CN113167956A - 光学层叠膜辊的制造方法及光学层叠膜辊 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种制作光学层叠膜的输送操作优异的光学层叠膜辊的光学层叠膜辊的制造方法。本发明的光学层叠膜辊的制造方法包括:第1涂布工序,将含有粘合剂及光取向性聚合物的粘合剂组合物涂布于实施滚花处理的长尺寸的支持体上而形成第1涂膜;粘合剂层形成工序,在第1涂布工序之后形成粘合剂层;第2涂布工序,将含有聚合性液晶化合物的聚合性液晶组合物直接涂布于粘合剂层上,形成成为比粘合剂层的宽度窄的宽度的第2涂膜;光学各向异性层形成工序,在第2涂布工序之后形成成为比粘合剂层的宽度窄的宽度的光学各向异性层来制作光学层叠膜;及卷取工序,在光学各向异性层形成工序之后,将光学层叠膜卷取成辊状来制作光学层叠膜辊。

Description

光学层叠膜辊的制造方法及光学层叠膜辊
技术领域
本发明涉及一种光学层叠膜辊的制造方法及光学层叠膜辊。
背景技术
由光学各向异性材料构成的相位差片用于液晶显示装置、有机电致发光(以下,简称为“EL”。)显示装置、触摸面板、增亮膜等显示装置。
由于这些显示装置具有层叠不同折射率的层的结构,因此已知外光在各层的界面上反射,从而产生对比度下降或映入的问题等。
因此,在这些显示装置(尤其为液晶显示装置或有机EL显示装置等),为了抑制因外光反射引起的不良影响,一直以来使用了由相位差片和偏振膜构成的圆偏振片。
例如,在专利文献1中记载有“一种液晶组合物,其含有液晶性化合物及不具有液晶性且通过光及酸中的至少一个作用生成极性基团的聚合物。”([技术方案1]),并且记载有具有由该液晶组合物形成的至少1层光学各向异性层的相位差片、(圆)偏振片及图像显示装置([技术方案7]~[技术方案12])。
并且,在专利文献1中记载有液晶组合物中所包含的生成极性基团的聚合物(极性转换聚合物),其中,“液晶组合物中所包含的极性转换聚合物具有:将液晶组合物涂布于支撑体上而制成相位差片时将表面平滑化的流平功能;及制作具有多层光学各向异性层的相位差片时,代替在光学各向异性层之间另行形成的取向膜而转移到底层光学各向异性层的空气界面侧,从而形成大量包含极性转换聚合物的表面浓缩层的功能。还具有通过紫外线等光的作用或酸的作用,在极性转换聚合物中生成极性基团,并且通过摩擦等对该表面浓缩层赋予取向功能,使成为上层光学各向异性层的液晶性化合物取向的取向膜功能。并且,通过生成极性基团,能够抑制表面粘稠感或者减少上层光学各向异性层涂布时的凹陷。另外,能够对液晶性化合物或所使用的涂布溶剂等赋予溶解耐性或提高与液晶性化合物的相互作用,并且能够显著提高取向膜功能。”([0055])。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-277525号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
本发明人等确认了专利文献1中所记载的液晶组合物时确认到,如上所述能够确认能够将大量包含极性转换聚合物的表面浓缩层用作取向膜,但是为了赋予取向功能,需要对该表面浓缩层实施摩擦处理。
因此,本发明人等研究了,通过使用在极性转换聚合物进而导入光取向性基团的新型聚合物对表面浓缩层实施光取向处理而赋予取向功能(限制力)。
研究的结果,本发明人等确认了存在如下问题:在使用含有新型聚合物的组合物形成的底层(粘合剂层)的表面形成上层(光学各向异性层)来制作光学层叠膜的情况下,若残留露出底层的表面的部分,则在将所获得的光学层叠膜卷取成辊状时,露出部分与在1周前存在的支撑体的背面粘接,使用时无法输送光学层叠膜。
因此,本发明的课题在于提供一种制作光学层叠膜的输送操作优异的光学层叠膜辊的光学层叠膜辊的制造方法及光学层叠膜辊。
用于解决技术课题的手段
本发明人等为了实现上述课题进行深入研究的结果发现了如下而完成了本发明:通过实施滚花处理的支撑体使在粘合剂层的上层相邻而形成的光学各向异性层的宽度比粘合剂层的宽度窄,能够制作光学层叠膜的输送操作优异的光学层叠膜辊。
即,发现了能够通过以下结构解决上述课题。
