of polymerizable liquid crystal compounds are used. A compound having a mesogenic group, in which at least one mesogenic group is aligned in a direction substantially orthogonal to the slow axis of the parallel (homogeneous) alignment of the liquid crystal layer, so that the phase difference increases as the wavelength increases. Are described in JP 2002-267838 A and JP 2010-31223 A. Here, the mesogen of the mesogen group is also an intermediate phase (= liquid crystal phase) forming molecule ("Liquid Crystal Dictionary", Japan Society for the Promotion of Science, 142nd Committee on Organic Materials for Information Science, edited by Liquid Crystal Division, 1989) And is almost synonymous with the liquid crystalline molecular structure. In the present invention, it is preferable to employ a mesogenic group in the rod-like liquid crystal compound (molecular structure relating to liquid crystallinity of the rod-like liquid crystal compound). The mesogenic group in the rod-like liquid crystal compound is described in various documents (for example, Flussige Kristalle in Tabellen, VEB Deutscher Verlag fur Grundstoffindustrie, Leipzig (1984), Volume 2).

メソゲン基の例には、ビフェニル、フェニルシクロヘキシル、シクロヘキシルフェニル、フェニルオキシカルボニルフェニル、フェニルカルボニルオキシフェニル、フェニルオキシカルボニルシクロヘキシル、シクロヘキシルカルボニルオキシフェニル、フェニルカルボニルオキシフェニルオキシカルボニルフェニル、フェニルカルボニルオキシフェニルオキシカルボニルフェニル、フェニルカルボニルオキシシクロヘキシルオキシカルボニルフェニル、フェニルオキシカルボニルシクロヘキシルカルボニルオキシフェニル、フェニルカルボニルオキシフェニルアミノカルボニルフェニル、フェニルエテニレンフェニル、フェニルエチニレンフェニル、フェニルエチニレンフェニルエチニレンフェニル、フェニルエテニレンカルボニルオキシビフェニルおよびフェニルエテニレンオキシフェニルエチニレンフェニルが含まれる。   Examples of mesogenic groups include biphenyl, phenylcyclohexyl, cyclohexylphenyl, phenyloxycarbonylphenyl, phenylcarbonyloxyphenyl, phenyloxycarbonylcyclohexyl, cyclohexylcarbonyloxyphenyl, phenylcarbonyloxyphenyloxycarbonylphenyl, phenylcarbonyloxyphenyloxycarbonylphenyl , Phenylcarbonyloxycyclohexyloxycarbonylphenyl, phenyloxycarbonylcyclohexylcarbonyloxyphenyl, phenylcarbonyloxyphenylaminocarbonylphenyl, phenylethenylenephenyl, phenylethynylenephenyl, phenylethynylenephenylethynylenephenyl, phenylethenylenecarbonyloxy Include phenyl and phenyl et tennis alkyleneoxy phenyl ethynylenes phenyl.

メソゲン基(メソゲン基を構成するベンゼン環やシクロヘキサン環)は、置換基を有していてもよい。置換基としては、上記した重合性基またはその誘導体が好ましい。二種類のメソゲン基の組み合わせとしては、一方のメソゲン基が、ビフェニル、フェニルシクロヘキシル、シクロヘキシルフェニル、フェニルオキシカルボニルフェニル、フェニルカルボニルオキシフェニル、フェニルオキシカルボニルシクロヘキシル、シクロヘキシルカルボニルオキシフェニル、フェニルカルボニルオキシフェニルオキシカルボニルフェニル、フェニルカルボニルオキシフェニルオキシカルボニルフェニル、フェニルカルボニルオキシシクロヘキシルオキシカルボニルフェニル、フェニルオキシカルボニルシクロヘキシルカルボニルオキシフェニルおよびフェニルカルボニルオキシフェニルアミノカルボニルフェニルからなる群より選ばれ、他方のメソゲン基が、フェニルエテニレンフェニル、フェニルエチニレンフェニル、フェニルエチニレンフェニルエチニレンフェニル、フェニルエテニレンカルボニルオキシビフェニルおよびフェニルエテニレンオキシフェニルエチニレンフェニルからなる群より選ばれることが特に好ましい。   The mesogenic group (a benzene ring or a cyclohexane ring constituting the mesogenic group) may have a substituent. As the substituent, the polymerizable group described above or a derivative thereof is preferable. As a combination of two kinds of mesogenic groups, one mesogenic group is biphenyl, phenylcyclohexyl, cyclohexylphenyl, phenyloxycarbonylphenyl, phenylcarbonyloxyphenyl, phenyloxycarbonylcyclohexyl, cyclohexylcarbonyloxyphenyl, phenylcarbonyloxyphenyloxycarbonyl. Selected from the group consisting of phenyl, phenylcarbonyloxyphenyloxycarbonylphenyl, phenylcarbonyloxycyclohexyloxycarbonylphenyl, phenyloxycarbonylcyclohexylcarbonyloxyphenyl and phenylcarbonyloxyphenylaminocarbonylphenyl, the other mesogenic group is phenylethenylenephenyl Phenylethynylenepheny , Phenyl ethynylene phenyl ethynylene phenyl, particularly preferably selected from the group consisting of phenyl et tennis alkylene carbonyloxy biphenyl and phenyl et tennis alkyleneoxy phenyl ethynylenes phenyl.

二種類以上のメソゲン基を有する化合物は、一般的な合成方法を応用して合成することができる。例えば、1)最初に出発原料の官能基変換により二種類以上のメソゲン基の一つを導入した後、同様に官能基変換により他のメソゲン基を続けて導入する順次導入法、2)出発原料の官能基変換により同時に二種類以上のメソゲン基を導入する同時導入法、あるいは3)順次導入法と同時導入法との併用法を採用できる。このように、二種類以上のメソゲン基を有する化合物を製造するための方法は特に制限されず、公知の方法を適宜利用することができ、例えば、特開2002−267838号公報に記載された方法を採用してもよい。このように、重合性液晶化合物は、その利用する化合物の種類に応じて公知の方法を適宜利用して製造することができる。   A compound having two or more kinds of mesogenic groups can be synthesized by applying a general synthesis method. For example, 1) a sequential introduction method in which one of two or more kinds of mesogenic groups is first introduced by functional group conversion of the starting material, and then another mesogenic group is continuously introduced by functional group conversion; 2) starting material It is possible to adopt a simultaneous introduction method in which two or more kinds of mesogenic groups are simultaneously introduced by the functional group conversion of 3), or a combined method of 3) sequential introduction method and simultaneous introduction method. Thus, the method for producing a compound having two or more kinds of mesogenic groups is not particularly limited, and a known method can be appropriately used. For example, the method described in JP-A-2002-267838 May be adopted. Thus, the polymerizable liquid crystal compound can be produced by appropriately using a known method according to the type of the compound to be used.

二種類以上のメソゲン基を有する化合物の具体例としては、以下の化合物が挙げられる。
Specific examples of the compound having two or more kinds of mesogenic groups include the following compounds.

また、液晶化合物のツイストネマチック配向を誘起するためには、液晶組成物中にカイラル剤を添加するか、あるいは液晶組成物中に少なくとも1種のカイラルな構造単位を有する液晶化合物または非液晶化合物を配合することが特に望ましい。
カイラルな構造単位としては、例えば光学活性な2−メチル−1,4−ブタンジオール、2,4−ペンタンジオール、1,2−プロパンジオール、2−クロロ−1,4−ブタンジオール、2−フルオロ−1,4−ブタンジオール、2−ブロモ−1,4−ブタンジオール、2−エチル−1,4−ブタンジオール、2−プロピル−1,4−ブタンジオール、3−メチルヘキサンジオール、3−メチルアジピン酸、ナプロキセン誘導体、カンファー酸、ビナフトール、メントールあるいはコレステリル基含有構造単位またはこれらの誘導体(例えばジアセトキシ化合物などの誘導体)から誘導される単位を利用することができる。上記のジオール類はR体、S体のいずれでも良く、またR体およびS体の混合物であっても良い。なおこれら構造単位は、あくまでも例示であって本発明はこれによって何ら制限されるものではない。またオリゴマーや低分子液晶であっても、架橋性基の導入あるいは適宜な架橋剤のブレンドによって、液晶状態あるいは液晶転移温度以下に冷却して配向固定化された状態で、熱架橋あるいは光架橋等の手段により高分子化できるものも液晶高分子に含まれる。
In order to induce twisted nematic alignment of the liquid crystal compound, a chiral agent is added to the liquid crystal composition, or a liquid crystal compound or a non-liquid crystal compound having at least one chiral structural unit is added to the liquid crystal composition. It is particularly desirable to blend.
Examples of the chiral structural unit include optically active 2-methyl-1,4-butanediol, 2,4-pentanediol, 1,2-propanediol, 2-chloro-1,4-butanediol, and 2-fluoro. -1,4-butanediol, 2-bromo-1,4-butanediol, 2-ethyl-1,4-butanediol, 2-propyl-1,4-butanediol, 3-methylhexanediol, 3-methyl Units derived from adipic acid, naproxen derivatives, camphoric acid, binaphthol, menthol or cholesteryl group-containing structural units or derivatives thereof (for example, derivatives such as diacetoxy compounds) can be used. The diols may be either R-form or S-form, and may be a mixture of R-form and S-form. These structural units are merely examples, and the present invention is not limited thereto. In addition, even in the case of oligomers and low-molecular liquid crystals, thermal crosslinking, photocrosslinking, etc. in a state where the alignment is fixed by cooling to below the liquid crystal transition temperature or liquid crystal transition temperature by introducing a crosslinkable group or blending of appropriate crosslinking agents. Those that can be polymerized by the above means are also included in the liquid crystal polymer.

また、上記重合性液晶化合物としては市販品を利用してもよい。さらに、このような重合性液晶化合物は1種を単独で用いてもよく、あるいは2種以上を組み合わせた混合物として用いてもよい。また、液晶化合物を2種以上組み合わせる場合、全ての液晶化合物が液晶性を示す必要はなく、混合物が液晶性を示せばよい。例えば、二種類以上のメソゲン基を有する化合物は、それ自身が液晶性を示さなくても他の液晶化合物との混合物が液晶性を示せばよい。さらには、重合性液晶化合物を2種以上組み合わせた混合物として使用する場合、全ての液晶化合物が重合性官能基を有する必要はなく、少なくとも1種の液晶化合物が重合性官能基を有していればよい。   Moreover, you may utilize a commercial item as said polymeric liquid crystal compound. Further, such polymerizable liquid crystal compounds may be used alone or in a mixture of two or more. Moreover, when combining 2 or more types of liquid crystal compounds, it is not necessary for all the liquid crystal compounds to show liquid crystallinity, and a mixture should just show liquid crystallinity. For example, a compound having two or more kinds of mesogenic groups may have a liquid crystallinity with a mixture with another liquid crystal compound even if the compound itself does not exhibit liquid crystallinity. Further, when a mixture of two or more polymerizable liquid crystal compounds is used, it is not necessary that all the liquid crystal compounds have a polymerizable functional group, and at least one liquid crystal compound has a polymerizable functional group. That's fine.

また、上述の通り、重合性液晶組成物は、重合性基を有する液晶化合物と液晶性を示さない他の重合性化合物(重合性モノマー)との混合物を利用してもよい。このような他の重合性化合物としては、重合性基を有する液晶化合物との相溶性を有しており且つ該液晶性化合物を配向させる際に配向阻害を著しく引き起こすようなものではない限り特に限定されない。例えば、公知の重合性化合物を適宜利用でき、目的とする液晶組成物の設計に応じて公知の重合性モノマーの中から好適なモノマーを選択して利用すればよい。このような他の重合性モノマーとしては、例えば、エチレン性不飽和基(例えばビニル基、ビニルオキシ基、(メタ)アクリロイル基)等の重合性官能基を有する化合物等が挙げられる。なお、このような他の重合性モノマーの添加量は、重合性基を有する液晶化合物と液晶性を示さない他の重合性モノマーの総量に対して0.5〜50重量%とすることが好ましく、1〜30重量%とすることが好ましい。また、このような重合性モノマーの重合性官能基の数は、重合速度を十分に早いものとする観点及び得られる液晶フィルムに十分な耐熱性を付与する観点から、2以上であることが好ましい。さらに、このような重合性モノマーを製造するための方法も特に制限されず、公知の方法を適宜利用できる。また、このような重合性モノマーとしては市販品を利用してもよい。また、ディスコチック液晶化合物であっても問題なく使用することができる。液晶高分子は通常、光学的に正または負の一軸性を示すものが用いられる。それらの光学特性は、光学異方素子に要求される機能によって適宜選択されるが、ツイストネマチックハイブリッド配向した液晶高分子層の場合は、正の一軸性を示す液晶高分子が好適に用いられる。   As described above, the polymerizable liquid crystal composition may use a mixture of a liquid crystal compound having a polymerizable group and another polymerizable compound (polymerizable monomer) that does not exhibit liquid crystallinity. Such other polymerizable compounds are not particularly limited as long as they have compatibility with a liquid crystal compound having a polymerizable group and do not cause significant alignment inhibition when the liquid crystal compound is aligned. Not. For example, a known polymerizable compound can be used as appropriate, and a suitable monomer may be selected from known polymerizable monomers according to the design of the target liquid crystal composition. Examples of such other polymerizable monomers include compounds having a polymerizable functional group such as an ethylenically unsaturated group (for example, vinyl group, vinyloxy group, (meth) acryloyl group). The addition amount of such other polymerizable monomers is preferably 0.5 to 50% by weight based on the total amount of the liquid crystal compound having a polymerizable group and other polymerizable monomers not exhibiting liquid crystallinity. 1 to 30% by weight is preferable. Further, the number of polymerizable functional groups of such a polymerizable monomer is preferably 2 or more from the viewpoint of sufficiently increasing the polymerization rate and imparting sufficient heat resistance to the obtained liquid crystal film. . Furthermore, the method for producing such a polymerizable monomer is not particularly limited, and a known method can be appropriately used. Moreover, you may utilize a commercial item as such a polymerizable monomer. Even a discotic liquid crystal compound can be used without any problem. As the liquid crystal polymer, those showing optically positive or negative uniaxiality are usually used. These optical characteristics are appropriately selected depending on the function required for the optical anisotropic element, but in the case of a liquid crystal polymer layer with twisted nematic hybrid alignment, a liquid crystal polymer exhibiting positive uniaxiality is preferably used.