[1]一种光学层叠膜辊的制造方法,其为制作光学层叠膜的辊状物的方法,所述光学层叠膜具有:支撑体;粘合剂层,在支撑体上使用含有粘合剂及光取向性聚合物的粘合剂组合物而形成并且被赋予了取向限制力;及光学各向异性层,设置于粘合剂层上,
光学各向异性层使用含有聚合性液晶化合物的聚合性液晶组合物而形成,
粘合剂层与光学各向异性层彼此相邻而层叠,
所述光学层叠膜辊的制造方法包括下述工序:
第1涂布工序,将含有粘合剂及光取向性聚合物的粘合剂组合物涂布于进行运载的实施了滚花处理的长尺寸的支撑体上而形成第1涂膜;
粘合剂层形成工序,在第1涂布工序之后形成粘合剂层;
作用工序,使选自由光、热、酸及碱组成的组中的至少1种作用;
光照射工序,照射偏振光或无偏振光来形成赋予了取向限制力的粘合剂层;
第2涂布工序,将含有聚合性液晶化合物的聚合性液晶组合物直接涂布于粘合剂层上,形成宽度比粘合剂层的宽度窄的第2涂膜;
光学各向异性层形成工序,在第2涂布工序之后,形成宽度比粘合剂层的宽度窄的光学各向异性层而制作光学层叠膜;及
卷取工序,在光学各向异性层形成工序之后,将光学层叠膜卷取成辊状而制作光学层叠膜辊,
作用工序为在粘合剂层形成工序与第2涂布工序之间进行的工序、或者与粘合剂层形成工序或第2涂布工序同时进行的工序,
光照射工序为在粘合剂层形成工序与第2涂布工序之间进行的工序、或者与粘合剂层形成工序或第2涂布工序同时进行的工序,
光取向性聚合物为具有重复单元A的光取向性聚合物,重复单元A包含通过选自由光、热、酸及碱组成的组中的至少1种的作用分解而生成极性基团的裂解基团,
重复单元A在侧链上具有裂解基团,并且在比侧链的裂解基团更靠末端侧具有氟原子或硅原子,
所述光取向性聚合物满足以下所示的条件1或条件2。
条件1:除了重复单元A以外,还具有包含光取向性基团的重复单元B。
条件2:重复单元A在比侧链的裂解基团更靠主链侧包含光取向性基团。
[2]根据[1]所述的光学层叠膜辊的制造方法,其中,
作用工序为使光作用并且与粘合剂层形成工序同时进行的工序,
光照射工序为在粘合剂层形成工序与第2涂布工序之间进行的工序。
[3]一种光学层叠膜辊,其为光学层叠膜的辊状物,所述光学层叠膜具有:支撑体;粘合剂层,在支撑体上使用含有粘合剂及光取向性聚合物的粘合剂组合物而形成并且被赋予了取向限制力;及光学各向异性层,设置于粘合剂层上,
光学各向异性层使用含有聚合性液晶化合物的聚合性液晶组合物而形成,
粘合剂层与光学各向异性层彼此相邻而层叠,
在支撑体的至少一端实施了滚花处理,
以光学各向异性层的宽度比粘合剂层的宽度窄的方式层叠。
发明效果
根据本发明,能够提供一种制作光学层叠膜的输送操作优异的光学层叠膜辊的光学层叠膜辊的制造方法及光学层叠膜辊。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明。
以下所记载的构成要件的说明是根据本发明的代表性实施方式而完成的,但本发明并不限定于这种实施方式。
另外,在本申请说明书中,用“~”表示的数值范围是指将在“~”的前后记载的数值作为下限值以及上限值包含的范围。
[光学层叠膜辊的制造方法]
本发明的光学层叠膜辊的制造方法(以下,也简称为“本发明的制造方法”。)为制作光学层叠膜的辊状物的方法,所述光学层叠膜具有:支撑体;粘合剂层,在支撑体上使用含有粘合剂及光取向性聚合物的粘合剂组合物而形成并且被赋予了取向限制力;及光学各向异性层,设置于粘合剂层上,光学各向异性层使用含有聚合性液晶化合物的聚合性液晶组合物而形成,粘合剂层与光学各向异性层彼此相邻而层叠。
而且,本发明的制造方法包括:
第1涂布工序,将含有粘合剂及光取向性聚合物的粘合剂组合物涂布于进行运载的实施滚花处理的长尺寸的支撑体上而形成第1涂膜;
粘合剂层形成工序,在第1涂布工序之后形成粘合剂层;
作用工序,使选自包括光、热、酸及碱的组中的至少1种作用;
光照射工序,照射偏振光或无偏振光来形成赋予取向限制力的粘合剂层;
第2涂布工序,将含有聚合性液晶化合物的聚合性液晶组合物直接涂布于粘合剂层上,形成成为比粘合剂层的宽度窄的宽度的第2涂膜;
光学各向异性层形成工序,在第2涂布工序之后形成成为比粘合剂层的宽度窄的宽度的光学各向异性层来制作光学层叠膜;及