上記したような重合性液晶組成物や二色性色素を重合させるための重合開始剤としては特に制限されず、公知の重合開始剤を適宜利用することができる。このように、前記重合開始剤は、公知の重合開始剤の中から、組成物中の前記重合性液晶化合物の種類に応じて、より効率よく前記重合性液晶化合物の重合を開始させることが可能なものを適宜選択して利用すればよい。
また、このような重合開始剤は、熱重合開始剤(熱重合反応を利用する際の開始剤)であっても、光重合開始剤(光や電子線の照射を利用する際の開始剤)であってもよい。このような重合開始剤としては、液晶フィルムを製造する際の基材としてプラスチックフィルム等を用いる場合に、熱によりその基材等が変形したり、変質したりすることを防止するといった観点から、光重合開始剤を用いることがより好ましい。
The polymerization initiator for polymerizing the polymerizable liquid crystal composition and the dichroic dye as described above is not particularly limited, and a known polymerization initiator can be appropriately used. As described above, the polymerization initiator can start the polymerization of the polymerizable liquid crystal compound more efficiently according to the type of the polymerizable liquid crystal compound in the composition from among known polymerization initiators. What is necessary is just to select suitably and use.
Moreover, even if such a polymerization initiator is a thermal polymerization initiator (an initiator when utilizing a thermal polymerization reaction), a photopolymerization initiator (an initiator when utilizing light or electron beam irradiation) It may be. As such a polymerization initiator, in the case of using a plastic film or the like as a base material when producing a liquid crystal film, from the viewpoint of preventing the base material and the like from being deformed or altered by heat, It is more preferable to use a photopolymerization initiator.

また、このような光重合開始剤としては、市販品を利用してもよく、例えば、Ciba−Geigy社製の光重合開始剤(商品名「イルガキュア907」、商品名「イルガキュア651」、商品名「イルガキュア184」)や、Union Carbide社製の光重合開始剤(商品名「UVI6974」)等を適宜使用してもよい。なお、このような光重合開始剤は、光又は電子線の照射により、自由ラジカルを生成するものや、イオンを生成するもの等があるが、組成物中の前記重合性液晶化合物の種類や重合反応の条件等に応じて、自由ラジカルを生成する光重合開始剤(例えば、Ciba−Geigy社製の商品名「イルガキュア651」等)や、イオンを生成する光重合開始剤(例えば、Union
Carbide社製の光重合開始剤(商品名「UVI6974」))の中から好適なものを適宜選択して利用すればよい。
In addition, as such a photopolymerization initiator, a commercially available product may be used. For example, a photopolymerization initiator manufactured by Ciba-Geigy (trade name “Irgacure 907”, trade name “Irgacure 651”, trade name) “Irgacure 184”) or a photopolymerization initiator (trade name “UVI6974”) manufactured by Union Carbide may be used as appropriate. Such photopolymerization initiators include those that generate free radicals and those that generate ions upon irradiation with light or an electron beam, and the type and polymerization of the polymerizable liquid crystal compound in the composition. Depending on the reaction conditions, etc., a photopolymerization initiator that generates free radicals (for example, trade name “Irgacure 651” manufactured by Ciba-Geigy) or a photopolymerization initiator that generates ions (for example, Union)
A suitable photopolymerization initiator (trade name “UVI6974”) manufactured by Carbide may be appropriately selected and used.

また、本発明に係る重合性液晶化合物および二色性色素の混合物における前記重合開始剤の含有量としては、前記混合物100重量部に対して1〜10重量部であることが好ましく、3〜5重量部であることがより好ましい。このような重合開始剤の含有量が上記数値範囲内であれば、得られる位相差板の硬化性が十分であり、また、液晶の配向に欠陥を生じるのを抑制することができる。   Further, the content of the polymerization initiator in the mixture of the polymerizable liquid crystal compound and the dichroic dye according to the present invention is preferably 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the mixture, and 3 to 5 More preferred are parts by weight. If the content of such a polymerization initiator is within the above numerical range, the resulting retardation plate has sufficient curability and can suppress the occurrence of defects in the alignment of the liquid crystal.

<位相差板の製造方法>
次に、本発明の液晶フィルムからなる位相差板の製造方法について説明する。
位相差板製造の方法としては特に限定されるものではないが、例えば、重合性液晶組成物と、二色性色素と、必要に応じて添加される各種の化合物とを含む組成物を溶融状態で、あるいは該組成物の溶液を、配向基板上に塗布することにより塗膜を形成する。次に、該塗膜を乾燥、熱処理(液晶の配向)することにより、あるいは必要により光照射および/または加熱処理(重合・架橋)等の前述の配向を固定化する手段を用いてネマチックハイブリッド配向を固定化することにより、液晶及び二色性色素の配向が固定化された液晶フィルムが形成される。
<Method for producing retardation plate>
Next, the manufacturing method of the phase difference plate which consists of a liquid crystal film of this invention is demonstrated.
The method for producing the retardation plate is not particularly limited. For example, a composition containing a polymerizable liquid crystal composition, a dichroic dye, and various compounds added as necessary is melted. Alternatively, a coating film is formed by applying a solution of the composition onto an alignment substrate. Next, the coating film is dried, heat-treated (liquid crystal alignment), or nematic hybrid alignment using means for fixing the alignment such as light irradiation and / or heat treatment (polymerization / crosslinking) as necessary. By fixing the liquid crystal film, a liquid crystal film in which the orientation of the liquid crystal and the dichroic dye is fixed is formed.

本明細書において、「ネマチックハイブリッド配向の状態で固定化された」という配向状態は、前記重合性液晶組成物を重合して、液晶化合物の配向を固定化した後に得られる液晶フィルムにおいて、ネマチックハイブリッド配向(液晶分子のダイレクターがフィルムの膜厚方向から見て(好ましくはすべての場所において異なる角度を向いて整列している配向)が確認されることをいい、前記重合性液晶化合物等に由来する成分(好ましくは重合性液晶化合物に由来する成分:その重合性液晶化合物自体、その重合性液晶化合物が分解されて形成された構成物やその重合性液晶化合物の重合物等を含む。)のうちのいずれかが、ネマチックハイブリッド配向の状態で固定化されていればよい。また、本明細書において、「ネマチックハイブリッド構造」とは、液晶フィルム内において液晶化合物がネマチックハイブリッド配向している配向構造をいう。   In this specification, the alignment state “fixed in the state of nematic hybrid alignment” means that in the liquid crystal film obtained by polymerizing the polymerizable liquid crystal composition and fixing the alignment of the liquid crystal compound, the nematic hybrid Derived from the polymerizable liquid crystal compound or the like, which means that the orientation (the orientation in which the directors of the liquid crystal molecules are seen from the film thickness direction of the film (preferably the orientation aligned at different angles in all places) is confirmed. (Preferably a component derived from a polymerizable liquid crystal compound: the polymerizable liquid crystal compound itself, a composition formed by decomposing the polymerizable liquid crystal compound, a polymer of the polymerizable liquid crystal compound, and the like). Any one of them may be fixed in a nematic hybrid orientation state.In this specification, “nematic hive” Tsu and de structure "refers to the alignment structure in which a liquid crystal compound in the liquid crystal film is a nematic hybrid orientation.

溶液の調製に用いる溶媒に関しては、液晶組成物および二色性色素を溶解でき適当な条件で留去できる溶媒であれば特に制限はない。例えば、均一な膜厚となるように溶液を塗布するのに適切な乾燥速度、取扱い容易性(環境への有害性)および重合性液晶化合物および二色性色素に対する溶解性の観点から、プロピレングリコール1−モノメチルエーテル2−アセタート、酢酸2−メトキシエチル、トルエン、ザイレン、メトキシベンゼン、1,2−メトキシベンゼン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、γ-ブチロラクトンが好ましく、プロピレングリコール1−モノメチルエーテル2−アセタート、γ-ブチロラクトンがより好ましい。なお、このような溶媒としては1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて利用してもよい。また、基材の種類によっては、溶媒の種類によっては腐食が生じる場合もあることから、基材の種類に応じて好適な溶媒を適宜選択して利用することが好ましい。   The solvent used for preparing the solution is not particularly limited as long as it can dissolve the liquid crystal composition and the dichroic dye and can be distilled off under suitable conditions. For example, propylene glycol from the viewpoint of drying speed suitable for applying the solution so as to obtain a uniform film thickness, ease of handling (harmful to the environment) and solubility in polymerizable liquid crystal compounds and dichroic dyes. 1-monomethyl ether 2-acetate, 2-methoxyethyl acetate, toluene, xylene, methoxybenzene, 1,2-methoxybenzene, cyclohexanone, cyclopentanone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, γ-butyrolactone, propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate and γ-butyrolactone are more preferable. In addition, you may utilize 1 type as such a solvent individually or in combination of 2 or more types. Further, depending on the type of the base material, corrosion may occur depending on the type of the solvent. Therefore, it is preferable to appropriately select and use a suitable solvent according to the type of the base material.

また、本発明に使用する溶媒の含有量は、その組成物の使用方法(例えば液晶フィルムを形成するために使用する場合には、その厚さの設計やコーティング方法等も含めた使用方法等)等によって、適宜調整することができる。例えば、溶媒の含有量は、30〜98重量%であることが好ましく、50〜95重量%であることがより好ましく、70〜90重量%であることが更に好ましい。溶媒の含有量が30重量%以上であれば、重合性液晶化合物および二色性色素の混合物に対する溶媒の量が確保されるため、保管中に液晶が析出するのを抑制したり、該混合物の粘度が高くなって湿潤(wetting)性が低下するのを抑制し、位相差板の製造時のコーティングを良好に行ったりすることができる。また、溶媒の含有量が95重量%以下であれば、溶媒を除去する場合にその除去時間(乾燥時間)が長くかからず、フィルムを製造する場合に作業効率が低下するのを抑制し、該混合物を基材上にコーティングした場合に表面の流動性を抑えるため、均一な位相差板を製造することができる。このように、本発明の重合性液晶化合物および二色性色素の混合物においては、溶媒以外の成分の混合物の量は、重量基準で5〜70重量%であることが好ましく、10〜50重量%であることがより好ましく、10〜30重量%であることが更に好ましい。また、配向基板上に均一な塗膜を形成するために、反応活性化剤、増感剤、界面活性剤、消泡剤、レベリング剤などを溶液に添加してもよい。   In addition, the content of the solvent used in the present invention is determined by the method of using the composition (for example, when using it to form a liquid crystal film, the method of use including the design of the thickness, the coating method, etc.) It can be adjusted as appropriate. For example, the content of the solvent is preferably 30 to 98% by weight, more preferably 50 to 95% by weight, and still more preferably 70 to 90% by weight. If the content of the solvent is 30% by weight or more, the amount of the solvent with respect to the mixture of the polymerizable liquid crystal compound and the dichroic dye is secured, so that the precipitation of the liquid crystal during storage can be suppressed, It is possible to suppress a decrease in wettability due to an increase in viscosity, and to perform a good coating during the production of a retardation plate. In addition, if the content of the solvent is 95% by weight or less, when removing the solvent, the removal time (drying time) does not take long, and when the film is produced, the work efficiency is prevented from being lowered, Since the fluidity of the surface is suppressed when the mixture is coated on a substrate, a uniform retardation plate can be produced. Thus, in the mixture of the polymerizable liquid crystal compound and the dichroic dye of the present invention, the amount of the mixture of components other than the solvent is preferably 5 to 70% by weight, and 10 to 50% by weight. It is more preferable that it is 10 to 30% by weight. In order to form a uniform coating film on the alignment substrate, a reaction activator, a sensitizer, a surfactant, an antifoaming agent, a leveling agent, and the like may be added to the solution.

次に配向基板について説明する。
配向基板としては、まず平滑な平面を有するものが好ましく、有機高分子材料からなるフィルムやシート、ガラス板、金属板などを挙げることができる。コストや連続生産性の観点からは有機高分子からなる材料を用いることが好ましい。有機高分子材料の例としては、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスルフォン、環状ないしノルボルネン構造を有するシクロポリオレフィン、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
Next, the alignment substrate will be described.
As the alignment substrate, a substrate having a smooth plane is preferable, and examples thereof include a film or sheet made of an organic polymer material, a glass plate, and a metal plate. From the viewpoint of cost and continuous productivity, it is preferable to use a material made of an organic polymer. Examples of organic polymer materials include polyvinyl alcohol, polyimide, polyamide, polyamideimide, polyphenylene sulfide, polyether sulfone, polyphenylene oxide, polyether ketone, polyether ether ketone, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polysulfone, cyclic to thru Examples thereof include cyclopolyolefin having a norbornene structure, diacetyl cellulose, triacetyl cellulose, cellulose acetate, cellulose propionate, cellulose butyrate, epoxy resin, and phenol resin.

このような基材としては、特に制限されるものではないが、形成される液晶層と基材との積層体をそのまま光学フィルム等に用いる場合等において、その用途等に応じて、位相差機能を有するものとしてもよい。更に、このような基材は、一軸延伸したもの(いわゆる一軸延伸フィルム)であっても二軸延伸したもの(いわゆる二軸延伸フィルム)であってもよい。なお、このような基材は、これを縦方向および横方向に延伸することにより、二軸性の光学異方性を発現させて、光学異方性を有するフィルムとして利用してもよい。   Such a substrate is not particularly limited, but in the case where the laminate of the liquid crystal layer and the substrate to be formed is used as it is for an optical film or the like, depending on its use, etc., a retardation function It is good also as what has. Further, such a substrate may be uniaxially stretched (so-called uniaxially stretched film) or biaxially stretched (so-called biaxially stretched film). Such a base material may be used as a film having optical anisotropy by developing biaxial optical anisotropy by stretching the base material in the vertical direction and the horizontal direction.

また、このような基材としては、Z軸配向処理を施したものを用いてもよい。更に、このような基材としては、その接着性を制御する目的で、片面もしくは両面にコロナ処理、プラズマ処理、UV−オゾン処理、ケン化処理等の表面処理を適宜行ってもよい。このような表面処理を採用する際の処理条件としては、利用する基材等に応じて適宜設定すればよく、特に制限されず、公知の条件を適宜採用すればよい。   Moreover, as such a base material, a substrate that has been subjected to a Z-axis alignment treatment may be used. Furthermore, such a substrate may be appropriately subjected to surface treatment such as corona treatment, plasma treatment, UV-ozone treatment, saponification treatment, etc. on one or both sides for the purpose of controlling the adhesiveness. The treatment conditions for adopting such a surface treatment may be appropriately set according to the base material to be used, and are not particularly limited, and known conditions may be appropriately adopted.

これらフィルムは製造方法によっては改めて配向能を発現させるための処理を行わなくとも本発明に使用される液晶物質に対して十分な配向能を示すものもあるが、配向能が不十分、または配向能を示さない等の場合には、必要によりこれらのフィルムを適度な加熱下に延伸する、フィルム面をレーヨン布等で一方向に擦るいわゆるラビング処理を行う、フィルム上にポリイミド、ポリビニルアルコール、シランカップリング剤等の公知の配向剤からなる配向膜を設けてラビング処理を行う、フィルム上に光配向膜を塗布し適度な温度で加熱後、直線偏光紫外線を照射して配向膜を形成する、酸化珪素等の斜方蒸着処理、あるいはこれらを適宜組み合わせるなどして配向能を発現させたフィルムを用いても良い。また表面に規則的な微細溝を設けたアルミニウム、鉄、銅などの金属板や各種ガラス板等も配向基板として使用することができる。この中でも、液晶の分野においては、基板に対して布等で擦るラビング処理を行うことが一般的である。ラビング条件を規定する重要な設定値としては周速比がある。これはラビング布をロールに巻きつけて回転させつつ基板を擦る場合の、布の移動速度と基板の移動速度の比を表す。本発明においては、通常周速比が50以下、より好ましくは25以下、特に好ましくは10以下である。周速比が50以下であれば、液晶組成物を十分に配向させることができ、光学特性を十分に発現させることができる。   Some of these films exhibit sufficient alignment ability for the liquid crystal substance used in the present invention without performing treatment for expressing the alignment ability again depending on the production method, but the alignment ability is insufficient, or alignment If the film does not show the performance, etc., these films are stretched under appropriate heating if necessary, the film surface is rubbed in one direction with a rayon cloth, etc., so-called rubbing treatment, polyimide, polyvinyl alcohol, silane on the film An alignment film made of a known alignment agent such as a coupling agent is provided and subjected to rubbing treatment. A photo-alignment film is applied on the film, heated at an appropriate temperature, and then irradiated with linearly polarized ultraviolet rays to form the alignment film. You may use the film which expressed the orientation ability by oblique vapor deposition processing, such as a silicon oxide, or combining these suitably. In addition, a metal plate such as aluminum, iron, or copper having various fine grooves on the surface, various glass plates, or the like can be used as the alignment substrate. Among these, in the field of liquid crystals, it is common to perform a rubbing process that rubs the substrate with a cloth or the like. An important setting value that defines the rubbing condition is a peripheral speed ratio. This represents the ratio between the movement speed of the cloth and the movement speed of the substrate when the rubbing cloth is wound around a roll and rubbed while the substrate is rubbed. In the present invention, the peripheral speed ratio is usually 50 or less, more preferably 25 or less, and particularly preferably 10 or less. When the peripheral speed ratio is 50 or less, the liquid crystal composition can be sufficiently oriented, and the optical characteristics can be sufficiently exhibited.

次に塗布方法について説明する。
塗布方法については、塗膜の均一性が確保される方法であれば、特に限定されることはなく公知の方法を採用することができる。例えば、スピンコート法、ダイコート法、カーテンコート法、ディップコート法、ロールコート法などが挙げられる。このような塗膜としては、上記本発明の重合性液晶化合物および二色性色素混合物中の溶媒の含有量等によっても異なるものであり、一概には言えないが、乾燥前の塗膜の厚み(ウエット膜厚)が3〜50μmであることが好ましく、5〜20μmであることがより好ましい。このような厚み(ウエット膜厚)が3μm以上であれば、所望の光学特性を得るために重合性液晶組成物中の固形分(液晶化合物等)の析出を抑制し、均一な液晶フィルムを得ることができ、また均一な塗布により液晶フィルムの十分な平滑性が得られる。また、20μm以下であれば、所望の光学特性とするための液晶組成物中の固形分の濃度が薄くなるため、塗布後の乾燥時間が長くなるのを抑制することができる。
Next, the coating method will be described.
The application method is not particularly limited as long as the uniformity of the coating film is ensured, and a known method can be adopted. Examples thereof include spin coating, die coating, curtain coating, dip coating, and roll coating. Such a coating film differs depending on the content of the solvent in the polymerizable liquid crystal compound of the present invention and the dichroic dye mixture, etc., and cannot generally be said, but the thickness of the coating film before drying. The (wet film thickness) is preferably 3 to 50 μm, and more preferably 5 to 20 μm. If such a thickness (wet film thickness) is 3 μm or more, in order to obtain desired optical characteristics, precipitation of a solid content (liquid crystal compound or the like) in the polymerizable liquid crystal composition is suppressed, and a uniform liquid crystal film is obtained. Moreover, sufficient smoothness of the liquid crystal film can be obtained by uniform coating. Moreover, since the density | concentration of the solid content in a liquid-crystal composition for setting it as a desired optical characteristic will become thin if it is 20 micrometers or less, it can suppress that the drying time after application | coating becomes long.

液晶組成物の溶液を塗布する方法では、塗布後に溶媒を除去するための乾燥工程を入れることが好ましい。この乾燥工程は、上記本発明に使用する重合性液晶化合物、二色性色素、溶媒の種類等によっても異なるものであり、一概に言えるものではなく、特に制限されるものではない。例えば、溶媒の種類によっては、常温(25℃)でも塗膜から溶媒を乾燥除去することが可能である。このように、溶媒の種類等によっては、特に加熱処理を施すことなく、液晶化合物がホモジニアス配向した液晶フィルムを製造することも可能である。また、このような溶媒除去工程における温度条件としては、15〜110℃であることが好ましく、20〜80℃であることがより好ましい。温度条件が15℃以上であれば、冷却設備を必要とせず、効率的な製造が可能となる。また、110℃以下であれば、基材が熱により歪んで光学特性等が変化するのを抑制することができる。   In the method of applying the solution of the liquid crystal composition, it is preferable to include a drying step for removing the solvent after the application. This drying step varies depending on the polymerizable liquid crystal compound, dichroic dye, type of solvent, and the like used in the present invention, and is not generally limited, and is not particularly limited. For example, depending on the type of solvent, the solvent can be removed from the coating film even at room temperature (25 ° C.). As described above, depending on the type of the solvent, it is possible to produce a liquid crystal film in which the liquid crystal compound is homogeneously oriented without any particular heat treatment. Moreover, as temperature conditions in such a solvent removal process, it is preferable that it is 15-110 degreeC, and it is more preferable that it is 20-80 degreeC. When the temperature condition is 15 ° C. or higher, cooling equipment is not required and efficient production is possible. Moreover, if it is 110 degrees C or less, it can suppress that a base material is distorted with a heat | fever and an optical characteristic etc. change.

また、この乾燥工程における圧力条件としては、特に制限されないが、600〜1400hPaであることが好ましく、900〜1100hPaであることがより好ましい。このような圧力条件が600hPa以上であれば、溶媒の乾燥が緩慢であり、乾燥ムラが生じるのを抑制することができる。また、圧力条件が1400hPa以下であれば、溶媒の乾燥にかかる時間を低減することができる。このような溶媒除去工程の時間(乾燥時間)としては、特に制限されないが、10秒〜60分とすることが好ましく、1分〜30分とすることがより好ましい。乾燥時間が10秒以上であれば、溶媒の乾燥が緩慢であるため、液晶フィルムの平滑性を維持することができる。また、60分以下であれば、製造速度が速く、十分な生産性を維持することができる。なお、このような溶媒除去工程に乾燥装置を利用する場合においては、前記塗膜と乾燥装置との相対的な移動速度を、相対風速が60m/分〜1200m/分となるように制御することが好ましい。塗膜の均一性が維持される方法であれば、特に限定されることなく公知の方法を採用することができる。例えば、ヒーター(炉)、温風吹きつけなどの方法が挙げられる。
塗布された膜の乾燥状態における膜厚は、0.1μm〜50μm、好ましくは0.2μm〜20μmである。膜厚が上記数値範囲内であれば、得られる液晶フィルムの光学性能を十分に発現でき、液晶化合物及び二色性色素を十分に配向させることができる。
Moreover, it does not restrict | limit especially as pressure conditions in this drying process, However, It is preferable that it is 600-1400 hPa, and it is more preferable that it is 900-1100 hPa. If such a pressure condition is 600 hPa or more, drying of the solvent is slow and it is possible to suppress the occurrence of drying unevenness. If the pressure condition is 1400 hPa or less, the time required for drying the solvent can be reduced. Although it does not restrict | limit especially as time (drying time) of such a solvent removal process, It is preferable to set it as 10 second-60 minutes, and it is more preferable to set it as 1 minute-30 minutes. If the drying time is 10 seconds or more, the drying of the solvent is slow, so that the smoothness of the liquid crystal film can be maintained. Moreover, if it is 60 minutes or less, a manufacturing speed is quick and sufficient productivity can be maintained. In addition, when using a drying apparatus for such a solvent removal process, control the relative moving speed of the said coating film and drying apparatus so that a relative wind speed may be 60m / min-1200m / min. Is preferred. Any known method can be employed without particular limitation as long as the uniformity of the coating film is maintained. For example, a method such as a heater (furnace) or hot air blowing may be used.
The thickness of the applied film in the dry state is 0.1 μm to 50 μm, preferably 0.2 μm to 20 μm. When the film thickness is within the above numerical range, the optical performance of the obtained liquid crystal film can be sufficiently exhibited, and the liquid crystal compound and the dichroic dye can be sufficiently oriented.

次に配向を固定化する方法について説明する。
前記重合性液晶組成物を重合して液晶化合物の配向状態を固定化する方法としては、用いる重合性液晶組成物や重合開始剤の種類等に応じて、重合が可能な公知の方法を適宜採用することができる。このような配向状態の固定化(重合・固定化)の方法としては、例えば、重合開始剤の種類等に応じて、光照射及び/又は加熱処理を施すことにより、前記重合性基(反応性官能基)を反応させてホモジニアス配向の配向状態で配向を固定化する方法を採用してもよい。
Next, a method for fixing the orientation will be described.
As a method for fixing the alignment state of the liquid crystal compound by polymerizing the polymerizable liquid crystal composition, a known method capable of polymerization is appropriately employed depending on the type of the polymerizable liquid crystal composition or the polymerization initiator used. can do. As a method for fixing such an alignment state (polymerization / fixation), for example, the polymerizable group (reactive property) can be obtained by performing light irradiation and / or heat treatment depending on the kind of the polymerization initiator. A method may be employed in which the orientation is fixed in a homogeneous orientation state by reacting a functional group).