卷取工序,在光学各向异性层形成工序之后,将光学层叠膜卷取成辊状来制作光学层叠膜辊。
在此,作用工序为在粘合剂层形成工序与第2涂布工序之间进行或与粘合剂层形成工序或者第2涂布工序同时进行的工序,光照射工序为在粘合剂层形成工序与第2涂布工序之间进行或者与粘合剂层形成工序或第2涂布工序同时进行的工序。
并且,在本发明的制造方法中,光取向性聚合物为具有重复单元A的光取向性聚合物,所述重复单元A包含通过选自包括光、热、酸及碱的组中的至少1种作用分解而生成极性基团的裂解基团,重复单元A在侧链上具有裂解基团,并且在比侧链的裂解基团更靠末端侧具有氟原子或硅原子,满足以下所示的条件1或条件2。
条件1:除了重复单元A以外,还具有包含光取向性基团的重复单元B。
条件2:重复单元A在比侧链的裂解基团更靠主链侧包含光取向性基团。
本发明中,如上所述,使用实施了滚花处理的支撑体,通过使在粘合剂层的上层相邻而形成的光学各向异性层的宽度比粘合剂层的宽度宽,能够制作光学层叠膜的输送操作优异的光学层叠膜辊。
详细内容虽不清楚,但是本发明人等推测如下。
首先,本发明的制造方法中,考虑设置于阻挡层的上层的光学各向异性层用组合物的涂布性(以下,也称为“上层涂布性”。),使选自包括光、热、酸及碱的组中的至少1种作用于在阻挡层的空气界面侧偏在的光取向性聚合物,从而生成极性基团。
因此,认为若形成光学各向异性层之后残留露出阻挡层的表面的部分,则由于上述的极性基团的存在卷取成辊状时,容易与1周前存在的支撑体等的背面粘接,其结果光学层叠膜的输送操作较差。
从而,认为在本发明的制造方法中,通过使用实施滚花处理的支撑体,即使在光学各向异性层的宽度比粘合剂层的宽度窄的情况下,根据通过滚花处理形成的支撑体端部的凹凸,减少具有极性基团的粘合剂层的表面与支撑体的背面的接地面积,其结果能够抑制卷取成辊状时的粘接。
以下,对本发明的制造方法所具有的第1涂布工序、粘合剂层形成工序、作用工序、光照射工序、第2涂布工序、光学各向异性层形成工序及卷取工序以及任意工序进行说明。
〔第1涂布工序〕
第1涂布工序为将含有粘合剂及光取向性聚合物的粘合剂组合物涂布于进行运载的实施滚花处理的长尺寸的支撑体上而形成第1涂膜的工序。
另外,在本发明的制造方法中,只要使用实施滚花处理的支撑体,则无需进行对支撑体实施滚花处理的工序(滚花处理实施工序),但是在使用未实施滚花处理的支撑体的情况下,也可以在第1涂布工序之前具有滚花处理实施工序。
<支撑体>
作为支撑体,例如可举出能够卷绕于支承辊的聚合物薄膜。
作为聚合物薄膜的材料,可举出纤维素类聚合物;聚甲基丙烯酸甲酯、含内酯环的聚合物等具有丙烯酸酯聚合物的丙烯酸类聚合物;热塑性降冰片烯类聚合物;聚碳酸酯类聚合物;聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯类聚合物;聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)等苯乙烯类聚合物;聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烃类聚合物;氯乙烯类聚合物;尼龙、芳香族聚酰胺等酰胺类聚合物;酰亚胺类聚合物;砜类聚合物;聚醚砜类聚合物;聚醚醚酮类聚合物;聚苯硫醚类聚合物;偏二氯乙烯类聚合物;乙烯醇类聚合物;乙烯醇缩丁醛聚合物;芳基酯类聚合物;聚甲醛类聚合物;环氧类聚合物;或混合这些聚合物而成的聚合物。
在上述支撑体实施的滚花处理在上述支撑体中的至少一端实施即可。另外,一端是指与上述支撑体的运载方向正交的方向的两端中的一个。
在此,滚花处理的宽度优选为3mm~50mm,更优选为5mm~30mm。
并且,滚花处理的高度优选为0.5~500μm,更优选为1~200μm。
另外,滚花处理可以为单面挤压也可以为双面挤压。
关于上述支撑体的厚度,并无特别限定,优选为5~200μm,更优选为10~100μm,进一步优选为20~90μm。
<粘合剂组合物>
涂布于上述的支撑体上的粘合剂组合物只要为含有粘合剂及后述的光取向性聚合物的组合物,则无别特别限定,但是也可以含有聚合引发剂、光产酸剂及溶剂等。