前記重合開始剤が光の照射により開始剤の機能を発現するようなものである場合(例えば、いわゆる光カチオン発生剤の場合)には、光照射によりホモジニアス配向の配向状態を固定化することが好ましい。このような光照射の方法としては特に制限されず、例えば、用いる重合開始剤の吸収波長領域にスペクトルを有する光源(例えば、10mW/cm以上の照度を有する、メタルハライドランプ、中圧或いは高圧水銀灯(中圧或いは高圧水銀紫外ランプ)、超高圧水銀灯、低圧水銀灯、キセノンランプ、アークランプ、レーザーなど)を用いて、その光源からの光を照射する方法が挙げられる。なお、このような光の照射により反応開始剤を活性化させることが可能となり、効率よく反応性官能基を反応させることが可能となる。 When the polymerization initiator is such that it exhibits the function of the initiator by light irradiation (for example, in the case of a so-called photocation generator), the alignment state of the homogeneous alignment may be fixed by light irradiation. preferable. The light irradiation method is not particularly limited. For example, a light source having a spectrum in the absorption wavelength region of the polymerization initiator used (for example, a metal halide lamp, an intermediate pressure or a high pressure mercury lamp having an illuminance of 10 mW / cm 2 or more. (Medium pressure or high pressure mercury ultraviolet lamp), ultra high pressure mercury lamp, low pressure mercury lamp, xenon lamp, arc lamp, laser, etc.) and irradiating light from the light source. In addition, it becomes possible to activate a reaction initiator by such light irradiation, and it becomes possible to react a reactive functional group efficiently.

また、このような光照射の方法において光の積算照射量としては、波長365nmでの積算露光量として、10〜2000mJ/cmであることが好ましく、100〜1500mJ/cmであることがより好ましい。ただし、前記重合開始剤の吸収領域と、光源のスペクトルが著しく異なる場合や、重合性液晶化合物自身に光源波長光の吸収能がある場合等は、この限りではない。これらの場合には、より効率よく配向状態を維持したまま、塗膜を固定化(硬化)させるという観点から、適当な光増感剤や、吸収波長の異なる2種以上の重合開始剤を混合して用いる等の方法を採用してもよい。また、このような光照射時の温度条件は、重合性液晶化合物がネマチックハイブリッド配向の配向状態を維持できる温度範囲とすればよく、特に制限されない。なお、光照射時に、塗膜の表面温度が液晶温度の範囲を維持できるように、基材と光源(紫外線ランプ等)との間には、コールドミラーやその他の冷却装置を設けてもよい。 Further, in such a light irradiation method, the integrated light irradiation amount is preferably 10 to 2000 mJ / cm 2 and more preferably 100 to 1500 mJ / cm 2 as the integrated exposure amount at a wavelength of 365 nm. preferable. However, this is not the case when the absorption region of the polymerization initiator and the spectrum of the light source are significantly different, or when the polymerizable liquid crystal compound itself has the ability to absorb light of the light source wavelength. In these cases, an appropriate photosensitizer and two or more polymerization initiators having different absorption wavelengths are mixed from the viewpoint of fixing (curing) the coating film while maintaining the orientation state more efficiently. For example, a method such as use may be employed. Further, the temperature condition during such light irradiation is not particularly limited as long as the polymerizable liquid crystal compound can maintain a nematic hybrid alignment state. A cold mirror or other cooling device may be provided between the substrate and the light source (such as an ultraviolet lamp) so that the surface temperature of the coating film can maintain the range of the liquid crystal temperature during light irradiation.

さらに、このような光照射時の雰囲気の条件としては、特に制限されず、大気雰囲気であっても或いは反応効率を高めるために酸素を遮断した窒素雰囲気下であってもよい。なお、雰囲気中の酸素濃度は重合度に関与するため、空気中で所望の重合度に達しない場合には、窒素置換等の方法により酸素濃度を低下させた雰囲気で光照射することが好ましい。このような場合の雰囲気ガス中の酸素濃度としては、10容量%以下であることが好ましく、7容量%以下であることがさらに好ましく、3容量%以下であることが最も好ましい。   Furthermore, the conditions of the atmosphere at the time of such light irradiation are not particularly limited, and may be an air atmosphere or a nitrogen atmosphere in which oxygen is blocked in order to increase reaction efficiency. Since the oxygen concentration in the atmosphere is related to the degree of polymerization, when the desired degree of polymerization is not reached in the air, it is preferable to perform light irradiation in an atmosphere in which the oxygen concentration is reduced by a method such as nitrogen substitution. In such a case, the oxygen concentration in the atmospheric gas is preferably 10% by volume or less, more preferably 7% by volume or less, and most preferably 3% by volume or less.

また、前記重合開始剤が熱により開始剤の機能を発現するようなものである場合(例えば、いわゆる熱カチオン発生剤の場合)には、加熱処理によりネマチックハイブリッド配向の配向状態で配向を固定化することが好ましい。このような加熱処理の条件としては、特に制限されず、前記重合開始剤の種類に応じて、配向状態が十分に維持されるように温度条件を選択すればよく、公知の条件を適宜採用することができる。
なお、基材が耐熱性の低いものである場合には、前記重合開始剤として光の照射により開始剤の機能を発現するようなものを用い、光照射によりネマチックハイブリッド配向の配向状態を固定化することが好ましい。
In addition, when the polymerization initiator is such that the function of the initiator is manifested by heat (for example, in the case of a so-called thermal cation generator), the alignment is fixed in a nematic hybrid alignment state by heat treatment. It is preferable to do. The conditions for such heat treatment are not particularly limited, and the temperature conditions may be selected so that the orientation state is sufficiently maintained according to the type of the polymerization initiator, and known conditions are appropriately employed. be able to.
If the base material has low heat resistance, the polymerization initiator that exhibits the function of an initiator by light irradiation is used, and the alignment state of the nematic hybrid alignment is fixed by light irradiation. It is preferable to do.

以上のような工程により製造した液晶フィルムは、充分強固な膜となっている。具体的には、硬化反応によりメソゲンが3次元的に結合され、硬化前と比べて耐熱性(液晶配向保持の上限温度)が向上するのみでなく、耐スクラッチ性、耐磨耗性、耐クラック性などの機械的強度に関しても大幅に向上する。   The liquid crystal film produced by the above process is a sufficiently strong film. Specifically, the mesogens are three-dimensionally bonded by the curing reaction, and not only the heat resistance (the upper limit temperature for maintaining the liquid crystal alignment) is improved as compared to before curing, but also scratch resistance, abrasion resistance, crack resistance. The mechanical strength such as property is also greatly improved.

このようにして、前記配向基板上に重合性液晶組成物および二色性色素を含む混合物を塗布した後に、塗膜から溶媒を除去して、液晶化合物および二色性色素を配向させ、その液晶状態を固定化することによって、配向状態がネマチックハイブリッド配向の状態で固定化された液晶フィルムを前記配向基板上に形成することができる。   Thus, after applying the mixture containing the polymerizable liquid crystal composition and the dichroic dye on the alignment substrate, the solvent is removed from the coating film to align the liquid crystal compound and the dichroic dye, and the liquid crystal By fixing the state, a liquid crystal film in which the alignment state is fixed in a nematic hybrid alignment state can be formed on the alignment substrate.

なお、配向基板として、光学的に等方でない、あるいは得られる位相差板が最終的に目的とする使用波長領域において不透明である、もしくは配向基板の膜厚が厚すぎて実際の使用に支障を生じるなどの問題がある場合、配向基板上で形成された形態から、光学的に等方な基板、位相差機能を有する延伸フィルム、あるいは、直接、偏光板に転写した形態も使用しうる。転写方法としては公知の方法を採用することができる。   As the alignment substrate, it is not optically isotropic, or the obtained retardation plate is finally opaque in the intended use wavelength region, or the alignment substrate is too thick, which hinders actual use. When there is a problem such as occurrence, an optically isotropic substrate, a stretched film having a retardation function, or a form directly transferred to a polarizing plate can be used from the form formed on the alignment substrate. As a transfer method, a known method can be adopted.

また、該液晶フィルムにおけるネマチックハイブリッド配向の確認方法としては、以下のような方法を採用してもよい。ネマチックハイブリッド配向の確認方法としては、公知の方法を適宜採用でき、特に制限されるものではないが、一対の直交偏光板(一方の偏向板が偏向する方向と、他方の偏向板が偏向する方向が垂直となる一対の偏光板)の間に液晶フィルム(基材との積層体の状態のもの等であってもよい。)を配置した試料を用いて、肉眼で透過光を確認する方法や位相差板を偏光顕微鏡で観察する方法を採用してもよい。バックライト上に置いた一対の直交偏光板の間に前記液晶フィルムを正面から見た時のバックライトからの光の透過強度が最も暗くなるような角度に配置し、前記液晶フィルムの表面に対して遅相軸を軸にして斜めから観察した際に明るくなり、進相軸を軸にして斜めから観察した際に暗いままであることを確認することで、ネマチックハイブリッド配向の有無を確認することができる。また、ネマチックハイブリッド配向液晶フィルムは、上述のように光の入射角に応じて位相差の特性が異なるものとなることから、ネマチックハイブリッド配向の確認方法としては、例えば、液晶フィルムの表面に対して垂直な方向(垂直入射角)の位相差と前記垂直入射角から特定の角度に光の入射角を傾けた場合の位相差とを測定することが可能な複屈折測定装置(例えばAxo−metrix社製の商品名「Axoscan」、王子計測機器社製の商品名「KOBRA−21ADH」等)を用いて、視野角0度(液晶フィルムに対して垂直の方向)から視野角がより大きくなる方向に角度を適宜変更しながら位相差の測定を行い、複数の視野角において前記試料の位相差をそれぞれ求め、液晶フィルムの表面に対して垂直な方向において位相差が確認され、液晶フィルムの表面に対して視野角がより大きくなる方向において位相差が、視野角の−方向と+方向との値が互いに非対称性をみせること、を確認することに基づいて、ネマチックハイブリッド配向の有無を確認する方法を採用してもよい。   Further, as a method for confirming nematic hybrid alignment in the liquid crystal film, the following method may be employed. As a method for confirming the nematic hybrid alignment, a known method can be appropriately adopted, and is not particularly limited. However, a pair of orthogonal polarizing plates (a direction in which one deflector deflects and a direction in which the other deflector deflects) A method for confirming transmitted light with the naked eye using a sample in which a liquid crystal film (which may be in the form of a laminate with a base material) is disposed between a pair of polarizing plates in which are perpendicular to each other, You may employ | adopt the method of observing a phase difference plate with a polarizing microscope. Between the pair of orthogonal polarizing plates placed on the backlight, the liquid crystal film is disposed at an angle such that the transmission intensity of light from the backlight when viewed from the front is the darkest, and is slow relative to the surface of the liquid crystal film. The presence of nematic hybrid alignment can be confirmed by confirming that it becomes bright when observed obliquely with the phase axis as the axis and remains dark when observed obliquely with the fast axis as the axis. . In addition, since the nematic hybrid alignment liquid crystal film has different retardation characteristics depending on the incident angle of light as described above, as a method for confirming the nematic hybrid alignment, for example, with respect to the surface of the liquid crystal film A birefringence measuring apparatus (for example, Axo-metrix) capable of measuring a phase difference in a vertical direction (perpendicular incident angle) and a phase difference when the incident angle of light is tilted from the vertical incident angle to a specific angle. Using a product name “Axoscan” manufactured by Oji Scientific Instruments, and a product name “KOBRA-21ADH” manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.) in a direction in which the viewing angle increases from 0 degree (perpendicular to the liquid crystal film). The phase difference is measured while appropriately changing the angle, and the phase difference of the sample is obtained for each of a plurality of viewing angles. Based on confirming that the phase difference is confirmed and the phase difference in the direction in which the viewing angle becomes larger with respect to the surface of the liquid crystal film shows that the values of the − and + directions of the viewing angle are asymmetric with each other. Thus, a method for confirming the presence or absence of nematic hybrid alignment may be employed.

また、このような液晶フィルムの厚み(硬化膜の膜厚)としては、用途や求める特性によっても異なるものではあるが、0.1〜10μmであることが好ましく、0.2〜5μmであることがより好ましい。このような液晶フィルムの厚みが0.1μm以上であれば、所望の位相差を発現でき、10μm以下であれば、液晶の配向性の低下を抑制したり、色素による透過率の低下を抑制することができる。   In addition, the thickness of the liquid crystal film (the thickness of the cured film) varies depending on the application and required characteristics, but is preferably 0.1 to 10 μm, and preferably 0.2 to 5 μm. Is more preferable. If the thickness of such a liquid crystal film is 0.1 μm or more, a desired retardation can be expressed, and if it is 10 μm or less, a decrease in the orientation of the liquid crystal or a decrease in the transmittance due to the dye is suppressed. be able to.

このような液晶フィルムの複屈折Δnは、用途や求める特性によっても異なるものではあるが、0.005〜0.5であることが好ましく、0.01〜0.3であることがさらに好ましい。複屈折Δnが上記の範囲であれば、フィルムを所望の位相差とした場合に厚さを10μm以下とできるので位相差板、積層偏光板として好適に用いることができる。   The birefringence Δn of such a liquid crystal film varies depending on the application and required characteristics, but is preferably 0.005 to 0.5, and more preferably 0.01 to 0.3. If birefringence (DELTA) n is said range, when a film is made into a desired phase difference, thickness can be 10 micrometers or less, Therefore It can use suitably as a phase difference plate and a laminated polarizing plate.

<積層偏光板>
本発明に使用される積層偏光版は、位相差板と偏光子を組み合わせたものである。直線偏光子としては、通常、偏光子の片側または両側に保護フィルムを有するものが使用される。偏光子は、特に制限されず、各種のものを使用できる。例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらのなかでもポリビニルアルコール系フィルムを延伸して二色性材料(沃素、染料)を吸着・配向したものが好適に用いられる。偏光子の厚さも特に制限されないが、5〜80μm程度が一般的である。
<Laminated polarizing plate>
The laminated polarizing plate used in the present invention is a combination of a retardation plate and a polarizer. As the linear polarizer, one having a protective film on one side or both sides of the polarizer is usually used. The polarizer is not particularly limited, and various types can be used. For example, dichroic substances such as iodine and dichroic dyes are adsorbed on hydrophilic polymer films such as polyvinyl alcohol films, partially formalized polyvinyl alcohol films, and ethylene / vinyl acetate copolymer partially saponified films. And a polyene-based oriented film such as a uniaxially stretched product, a polyvinyl alcohol dehydrated product or a polyvinyl chloride dehydrochlorinated product. Among these, those obtained by stretching a polyvinyl alcohol film and adsorbing and orienting a dichroic material (iodine, dye) are preferably used. The thickness of the polarizer is not particularly limited, but is generally about 5 to 80 μm.

前記積層偏光板は、位相差板及び偏光子を、それぞれ粘着剤層を介して互いに貼り合わせることにより作製することができるが、該液晶フィルムからなる位相差板であれば、重合性液晶化合物と二色性色素からなる混合物を、直接、ないしは、配向膜等を介して偏光板の偏光子上に塗布、配向固定化することにより作製することができる。粘着剤層を形成する粘着剤は特に制限されないが、例えば、アクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系やゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤の如く光学的透明性に優れ、適度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を好ましく用いることができる。   The laminated polarizing plate can be prepared by laminating a retardation plate and a polarizer to each other via an adhesive layer. If the retardation plate comprises the liquid crystal film, a polymerizable liquid crystal compound and It can be produced by applying a mixture of dichroic dyes directly or through an alignment film on a polarizer of a polarizing plate and fixing the alignment. The pressure-sensitive adhesive forming the pressure-sensitive adhesive layer is not particularly limited. For example, an acrylic polymer, a silicone-based polymer, a polyester, a polyurethane, a polyamide, a polyether, a fluorine-based or rubber-based polymer is appropriately used as a base polymer. Can be selected and used. In particular, those having excellent optical transparency such as an acrylic pressure-sensitive adhesive, exhibiting appropriate wettability, cohesiveness, and adhesive pressure-sensitive adhesive properties, and being excellent in weather resistance, heat resistance and the like can be preferably used.

本発明の位相差板は、ネマチックハイブリッド配向構造を固定化した液晶フィルムであることから、当該フィルムの上下は光学的に等価ではない。したがって楕円偏光又は円偏光の機能を有する積層偏光板として、液晶フィルムのどちらのフィルム面を偏光板側にするのかによって、また液晶セル等の光学パラメーターとの組合せによって、表示性能が異なる。本発明は液晶フィルムのどちらのフィルム面を偏光板側にするのか限定しないが、積層偏光板に要求される光学特性、また当該積層偏光板を備える液晶表示装置、有機EL表示装置に要求される表示特性等を考慮して、本発明の積層偏光板の構成ならびに液晶表示装置、有機EL表示装置への配置条件等を決定することが望ましい。   Since the retardation plate of the present invention is a liquid crystal film in which a nematic hybrid alignment structure is fixed, the upper and lower sides of the film are not optically equivalent. Therefore, as a laminated polarizing plate having the function of elliptically polarized light or circularly polarized light, the display performance varies depending on which film surface of the liquid crystal film is placed on the polarizing plate side and in combination with optical parameters such as a liquid crystal cell. Although this invention does not limit which film surface of a liquid crystal film is a polarizing plate side, it is requested | required for the optical characteristic requested | required of a laminated polarizing plate, a liquid crystal display device provided with the said laminated polarizing plate, and an organic electroluminescent display device. In consideration of display characteristics and the like, it is desirable to determine the configuration of the laminated polarizing plate of the present invention and the arrangement conditions for the liquid crystal display device and the organic EL display device.

<表示装置>
本発明の表示装置は、上記本発明の位相差板を備えるものである。また、本発明の表示装置は、該位相差板と偏光子とを備えた楕円偏光又は円偏光の機能を有する積層偏光板を備えるものである。このような本発明の表示装置としては、上記本発明の位相差板を備えていればよく、画像表示装置の種類は特に制限されず、液晶表示装置や有機EL表示装置、プラズマディスプレイ等のような公知の表示装置を適宜利用することができる。また、上記本発明の位相差板を表示装置に配置する方法等も特に制限されず、公知の方法を適宜利用することができる。
<Display device>
The display device of the present invention includes the retardation plate of the present invention. In addition, the display device of the present invention includes a laminated polarizing plate having the function of elliptically polarized light or circularly polarized light provided with the retardation plate and a polarizer. Such a display device of the present invention only needs to include the retardation plate of the present invention, and the type of the image display device is not particularly limited, such as a liquid crystal display device, an organic EL display device, and a plasma display. Such known display devices can be used as appropriate. Further, the method of arranging the retardation plate of the present invention on the display device is not particularly limited, and a known method can be appropriately used.

本発明の位相差板を適用する液晶表示装置について説明する。
本発明の液晶表示装置は、前記位相差板を少なくとも有する。液晶表示装置は一般的に、偏光子、液晶セル、および位相差板、反射層、光拡散層、バックライト、フロントライト、光制御フィルム、導光板、プリズムシート等の部材から構成されるが、本発明においては前記位相差板を使用する点を除いて特に制限は無い。また位相差板の使用位置は特に制限はなく、1カ所でも複数カ所でも良い。また、他の位相差板と組み合わせて使用することもできる。
A liquid crystal display device to which the retardation plate of the present invention is applied will be described.
The liquid crystal display device of the present invention has at least the retardation plate. A liquid crystal display device is generally composed of a polarizer, a liquid crystal cell, and a retardation plate, a reflection layer, a light diffusion layer, a backlight, a front light, a light control film, a light guide plate, a prism sheet, and the like. In the present invention, there is no particular limitation except that the retardation plate is used. The use position of the phase difference plate is not particularly limited, and may be one or a plurality of places. Moreover, it can also be used in combination with another phase difference plate.

液晶セルとしては特に制限されず、電極を備える一対の透明基板で液晶層を狭持したもの等の一般的な液晶セルが使用できる。
液晶セルを構成する前記透明基板としては、液晶層を構成する液晶性を示す材料を特定の配向方向に配向させるものであれば特に制限はない。具体的には、基板自体が液晶を配向させる性質を有している透明基板、基板自体は配向能に欠けるが、液晶を配向させる性質を有する配向膜等をこれに設けた透明基板等がいずれも使用できる。また、液晶セルの電極は、公知のものが使用できる。通常、液晶層が接する透明基板の面上に設けることができ、配向膜を有する基板を使用する場合は、基板と配向膜との間に設けることができる。
前記液晶層を形成する液晶性を示す材料としては、特に制限されず、各種の液晶セルを構成し得る通常の各種低分子液晶物質、高分子液晶物質およびこれらの混合物が挙げられる。また、これらに液晶性を損なわない範囲で色素やカイラル剤、非液晶性物質等を添加することもできる。
前記液晶セルは、前記電極基板および液晶層の他に、従来公知の各種の方式の液晶セルとするのに必要な各種の構成要素を備えていても良い。
The liquid crystal cell is not particularly limited, and a general liquid crystal cell such as a liquid crystal layer sandwiched between a pair of transparent substrates provided with electrodes can be used.
The transparent substrate constituting the liquid crystal cell is not particularly limited as long as the liquid crystal material constituting the liquid crystal layer is aligned in a specific alignment direction. Specifically, a transparent substrate having the property of aligning the liquid crystal itself, a substrate itself lacking alignment ability, but a transparent substrate provided with an alignment film having the property of aligning liquid crystal, etc. Can also be used. Moreover, a well-known thing can be used for the electrode of a liquid crystal cell. Usually, it can be provided on the surface of the transparent substrate in contact with the liquid crystal layer, and when a substrate having an alignment film is used, it can be provided between the substrate and the alignment film.
The material exhibiting liquid crystallinity for forming the liquid crystal layer is not particularly limited, and examples thereof include various ordinary low-molecular liquid crystal substances, polymer liquid crystal substances, and mixtures thereof that can constitute various liquid crystal cells. In addition, a dye, a chiral agent, a non-liquid crystal substance, or the like can be added to these as long as liquid crystallinity is not impaired.
In addition to the electrode substrate and the liquid crystal layer, the liquid crystal cell may include various components necessary for forming various conventionally known liquid crystal cells.

本発明の位相板を備える本発明の液晶表示装置は、位相差板が所望の複屈折波長分散特性を有することから、その特性に応じて、例えば、液晶表示装置の視野角を十分に広げたり、輝度を十分に向上させたりすること等が可能となり、これにより視野角向上や画質向上を十分に図ることができる。   The liquid crystal display device of the present invention including the phase plate of the present invention has a desired birefringence wavelength dispersion characteristic because the phase difference plate has a desired birefringence wavelength dispersion characteristic. Thus, it is possible to sufficiently improve the luminance and the like, and thereby the viewing angle and the image quality can be sufficiently improved.

本発明の位相差板を備える有機エレクトロルミネセンス表示装置(有機EL表示装置)について説明する。
一般に、有機EL表示装置は、透明基板上に透明電極と有機発光層と金属電極とを順に積層して発光体(有機エレクトロルミネセンス発光体)を形成している。ここで、有機発光層は、種々の有機薄膜の積層体であり、例えばトリフェニルアミン誘導体等からなる正孔注入層と、アントラセン等の蛍光性の有機固体からなる発光層との積層体や、あるいはこのような発光層とペリレン誘導体等からなる電子注入層の積層体や、またあるいはこれらの正孔注入層、発光層、および電子注入層の積層体等、種々の組み合わせをもった構成が知られている。
An organic electroluminescence display device (organic EL display device) including the retardation plate of the present invention will be described.
Generally, in an organic EL display device, a transparent electrode, an organic light emitting layer, and a metal electrode are sequentially laminated on a transparent substrate to form a light emitter (organic electroluminescent light emitter). Here, the organic light emitting layer is a laminate of various organic thin films, for example, a laminate of a hole injection layer made of a triphenylamine derivative and the like and a light emitting layer made of a fluorescent organic solid such as anthracene, Alternatively, a structure having various combinations such as a laminate of such a light emitting layer and an electron injection layer composed of a perylene derivative or the like, or a laminate of these hole injection layer, light emitting layer, and electron injection layer is known. It has been.

有機EL表示装置は、透明電極と金属電極とに電圧を印加することによって、有機発光層に正孔と電子とが注入され、これら正孔と電子との再結合によって生じるエネルギーが蛍光物質を励起し、励起された蛍光物質が基底状態に戻るときに光を放射する、という原理で発光する。途中の再結合というメカニズムは、一般のダイオードと同様であり、このことからも予想できるように、電流と発光強度は印加電圧に対して整流性を伴う強い非線形性を示す。   In organic EL display devices, holes and electrons are injected into the organic light-emitting layer by applying a voltage to the transparent electrode and the metal electrode, and the energy generated by recombination of these holes and electrons excites the fluorescent material. Then, light is emitted on the principle that the excited fluorescent material emits light when returning to the ground state. The mechanism of recombination in the middle is the same as that of a general diode, and as can be predicted from this, the current and the emission intensity show strong nonlinearity with rectification with respect to the applied voltage.

有機EL表示装置においては、有機発光層での発光を取り出すために、少なくとも一方の電極が透明でなくてはならず、通常酸化インジウムスズ(ITO)などの透明導電体で形成した透明電極を陽極として用いている。一方、電子注入を容易にして発光効率を上げるには、陰極に仕事関数の小さな物質を用いることが重要で、通常Mg−Ag、Al−Liなどの金属電極を用いている。   In an organic EL display device, in order to extract light emitted from the organic light emitting layer, at least one of the electrodes must be transparent, and a transparent electrode usually formed of a transparent conductor such as indium tin oxide (ITO) is used as an anode. It is used as. On the other hand, in order to facilitate electron injection and increase luminous efficiency, it is important to use a material having a small work function for the cathode, and usually metal electrodes such as Mg—Ag and Al—Li are used.

このような構成の有機EL表示装置において、有機発光層は、厚さ10nm程度ときわめて薄い膜で形成されている。このため、有機発光層も透明電極と同様、光をほぼ完全に透過する。その結果、非発光時に透明基板の表面から入射し、透明電極と有機発光層とを透過して金属電極で反射した光が、再び透明基板の表面側へと出るため、外部から視認したとき、有機EL表示装置の表示面が鏡面のように見える。
例えば、有機発光層の表面側に透明電極を備えるとともに、有機発光層の裏面側に金属電極を備えてなる有機エレクトロルミネセンス発光体を含む有機EL表示装置において、透明電極の表面側に偏光板を設けるとともに、これら透明電極と偏光板との間に位相差板を設けることができる。
In the organic EL display device having such a configuration, the organic light emitting layer is formed of a very thin film having a thickness of about 10 nm. For this reason, the organic light emitting layer transmits light almost completely like the transparent electrode. As a result, light that is incident from the surface of the transparent substrate at the time of non-light emission, passes through the transparent electrode and the organic light emitting layer, and is reflected by the metal electrode is again emitted to the surface side of the transparent substrate. The display surface of the organic EL display device looks like a mirror surface.
For example, in an organic EL display device including an organic electroluminescent light emitting device including a transparent electrode on the surface side of the organic light emitting layer and a metal electrode on the back surface side of the organic light emitting layer, a polarizing plate is provided on the surface side of the transparent electrode. And a phase difference plate can be provided between the transparent electrode and the polarizing plate.