(粘合剂)
粘合剂组合物中所包含的粘合剂并无特别限制,其本身可以为如仅由不具有聚合反应性的树脂构成的简单干燥固化的树脂(以下,也称为“树脂粘合剂”。),也可以为聚合性化合物。
{树脂粘合剂}
作为树脂粘合剂,具体而言,例如可举出环氧树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、硅酮树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、离聚物树脂、乙烯丙烯酸乙酯树脂、丙烯腈丙烯酸苯乙烯共聚物树脂、丙烯腈苯乙烯树脂、丙烯腈氯化聚乙烯苯乙烯共聚物树脂、乙烯乙酸乙烯酯共聚物树脂、乙烯-乙烯醇共聚物树脂、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物树脂、氯乙烯树脂、氯化聚乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、乙酸纤维素树脂、氟化乙烯树脂、聚甲醛树脂、聚酰胺树脂、聚芳酯树脂、热可塑性聚氨酯弹性体、聚醚醚酮树脂、聚醚砜树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯、聚苯乙烯马来酸共聚物树脂、聚苯乙烯丙烯酸共聚物树脂、聚苯醚树脂、聚苯硫醚树脂、聚丁二烯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、甲基戊烯树脂、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯树脂、缩丁醛树脂、缩甲醛树脂、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、乙基纤维素、羧甲基纤维素、明胶及这些共聚物树脂等。
{聚合性化合物}
作为聚合性化合物,例如可举出环氧类单体、丙烯酸类单体、氧杂环丁烷基类单体等,其中,优选为环氧类单体及丙烯酸类单体。
并且,本发明中,作为聚合性化合物,也可以使用聚合性液晶化合物。
作为环氧类单体的含环氧基的单体,例如能够举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、二苯基醚型环氧树脂、对苯二酚型环氧树脂、萘型环氧树脂、联苯型环氧树脂、芴型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂、三羟基苯基甲烷型环氧树脂、3官能型环氧树脂、四苯酚乙烷型环氧树脂、二环戊二烯苯酚型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚A含核多元醇型环氧树脂、聚丙二醇型环氧树脂、环氧丙基酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、乙二醛型环氧树脂、脂环型环氧树脂、杂环型环氧树脂等。
作为丙烯酸类单体的丙烯酸单体及甲基丙烯酸酯单体,且作为3官能单体可举出三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷PO(环氧丙烷)改性三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷EO(环氧乙烷)改性三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯。并且,作为4官能以上的单体、低聚物,例如能够例示季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇五甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯等。
聚合性液晶化合物并无特别限制,例如能够使用可进行垂直取向、均匀取向、混合取向及胆甾醇型取向中的任一个取向的化合物。