位相差板および直線偏光子は、外部から入射して金属電極で反射してきた光を偏光する作用を有するため、その偏光作用によって金属電極の鏡面を外部から視認させないという効果がある。特に、位相差板を1/4波長板で構成し、かつ直線偏光子と位相差板を組み合わせた円偏光板(積層偏光版)を形成させることにより、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
すなわち、この有機EL表示装置に入射する外部光は、直線偏光子により直線偏光成分のみが透過する。この直線偏光は位相差板により一般に楕円偏光となるが、とくに位相差板が1/4波長板でしかも直線偏光子と位相差板との偏光方向のなす角がπ/4のときには円偏光となる。
Since the retardation plate and the linear polarizer have a function of polarizing light incident from the outside and reflected by the metal electrode, there is an effect that the mirror surface of the metal electrode is not visually recognized by the polarization action. In particular, the mirror surface of the metal electrode is completely shielded by forming a circularly polarizing plate (laminated polarizing plate) in which the retardation plate is a quarter-wave plate and a linear polarizer and a retardation plate are combined. Can do.
That is, only the linearly polarized light component of the external light incident on the organic EL display device is transmitted by the linear polarizer. This linearly polarized light is generally elliptically polarized by the phase difference plate. In particular, when the phase difference plate is a quarter wavelength plate and the angle between the polarization directions of the linear polarizer and the phase difference plate is π / 4, Become.

この円偏光は、透明基板、透明電極、有機薄膜を透過し、金属電極で反射して、再び有機薄膜、透明電極、透明基板を透過して、位相差板に再び直線偏光となる。そして、この直線偏光は、直線偏光子の偏光方向と直交しているので、偏光板を透過できない。その結果、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。直線偏光板に1/4波長板を組み合わせた円偏光板を形成させるという点で、前記偏光板の吸収軸と前記1/4波長板の遅相軸とのなす角度をpとしたとき、本発明の位相差板がネマチックハイブリッド配向の場合は、好ましくは40度〜50度、より好ましくは42度〜48度、更に好ましくは略45度の範囲である。上記数値範囲内であれば、十分な反射防止効果が得られ、画質の低下を抑制できる。本発明の位相差板がツイストネマチックハイブリッド配向の場合は、ツイスト角により、前記偏光板の吸収軸と前期1/4波長板の遅相軸とのなす角度を変えて設定する必要があり、一概に範囲を規定することは難しい。   This circularly polarized light is transmitted through the transparent substrate, the transparent electrode, and the organic thin film, is reflected by the metal electrode, is again transmitted through the organic thin film, the transparent electrode, and the transparent substrate, and becomes linearly polarized light again on the retardation plate. Since this linearly polarized light is orthogonal to the polarization direction of the linear polarizer, it cannot be transmitted through the polarizing plate. As a result, the mirror surface of the metal electrode can be completely shielded. When the angle formed by the absorption axis of the polarizing plate and the slow axis of the quarter-wave plate is p, the circular polarizing plate is formed by combining a linear polarizing plate with a quarter-wave plate. When the phase difference plate of the invention is nematic hybrid orientation, it is preferably in the range of 40 to 50 degrees, more preferably 42 to 48 degrees, and still more preferably about 45 degrees. If it is in the said numerical range, sufficient antireflection effect will be acquired and the fall of an image quality can be suppressed. When the retardation plate of the present invention is twisted nematic hybrid orientation, it is necessary to change the angle formed by the absorption axis of the polarizing plate and the slow axis of the quarter-wave plate in the previous period depending on the twist angle. It is difficult to specify the range.

以下に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、実施例で用いた各分析方法は以下の通りである。
(1)液晶の配向状態
オリンパス光学社製BH2偏光顕微鏡用いて確認した。
(2)屈折率
屈折率no、neは、分光エリプソメトリ(堀場製作所社製、製品名「AUTO−SE」)を用い、温度20℃±2℃、相対湿度60±5%の条件下で、波長領域440〜1000nmのスペクトルを測定した。
(3)複屈折率、斜め透過率
Axometrics社製自動複屈折計Axoscanを用いて測定した。
(4)二色性色素の偏光吸収スペクトル
日本分光(株)製分光スペクトル(V−570)を用いて測定した。
(5)反射率の視野角
有機EL表示装置の正面及び斜め方向から見た場合の反射率の視野角特性は、ELDIM社製反射視野角測定装置EZ−CONTRASTを用いて測定した。反射視野角特性の評価基準は、以下の通りである。
評価○:反射視野角特性が良好であった。
評価△:反射視野角特性が多少劣っていた。
評価×:反射視野角特性が劣っていた。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
In addition, each analysis method used in the Example is as follows.
(1) Alignment state of liquid crystal This was confirmed using an Olympus BH2 polarizing microscope.
(2) Refractive index Refractive indexes no and ne are measured using spectroscopic ellipsometry (manufactured by Horiba, Ltd., product name “AUTO-SE”) under conditions of a temperature of 20 ° C. ± 2 ° C. and a relative humidity of 60 ± 5%. A spectrum in the wavelength region of 440 to 1000 nm was measured.
(3) Birefringence and oblique transmittance Measured using an automatic birefringence meter Axoscan manufactured by Axometrics.
(4) Polarization absorption spectrum of dichroic dye Measurement was performed using a spectrum (V-570) manufactured by JASCO Corporation.
(5) Viewing angle of reflectance The viewing angle characteristics of the reflectance when viewed from the front and oblique directions of the organic EL display device were measured using a reflection viewing angle measuring device EZ-CONTRAST manufactured by ELDIM. The evaluation criteria for the reflection viewing angle characteristics are as follows.
Evaluation (circle): The reflective viewing angle characteristic was favorable.
Evaluation Δ: Reflective viewing angle characteristics were somewhat inferior.
Evaluation x: The reflection viewing angle characteristic was inferior.

[実施例1]
〈重合性液晶化合物(A)と二色性色素との混合溶液の調製〉
下記式で表される示される棒状液晶化合物(21)と二種類以上のメソゲン基を有する化合物(22)をそれぞれ準備した。なお、棒状液晶化合物(21)と二種類以上のメソゲン基を有する化合物(22)は、特開2002−267838号公報に記載された方法により製造した。
[Example 1]
<Preparation of mixed solution of polymerizable liquid crystal compound (A) and dichroic dye>
A rod-shaped liquid crystal compound (21) represented by the following formula and a compound (22) having two or more kinds of mesogenic groups were prepared. The rod-like liquid crystal compound (21) and the compound (22) having two or more kinds of mesogenic groups were produced by the method described in JP-A No. 2002-267838.

次に、棒状液晶化合物(21)17.6重量部と、二種類以上のメソゲン基を有する化合物(22)2重量部とを混合し、第一の混合物(重合性液晶組成物(A)とする)を得た。次いで、第一の混合物100重量部に、二色性色素(長瀬産業社製トリスアゾ色素、商品名:G−241、極大吸収波長560nm)0.08重量部を添加し、更に、重合開始剤(Ciba−Geigy社製、商品名:イルガキュア651、室温(25℃)条件下で固体)を、重合性液晶組成物(A)と二色性色素の総量100重量部に対して3重量部となる割合で添加して、重合性液晶化合物(A)と、二色性色素と、重合開始剤とを混合してなる第二の混合物(固体)を得た。
次いで、第二の混合物を、クロロベンゼン(溶媒)中に溶解させて、孔径0.45μmのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)製フィルターで不溶分をろ過して、重合性液晶化合物(A)と、二色性色素と、重合開始剤と、溶媒とを含む混合溶液(第三の混合物)を得た。なお、このような第三の混合物の製造に際しては、第三の混合物中の溶媒の含有量が67重量%となり、重合性液晶化合物(B)と、二色性色素と、重合開始剤との総量が33重量%となるようにして溶媒を用いた。
Next, 17.6 parts by weight of the rod-shaped liquid crystal compound (21) and 2 parts by weight of the compound (22) having two or more kinds of mesogenic groups are mixed, and the first mixture (polymerizable liquid crystal composition (A) and Obtained). Next, 0.08 part by weight of a dichroic dye (Nagase Sangyo Trisazo dye, trade name: G-241, maximum absorption wavelength 560 nm) is added to 100 parts by weight of the first mixture, and a polymerization initiator ( Ciba-Geigy, trade name: Irgacure 651, solid at room temperature (25 ° C.)) is 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the polymerizable liquid crystal composition (A) and the dichroic dye. It added by the ratio and the 2nd mixture (solid) formed by mixing a polymeric liquid crystal compound (A), a dichroic dye, and a polymerization initiator was obtained.
Next, the second mixture is dissolved in chlorobenzene (solvent), the insoluble matter is filtered through a polytetrafluoroethylene (PTFE) filter having a pore size of 0.45 μm, and the polymerizable liquid crystal compound (A) and A mixed solution (third mixture) containing a chromatic dye, a polymerization initiator, and a solvent was obtained. In producing the third mixture, the content of the solvent in the third mixture is 67% by weight, and the polymerizable liquid crystal compound (B), the dichroic dye, and the polymerization initiator are used. The solvent was used so that the total amount was 33% by weight.

〈液晶層の作製〉
まず、配向基板は以下のようにして調製した。厚さ38μmのポリエチレンナフタレート(PET)フィルム(帝人(株)製PEN)を15cm角に切り出し、アルキル変性ポリビニルアルコール(PVA:(株)クラレ製MP−203)の5重量%溶液(溶媒は、水とイソプロピルアルコールの重量比1:1の混合溶媒)をスピンコート法により塗布し、50℃のホットプレートで30分乾燥した後、120℃のオーブンで10分間加熱した。次いで、レーヨンのラビング布でラビングした。得られたPVA層の膜厚は1.2μmであった。ラビング時の周速比(ラビング布の移動速度/基板フィルムの移動速度)は4とした。
<Preparation of liquid crystal layer>
First, the alignment substrate was prepared as follows. A polyethylene naphthalate (PET) film having a thickness of 38 μm (PEN manufactured by Teijin Limited) was cut into a 15 cm square, and a 5 wt% solution of alkyl-modified polyvinyl alcohol (PVA: MP-203 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) A mixed solvent of water and isopropyl alcohol in a weight ratio of 1: 1) was applied by spin coating, dried on a hot plate at 50 ° C. for 30 minutes, and then heated in an oven at 120 ° C. for 10 minutes. Subsequently, it was rubbed with a rayon rubbing cloth. The film thickness of the obtained PVA layer was 1.2 μm. The peripheral speed ratio during rubbing (moving speed of rubbing cloth / moving speed of substrate film) was 4.

このようにして得られた配向基板に、上述のようにして得られた第三の混合物をスピンコート法により塗布(コーティング)して、塗膜(ウエット膜厚:5μm)を形成し、塗膜と配向基板との積層体を得た。
次に、前記塗膜と配向基板の積層体を圧力:1013hPa、温度:72℃から10分かけて62℃まで徐冷し、前記塗膜から溶媒を乾燥除去した後、室温まで急冷した。
次いで、前記溶媒除去工程により乾燥した後の塗膜に対して、照度:15mW/cmの高圧水銀ランプを用いて、積算照射量が200mJ/cmとなるようにして、紫外光(ただし、365nmの波長の光を測定した光量)を照射することにより、液晶化合物を重合(硬化)して配向状態を固定化し、配向基板上に配向状態が固定化された液晶フィルムが積層された積層体(液晶フィルムと配向基板の積層体)を得た。
The alignment substrate thus obtained is coated (coated) with the third mixture obtained as described above by a spin coating method to form a coating film (wet film thickness: 5 μm). And a laminated body of the alignment substrate was obtained.
Next, the laminate of the coating film and the alignment substrate was gradually cooled from pressure: 1013 hPa, temperature: 72 ° C. to 62 ° C. over 10 minutes, and after removing the solvent from the coating film by drying, it was rapidly cooled to room temperature.
Next, with respect to the coating film dried by the solvent removal step, using a high-pressure mercury lamp with an illuminance of 15 mW / cm 2 , the integrated irradiation amount is 200 mJ / cm 2, and ultraviolet light (however, A laminated body in which a liquid crystal compound is polymerized (cured) to fix an alignment state and a liquid crystal film in which the alignment state is fixed is laminated on an alignment substrate. (Laminated body of liquid crystal film and alignment substrate) was obtained.

基板として用いたPETフィルムは大きな複屈折を持ち光学用フィルムとして好ましくないため、得られた配向基板上の液晶層を、紫外線硬化型接着剤を介して、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム(富士フィルム社製Z−TAC、40um)に転写した。すなわち、PETフィルム上の硬化した液晶層の上に、接着剤を5μm厚となるように塗布し、TACフィルムでラミネートして、TACフィルム側から紫外線を照射して接着剤を硬化させた後、配向基板を剥離した。
得られた光学フィルム(液晶層/接着剤層/TAC)を偏光顕微鏡下で観察すると、ディスクリネーション(配向欠陥)がなくモノドメインの均一な配向であることがわかった。
Since the PET film used as the substrate has a large birefringence and is not preferable as an optical film, the triacetylcellulose (TAC) film (Fuji Film) is bonded to the obtained liquid crystal layer on the alignment substrate through an ultraviolet curable adhesive. The product was transferred to Z-TAC (40 um). That is, on the cured liquid crystal layer on the PET film, the adhesive was applied to a thickness of 5 μm, laminated with the TAC film, and after the adhesive was cured by irradiating ultraviolet rays from the TAC film side, The alignment substrate was peeled off.
When the obtained optical film (liquid crystal layer / adhesive layer / TAC) was observed under a polarizing microscope, it was found that there was no disclination (orientation defect) and the monodomain was uniformly oriented.

TACフィルムと液晶層の積層体とTACフィルム単体の面内方向のリターデーション(Δnd)の波長分散特性を「Axoscan」を用いて測定し、両者の引き算から、液晶フィルム層の複屈折の波長分散特性を測定した。図16に、液晶層の複屈折の波長分散特性を、表1に光学特性結果をまとめる。550nmでのΔn・dは138nmであり、Δn・d(500)/Δn・d(550)=0.96、Δn・d(600)/Δn・d(550)=1.03であった。
また、得られた光学フィルムをラビング方向(液晶分子の配向方向)に傾けたときのレターデーション(Δnd)を「Axoscan」を用いて測定した。測定結果を図17に示す。図17に示す通り、左右非対称な視野角依存性を持っており、傾斜配向していることが分かった。得られた光学フィルムは、特開平11−194325号公報の実施例に記載された方法により、この液晶層が均一チルト配向ではなく、ネマチックハイブリッド配向していることを確認した。解析の結果、平均チルト角は26.7度、TACフィルム側界面のチルト角は48.0度であった。
The wavelength dispersion characteristic of retardation (Δnd) in the in-plane direction of the laminate of the TAC film and the liquid crystal layer and the TAC film alone is measured using “Axoscan”, and the birefringence wavelength dispersion of the liquid crystal film layer is calculated by subtracting both. Characteristics were measured. FIG. 16 summarizes the birefringence wavelength dispersion characteristics of the liquid crystal layer, and Table 1 summarizes the optical characteristics results. Δn · d at 550 nm was 138 nm, and Δn · d (500) / Δn · d (550) = 0.96 and Δn · d (600) / Δn · d (550) = 1.03.
Further, the retardation (Δnd) when the obtained optical film was tilted in the rubbing direction (the alignment direction of liquid crystal molecules) was measured using “Axoscan”. The measurement results are shown in FIG. As shown in FIG. 17, it has a viewing angle dependency that is asymmetrical to the left and right, and is found to be tilted. The obtained optical film was confirmed to have a nematic hybrid orientation rather than a uniform tilt orientation by the method described in Examples of JP-A-11-194325. As a result of analysis, the average tilt angle was 26.7 degrees, and the tilt angle at the TAC film side interface was 48.0 degrees.

続いて、TACフィルムと液晶の積層体の透過率の角度依存性を「Axoscan」を用いて測定した。図14に示した通り前記光学フィルムの表面への法線方向とチルト方向の両方に平行な面において、光学フィルムの表面への法線方向に対してチルト方向と反対側の方向に角度θ(度)で傾斜した方向から光学フィルムの表面に光を入射させたときの透過率の測定値をT(θ)と表す。また、θが負の場合には、光学フィルムの表面への法線方向とチルト方向の両方に平行な面において、光学フィルムの表面への法線方向に対してチルト方向に角度―θ(度)で傾斜した方向から光学フィルムの表面に光を入射させたときの透過率の測定値をT(θ)と表す。同時に、前記光学フィルム積層体の作成方法のうち、液晶フィルムに二色性色素を添加しないことを除いて同様に作成した光学フィルムの透過率の角度依存性を同様に測定した(図18)。入射角度θ(度)における二色性色素を添加しない光学フィルム積層体の入射角度θ(度)における透過率の測定値をT(θ)とあらわすことにする。また、入射角度−θ(度)における二色性色素を添加しない光学フィルム積層体の入射角度−θ(度)における透過率の測定値をT(−θ)とあらわすことにする。測定の結果、光学フィルムは上記数式(1)および(2)を満たした。 Subsequently, the angle dependency of the transmittance of the laminate of the TAC film and the liquid crystal was measured using “Axoscan”. As shown in FIG. 14, in a plane parallel to both the normal direction to the surface of the optical film and the tilt direction, an angle θ (in the direction opposite to the tilt direction with respect to the normal direction to the surface of the optical film) The measured value of the transmittance when light is incident on the surface of the optical film from a direction inclined at a degree is expressed as T (θ). When θ is negative, an angle −θ (degrees) in the tilt direction with respect to the normal direction to the surface of the optical film in a plane parallel to both the normal direction to the surface of the optical film and the tilt direction. The measured value of the transmittance when light is incident on the surface of the optical film from the direction inclined at () is expressed as T (θ). At the same time, the angle dependency of the transmittance of the optical film prepared in the same manner except that no dichroic dye was added to the liquid crystal film in the method for preparing the optical film laminate was measured in the same manner (FIG. 18). A measured value of transmittance at an incident angle θ (degrees) of an optical film laminate without adding a dichroic dye at an incident angle θ (degrees) is represented as T 0 (θ). Further, a measured value of transmittance at an incident angle of −θ (degrees) of an optical film laminate to which no dichroic dye is added at an incident angle of −θ (degrees) is expressed as T 0 (−θ). As a result of the measurement, the optical film satisfied the above mathematical expressions (1) and (2).

〈有機ELディスプレイの反射防止性能評価〉
得られた光学フィルムを、市販の偏光板1(住友化学社製、商品名:SRW062)と、偏光板1の吸収軸2と光学フィルム3内の液晶層4のチルト方向5が45度になるようにアクリル系粘着剤を介して貼り合わせて円偏光板7を作製した。貼り合わせる際、TACフィルム6側が偏光板1と接するように積層させた。偏光板1と光学フィルム3の液晶層4の積層状態での断面構造の概要図を図19に示す。光学フィルム3内の液晶層は、液晶分子がより立ち上がっている面が偏光板1側になり、液晶分子がより寝ている面が偏光板1と反対側になる。
<Antireflection performance evaluation of organic EL display>
With respect to the obtained optical film, a commercially available polarizing plate 1 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name: SRW062), an absorption axis 2 of the polarizing plate 1 and a tilt direction 5 of the liquid crystal layer 4 in the optical film 3 become 45 degrees. In this manner, the circularly polarizing plate 7 was produced by pasting together through an acrylic adhesive. At the time of bonding, the TAC film 6 side was laminated so as to be in contact with the polarizing plate 1. FIG. 19 shows a schematic diagram of a cross-sectional structure in the laminated state of the polarizing plate 1 and the liquid crystal layer 4 of the optical film 3. In the liquid crystal layer in the optical film 3, the surface on which the liquid crystal molecules rise more is on the side of the polarizing plate 1, and the surface on which the liquid crystal molecules lie further is on the side opposite to the polarizing plate 1.

得られた円偏光板7を、市販の有機ELディスプレイの有機EL素子の透明ガラス基板上にアクリル系粘着剤を介して貼着し、本発明の有機EL表示装置を作成した。その結果、円偏光板7を配置しない場合に比べ、大幅な外光反射防止効果を発揮し、視認性の優れた有機EL表示装置が得られることが分かった。
また、外光を入射した際の反射率の視野角特性を測定した結果と正面反射率を図20、表1に示す。
また、この有機EL表示装置の発光スペクトルは図13に示すグラフであり、作製した光学フィルムを貼りあわせても、比較例1で貼り合わせた場合と比較して3%程度の透過率低下に抑えられることが確認できた。
The obtained circularly polarizing plate 7 was stuck on a transparent glass substrate of an organic EL element of a commercially available organic EL display via an acrylic pressure-sensitive adhesive to produce the organic EL display device of the present invention. As a result, it was found that an organic EL display device that exhibits a significant effect of preventing external light reflection and has excellent visibility as compared with the case where the circularly polarizing plate 7 is not disposed can be obtained.
In addition, FIG. 20 and Table 1 show the results of measuring the viewing angle characteristics of the reflectance when external light is incident and the front reflectance.
Moreover, the emission spectrum of this organic EL display device is a graph shown in FIG. 13, and even when the produced optical film is bonded, the transmittance is reduced to about 3% as compared with the case of bonding in Comparative Example 1. It was confirmed that

[実施例2]
二色性色素の添加量を第一の混合物100重量部に対して0.20重量部となる割合で添加した以外は実施例1と同様の方法で、光学フィルム(液晶層/接着剤層/TAC)を得た。液晶フィルムの平均チルト角は30.8度で、TACフィルム側の界面のチルト角度は56.2度であった。また、光学フィルムは、上記数式(1)および(2)を満たした。
得られた光学フィルムから実施例1と同様の方法で本発明の有機EL表示装置を作成した。外光を入射した際の反射率の視野角特性をELDIM社製反射視野角測定装置EZ−CONTRASTにて測定した結果と正面反射率を図21、表1に示す。
[Example 2]
In the same manner as in Example 1 except that the amount of the dichroic dye added was 0.20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the first mixture, an optical film (liquid crystal layer / adhesive layer / TAC). The average tilt angle of the liquid crystal film was 30.8 degrees, and the tilt angle at the interface on the TAC film side was 56.2 degrees. Moreover, the optical film satisfy | filled the said Numerical formula (1) and (2).
An organic EL display device of the present invention was produced from the obtained optical film in the same manner as in Example 1. FIG. 21 and Table 1 show the results of measuring the viewing angle characteristics of the reflectance when incident external light is incident using a reflection viewing angle measuring device EZ-CONTRAST manufactured by ELDIM and the front reflectance.

[実施例3]
二色性色素の添加量を第一の混合物100重量部に対して0.05重量部となる割合で添加した以外は実施例1と同様の方法で、光学フィルム(液晶層/接着剤層/TAC)を得た。液晶フィルムの平均チルト角は24.3度で、TAC側の界面のチルト角度は45.0度であった。また、光学フィルムは、上記数式(1)および(2)を満たした。
得られた光学フィルムから実施例1と同様の方法で本発明の有機EL表示装置を作成した。外光を入射した際の反射率の視野角特性と正面反射率を図22、表1に示す。
[Example 3]
In the same manner as in Example 1 except that the amount of the dichroic dye added was 0.05 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the first mixture, an optical film (liquid crystal layer / adhesive layer / TAC). The average tilt angle of the liquid crystal film was 24.3 degrees, and the tilt angle of the TAC side interface was 45.0 degrees. Moreover, the optical film satisfy | filled the said Numerical formula (1) and (2).
An organic EL display device of the present invention was produced from the obtained optical film in the same manner as in Example 1. FIG. 22 and Table 1 show the viewing angle characteristics of the reflectance and the front reflectance when external light is incident.

[比較例1]
二色性色素を添加しない以外は実施例1と同様の方法で、光学フィルム(液晶層/接着剤層/TAC)を得た。液晶層の平均チルト角は18.2度で、TACフィルム側の界面のチルト角度は32.0度であった。また、光学フィルムは、上記数式(1)および(2)を満たさなかった。
得られた光学フィルムから実施例1と同様の方法で本発明の有機EL表示装置を作成した。外光を入射した際の反射率の視野角特性と正面反射率を図23、表1に示す。実施例1〜3は比較例1と比較して正面反射率が低く、高い反射防止効果を示すことが分かった。
[Comparative Example 1]
An optical film (liquid crystal layer / adhesive layer / TAC) was obtained in the same manner as in Example 1 except that no dichroic dye was added. The average tilt angle of the liquid crystal layer was 18.2 degrees, and the tilt angle of the interface on the TAC film side was 32.0 degrees. Moreover, the optical film did not satisfy | fill said Numerical formula (1) and (2).
An organic EL display device of the present invention was produced from the obtained optical film in the same manner as in Example 1. FIG. 23 and Table 1 show the viewing angle characteristics of the reflectance and the front reflectance when external light is incident. It turned out that Examples 1-3 have a low front reflectance compared with the comparative example 1, and show a high antireflection effect.

[比較例2]
塗膜を塗布後の乾燥条件を圧力:1013hPa、温度:72℃で2分乾燥後、急冷して室温まで冷却した点以外は実施例1と同様の方法で、光学フィルム(液晶層/接着剤層/TAC)を得た。液晶層の平均チルト角は0.8度で、TACフィルム側の界面のチルト角度は1.4度であり、ホモジニアス配向であることがわかった。また、光学フィルムは、上記数式(1)および(2)を満たさなかった。
得られた光学フィルムから実施例1と同様の方法で本発明の有機EL表示装置を作成した。外光を入射した際の反射率の視野角特性と正面反射率を図24、表1に示す。実施例1は比較例2と正面反射率は同等だが、反射視野角特性において大幅に高い特性を有していることがわかった。
[Comparative Example 2]
The optical film (liquid crystal layer / adhesive) was the same as in Example 1 except that the drying conditions after the coating was applied were pressure: 1013 hPa, temperature: dried at 72 ° C. for 2 minutes, and then rapidly cooled to room temperature. Layer / TAC). The average tilt angle of the liquid crystal layer was 0.8 degrees, the tilt angle of the interface on the TAC film side was 1.4 degrees, and it was found that the alignment was homogeneous. Moreover, the optical film did not satisfy | fill said Numerical formula (1) and (2).
An organic EL display device of the present invention was produced from the obtained optical film in the same manner as in Example 1. FIG. 24 and Table 1 show the viewing angle characteristics of the reflectance and the front reflectance when external light is incident. It was found that Example 1 has the same front reflectance as Comparative Example 2, but has significantly higher reflection viewing angle characteristics.