在此,液晶化合物通常能够从其形状分类成棒状类型和圆盘状类型。另外,分别具有低分子和高分子类型。高分子通常是指聚合度为100以上的高分子(高分子物理·相变动力学,土井正男著,2页,岩波书店(Iwanami Shoten),1992)。在本发明中,也能够使用任一液晶化合物,但是优选使用棒状液晶化合物(以下,也简称为“CLC”。)或盘状液晶化合物(圆盘状液晶化合物)(以下,也简称为“DLC”。),并且优选使用单体或聚合度小于100的相对低分子量的液晶化合物。
并且,作为聚合性液晶化合物所具有的聚合性基团,具体而言,例如可举出丙烯酰基、甲基丙烯酰基、环氧基、乙烯基等。
通过聚合这种聚合性液晶化合物,能够固定液晶化合物的取向。另外,液晶化合物通过聚合进行固定之后,不再需要显现液晶性。
作为棒状液晶化合物,例如能够优选使用日本特表平11-513019号公报的技术方案1或日本特开2005-289980号公报的[0026]~[0098]段中所记载的化合物,作为盘状液晶化合物,例如能够优选使用日本特开2007-108732号公报的[0020]~[0067]段或日本特开2010-244038号公报的[0013]~[0108]段中所记载的化合物,但是并不限定于这些。
在本发明中,作为上述聚合性液晶化合物,能够使用逆波长分散性液晶化合物。
在此,本说明书中,“逆波长分散性”的液晶化合物是指,在测定使用其制作的相位差膜的特定波长(可见光范围)中的面内延迟(Re)值时,随着测定波长变大,Re值相等或变高。
逆波长分散性液晶化合物只要为如上述那样能够形成逆波长分散性薄膜的化合物,则并无特别限定,例如能够使用日本特开2008-297210号公报中所记载的由通式(I)表示的化合物(尤其,[0034]~[0039]段中所记载的化合物)、日本特开2010-084032号公报中所记载的由通式(1)表示的化合物(尤其,[0067]~[0073]段中所记载的化合物)及日本特开2016-081035号公报中所记载的由通式(1)表示的化合物(尤其,[0043]~[0055]段中所记载的化合物)等。
另外,能够使用日本特开2011-006360号公报的[0027]~[0100]段、日本特开2011-006361号公报的[0028]~[0125]段、日本特开2012-207765号公报的[0034]~[0298]段、日本特开2012-077055号公报的[0016]~[0345]段、WO12/141245号公报的[0017]~[0072]段、WO12/147904号公报的[0021]~[0088]段、WO14/147904号公报的[0028]~[0115]段中所记载的化合物。
(光取向性聚合物)
粘合剂组合物中所包含的光取向性聚合物(以下,在本说明书中也称为“本发明的光取向性聚合物”。)为具有重复单元A的光取向性聚合物,所述重复单元A包含通过选自包括光、热、酸及碱的组中的至少1种作用分解而生成极性基团的裂解基团。
并且,本发明的光取向性聚合物中,重复单元A在侧链上具有裂解基团,并且在比侧链的裂解基团更靠末端侧具有氟原子或硅原子。
另外,本发明的光取向性聚合物以满足以下所示的条件1或条件2的方式具有光取向性基团。
条件1:除了重复单元A以外,还具有包含光取向性基团的重复单元B。
条件2:重复单元A在比侧链的裂解基团更靠主链侧包含光取向性基团。
在此,重复单元A所包含的“极性基团”是指具有至少1个以上的杂原子或卤原子的基团,具体而言,例如可举出羟基、羰基、羧基、氨基、硝基、铵基、氰基等。其中,优选为羟基、羧基。
并且,“生成极性基团的裂解基团”是指通过裂解生成上述的极性基团的基团,但是在本发明中也包括在自由基裂解之后与氧分子进行反应而生成极性基团的基团。
在本发明的光取向性聚合物满足条件1的情况下,从能够更抑制由干燥时的干燥风引起的粘合剂层的膜厚不均(以下,也称为“风斑”。)的理由考虑,优选重复单元A为由下述式(1)表示的重复单元或由下述式(2-1)或(2-2)表示的重复单元、重复单元B为由下述式(3)表示的重复单元或由下述式(4-1)或(4-2)表示的重复单元。
其中,更优选重复单元A为由下述式(1)表示的重复单元、重复单元B为由下述式(3)表示的重复单元。
[化学式1]
Figure BDA0003089170580000111