[比較例3]
二色性色素の添加量を総量100重量部に対して0.2重量部となる割合で添加した以外は比較例2と同様の方法で、光学フィルム(液晶層/接着剤層/TAC)を得た。液晶層の平均チルト角は0.6度で、TACフィルム側の界面のチルト角度は1.0度であり、ホモジニアス配向していることがわかった。また、光学フィルムは、上記数式(1)および(2)を満たさなかった。
得られた光学フィルムから実施例1と同様の方法で本発明の有機EL表示装置を作成した。外光を入射した際の反射率の視野角特性をELDIM社製反射視野角測定装置EZ−CONTRASTにて測定した結果と正面反射率を図25、表1に示す。実施例2は比較例3と正面反射率は同等だが、反射率視野角特性において大幅に高い特性を有していることがわかった。
[Comparative Example 3]
The optical film (liquid crystal layer / adhesive layer / TAC) was prepared in the same manner as in Comparative Example 2 except that the amount of the dichroic dye added was 0.2 parts by weight with respect to the total amount of 100 parts by weight. Obtained. The average tilt angle of the liquid crystal layer was 0.6 degrees, the tilt angle of the interface on the TAC film side was 1.0 degree, and it was found that the liquid crystal layer was homogeneously aligned. Moreover, the optical film did not satisfy | fill said Numerical formula (1) and (2).
An organic EL display device of the present invention was produced from the obtained optical film in the same manner as in Example 1. FIG. 25 and Table 1 show the results of measuring the viewing angle characteristics of the reflectance when external light is incident using a reflection viewing angle measuring device EZ-CONTRAST manufactured by ELDIM and the front reflectance. It was found that Example 2 has the same front reflectance as Comparative Example 3, but has significantly higher reflectance viewing angle characteristics.

1:偏光板
2:偏光板の吸収軸
3:光学フィルム
4:液晶層
5:チルト方向
6:TACフィルム
7:円偏光板
1: Polarizing plate 2: Absorption axis of polarizing plate 3: Optical film 4: Liquid crystal layer 5: Tilt direction 6: TAC film 7: Circular polarizing plate

Claims (9)

複屈折Δnが、可視光領域の少なくとも一部の波長領域において、測定波長が長いほど大きくなる「負の分散」特性を有する位相差板であって、
前記位相差板が、重合性液晶組成物と、少なくとも1種類以上の二色性色素とを含んでなり、かつ液晶化合物がネマチックハイブリッド配向した液晶フィルムからなり、
以下で定義されるT(θ)を最大にするθが下記数式(1):
|θ|≧10 (1)
{T(θ):前記液晶フィルムの表面への法線方向とチルト方向の両方に平行な面内において、前記液晶フィルムの表面への法線方向に対してチルト方向と反対側に角度θ(度)で傾斜した方向から液晶フィルムの表面に光を入射させたときの透過率(%)}
を満たす、位相差板。
The birefringence Δn is a phase difference plate having a “negative dispersion” characteristic that increases as the measurement wavelength increases in at least a part of the wavelength region of the visible light region,
The retardation plate comprises a liquid crystal film comprising a polymerizable liquid crystal composition and at least one dichroic dye, and a liquid crystal compound having a nematic hybrid alignment;
Θ that maximizes T (θ) defined below is the following formula (1):
| Θ | ≧ 10 (1)
{T (θ): In a plane parallel to both the normal direction and the tilt direction to the surface of the liquid crystal film, an angle θ () opposite to the tilt direction with respect to the normal direction to the surface of the liquid crystal film. Transmittance) when light is incident on the surface of the liquid crystal film from a direction inclined in degrees)
Satisfying the retardation plate.
前記位相差板が、下記数式(2):
|T(−θ)−T(θ)|>|T(−θ)−T(θ)| (2)
{式中、T(θ):前記液晶フィルムから前記二色性色素を除いたフィルムの表面への法線方向とチルト方向の両方に平行な面内において、前記液晶フィルムの表面への法線方向に対してチルト方向と反対側に角度θ(度)で傾斜した方向から液晶フィルムの表面に光を入射させたときの透過率(%)
θ(度):10〜40の範囲内の数値を表す}
を満たす、請求項1に記載の位相差板。
The retardation plate has the following formula (2):
| T (−θ) −T (θ) |> | T 0 (−θ) −T 0 (θ) | (2)
{In the formula, T 0 (θ): Method to the surface of the liquid crystal film in a plane parallel to both the normal direction and the tilt direction to the surface of the film obtained by removing the dichroic dye from the liquid crystal film Transmittance (%) when light is incident on the surface of the liquid crystal film from a direction inclined at an angle θ (degrees) opposite to the tilt direction with respect to the linear direction
θ (degrees): represents a numerical value in the range of 10 to 40}
The retardation plate according to claim 1, wherein
特定波長における位相差板の法線方向でのリターデーションの比が、下記数式(3)および(4):
0.80<Δn・d(500)/Δn・d(550)<1.00 (3)
1.00<Δn・d(600)/Δn・d(550)<1.15 (4)
(ここで、リターデーションとは、複屈折Δnと位相差板の膜厚dの積で表され、Δn・d(500)、Δn・d(550)、Δn・d(600)は、それぞれ波長500nm、550nm、600nmにおける位相差板のリターデーションである)
を満たす、請求項1または2に記載の位相差板。
The ratio of retardation in the normal direction of the phase difference plate at a specific wavelength is expressed by the following mathematical formulas (3) and (4):
0.80 <Δn · d (500) / Δn · d (550) <1.00 (3)
1.00 <Δn · d (600) / Δn · d (550) <1.15 (4)
(Here, retardation is represented by the product of birefringence Δn and the film thickness d of the retardation plate, and Δn · d (500), Δn · d (550), and Δn · d (600) are respectively wavelengths. Retardation of retardation plate at 500 nm, 550 nm, and 600 nm)
The phase difference plate according to claim 1 or 2, satisfying
前記位相差板の法線方向でのリターデーションをΔna・da、
前記液晶フィルムから前記二色性色素を除いた液晶フィルムからなる位相差板の法線方向でのリターデーションをΔnb・db、
とした場合に、下記数式(5)
Δna・da(580)/Δna・da(550)−Δnb・db(580)/Δnb・db(550)>0 (5)
(ここで、リターデーションとは、複屈折Δnと位相差板の膜厚dの積で表され、Δna・da(580)、Δna・da(580)は、波長580nmにおける各位相差板のリターデーションであり、Δna・da(550)、Δna・da(550)は、波長550nmにおける各位相差板のリターデーションである。)
を満たす、請求項1〜3のいずれか一項に記載の位相差板。
Retardation in the normal direction of the retardation plate is Δna · da,
Retardation in the normal direction of a retardation film composed of a liquid crystal film obtained by removing the dichroic dye from the liquid crystal film is Δnb · db,
When the following formula (5)
Δna · da (580) / Δna · da (550) −Δnb · db (580) / Δnb · db (550)> 0 (5)
(Here, the retardation is represented by the product of birefringence Δn and the thickness d of the retardation plate, and Δna · da (580) and Δna · da (580) are retardations of each retardation plate at a wavelength of 580 nm). Δna · da (550) and Δna · da (550) are retardations of each phase difference plate at a wavelength of 550 nm.)
The phase difference plate according to claim 1, wherein
前記二色性色素の極大吸収波長が380〜780nmの波長領域にある、請求項1〜4のいずれか一項に記載の位相差板。   The phase difference plate according to claim 1, wherein the maximum absorption wavelength of the dichroic dye is in a wavelength region of 380 to 780 nm. 前記二色性色素の極大吸収波長と表示装置の発光スペクトルの極大波長が異なる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の位相差板。   The phase difference plate according to claim 1, wherein a maximum absorption wavelength of the dichroic dye is different from a maximum wavelength of an emission spectrum of the display device. 前記液晶フィルムの液晶分子の平均チルト角が10度〜45度である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の位相差板。   The phase difference plate as described in any one of Claims 1-6 whose average tilt angle of the liquid crystal molecule of the said liquid-crystal film is 10 to 45 degree | times. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の位相差板と偏光子とを備えた、積層偏光板。   A laminated polarizing plate comprising the retardation plate according to any one of claims 1 to 7 and a polarizer. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の位相差板を備えた、表示装置。   The display apparatus provided with the phase difference plate as described in any one of Claims 1-7.
JP2015069205A 2015-03-30 2015-03-30 Retardation plate, laminated polarizing plate using retardation plate, and display device using retardation plate Pending JP2016188960A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015069205A JP2016188960A (en) 2015-03-30 2015-03-30 Retardation plate, laminated polarizing plate using retardation plate, and display device using retardation plate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015069205A JP2016188960A (en) 2015-03-30 2015-03-30 Retardation plate, laminated polarizing plate using retardation plate, and display device using retardation plate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016188960A true JP2016188960A (en) 2016-11-04

Family

ID=57239612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015069205A Pending JP2016188960A (en) 2015-03-30 2015-03-30 Retardation plate, laminated polarizing plate using retardation plate, and display device using retardation plate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016188960A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019035358A1 (en) * 2017-08-15 2019-02-21 富士フイルム株式会社 Vehicular mirror, and vehicular mirror equipped with image display function
WO2019044859A1 (en) * 2017-08-28 2019-03-07 富士フイルム株式会社 Optical anisotropic film, circularly polarizing plate, and display device
WO2022202141A1 (en) * 2021-03-22 2022-09-29 富士フイルム株式会社 Image display device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019035358A1 (en) * 2017-08-15 2019-02-21 富士フイルム株式会社 Vehicular mirror, and vehicular mirror equipped with image display function
JPWO2019035358A1 (en) * 2017-08-15 2020-07-30 富士フイルム株式会社 Vehicle mirror, vehicle image display function mirror
WO2019044859A1 (en) * 2017-08-28 2019-03-07 富士フイルム株式会社 Optical anisotropic film, circularly polarizing plate, and display device
JPWO2019044859A1 (en) * 2017-08-28 2020-10-15 富士フイルム株式会社 Optically anisotropic film, circular polarizing plate, display device
JP7034166B2 (en) 2017-08-28 2022-03-11 富士フイルム株式会社 Optically anisotropic film, circular polarizing plate, display device
WO2022202141A1 (en) * 2021-03-22 2022-09-29 富士フイルム株式会社 Image display device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6392257B2 (en) Retardation plate, laminated polarizing plate using retardation plate, and display device using retardation plate
JP4207180B2 (en) Phase difference plate, method for producing the same, and optical film
JP5723077B1 (en) Retardation plate, elliptically polarizing plate and display device using the same
JP2015161714A (en) Retardation plate, elliptical polarization plate, and display device using the same
WO2014156311A1 (en) Laminate polarization plate and organic el element
JP2008191630A (en) Elliptically polarizing plate, manufacturing method thereof, luminance improving film, and image display device
JP4138681B2 (en) Method for producing twisted and tilted oriented film
JP2016090613A (en) Laminated polarizing plate and display device
JP2004287416A (en) Method of manufacturing inclined alignment film, inclined alignment film and image display device
JP3992969B2 (en) Homeotropic alignment liquid crystal film, brightness enhancement film, and optical film
JP2016133728A (en) Method for manufacturing laminate, laminate, polarizing plate and image display device
JP2016139566A (en) Organic electroluminescence display device
KR20160092928A (en) Phase Difference Plate, Laminated Polarizing Plate Using the Phase Difference Plate and Display Device Using the Phase Difference Plate
JP2017037193A (en) Manufacturing method of liquid crystal film
JP2008209872A (en) Elliptically polarizing plate for vertically aligned liquid crystal display device and vertically aligned liquid crystal display device using the same
JP2016085447A (en) Retardation plate, elliptically polarizing plate, display device using the same, and polymerizable dichroic dye for retardation plate
JP2016188960A (en) Retardation plate, laminated polarizing plate using retardation plate, and display device using retardation plate
JP2017037150A (en) Phase difference plate, lamination polarizing plate using phase difference plate, and display using phase difference plate
JP2016138941A (en) Manufacturing method of liquid crystal film, liquid crystal film, laminate, polarizing plate, and image display device
JP4059683B2 (en) Birefringent film, method for producing the same, optical film, and image display device
JP2005274909A (en) Manufacturing method for retardation plate and retardation plate manufactured thereby
JP6359421B2 (en) Multilayer polarizing plate and display device
JP2007017637A (en) Laminated optical retardation plate, method for producing the same, luminance-improving film, and image display device
JP2016139058A (en) Laminate, polarizing plate and image display device
JP2016200639A (en) Method for manufacturing retardation plate, laminate with retardation plate, and display device with retardation plate