上述式(1)及(2-1)以及(3)及(4-1)中,R1表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,式(1)及(3)中的多个R1可以分别相同也可以不同。
作为R1,优选为氢原子或甲基。
并且,上述式(1)、(2-1)及(2-2)中,X1及X2分别独立地表示单键或2价的连接基,RK表示裂解基团,RL表示包含氟原子或硅原子的1价的有机基团。
作为上述式(1)、(2-1)及(2-2)中的X1及X2所表示的2价的连接基,例如可举出选自包括可以具有取代基的碳原子数1~10的直链状、支链状或环状的亚烷基、可以具有取代基的碳原子数6~12的亚芳基、醚基(-O-)、羰基(-C(=O)-)及可以具有取代基的亚胺基(-NH-)的组中的至少1以上的基团。
在此,作为亚烷基、亚芳基及亚胺基可以具有的取代基,例如可举出烷基、烷氧基、卤原子、羟基等。
作为烷基,例如优选为碳原子数1~18的直链状、支链状或环状的烷基,更优选为碳原子数1~8的烷基(例如为甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、环己基等),进一步优选为碳原子数1~4的烷基,尤其优选为甲基或乙基。
作为烷氧基,例如优选为碳原子数1~18的烷氧基,更优选为碳原子数1~8的烷氧基(例如为甲氧基、乙氧基、正丁氧基、甲氧基乙氧基等),进一步优选为碳原子数1~4的烷氧基,尤其优选为甲氧基或乙氧基。
作为卤原子,例如可举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,其中,优选为氟原子、氯原子。
关于碳原子数1~10的直链状、支链状或环状的亚烷基,作为直链状的亚烷基,具体而言,例如可举出亚甲基、乙烯基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚癸基等。
并且,作为支链状的亚烷基,具体而言,例如可举出二甲基亚甲基、甲基乙烯基、2,2-二甲基亚丙基、2-乙基-2-甲基亚丙基等。
并且,作为环状的亚烷基,具体而言,例如可举出环亚丙基、环亚丁基、环亚戊基、亚环己基、环亚辛基、环亚癸基、金刚烷-二基、降莰烷-二基、外-四氢二环戊二烯-二基等,其中,优选为亚环己基。
作为碳原子数6~12的亚芳基,具体而言,例如可举出亚苯基、亚二甲苯基、亚联苯基、亚萘基、2,2’-亚甲基联苯基等,其中,优选为亚苯基。
作为上述式(1)、(2-1)及(2-2)中的RK所表示的裂解基团,例如可举出由下述式(rk-1)~(rk-13)中的任一个表示的裂解基团(键)。
[化学式2]
Figure BDA0003089170580000131
上述式(rk-1)~(rk-13)中,*1表示与式(1)、(2-1)及(2-2)中的X1及X2中的任一个的键合位置,*2表示和未与式(1)、(2-1)及(2-2)中的X1及X2中的*1键合的一侧的键合位置,R分别独立地表示氢原子或1价的有机基团。
在此,作为R所表示的1价的有机基团,例如可举出碳原子数1~20的链状或环状的烷基、可以具有取代基的碳原子数6~20的芳基等。
并且,由于上述式(rk-10)及(rk-11)中的阴离子部不会对裂解带来影响,因此并无特别限定,可以使用无机阴离子也可以使用有机阴离子。
作为无机阴离子,具体而言,例如可举出氯化物离子、溴化物离子等卤化物离子;磺酸根阴离子等。
作为有机阴离子,具体而言,例如能够举出乙酸根阴离子等羧酸根阴离子;甲烷磺酸根阴离子、对甲苯磺酸根阴离子等有机磺酸根阴离子等。
在本发明中,这些裂解基团中,在利用光使其裂解的情况下,从量子效率的观点考虑,优选为由上述式(rk-1)表示的裂解基团,并且在利用酸使其裂解的情况下,从裂解速度的观点考虑,优选为由上述式(rk-9)表示的裂解基团。
作为上述式(1)、(2-1)及(2-2)中的RL所表示的包含氟原子或硅原子的1价的有机基团,例如可举出至少1个碳原子作为取代基具有氟原子的碳原子数1~20的烷基或碳原子数2~20的烯基。
并且,上述式(3)、(4-1)及(4-2)中,X1表示单键或2价的连接基,RO表示光取向性基团。
作为上述式(3)、(4-1)及(4-2)中的X1所表示的2价的连接基,例如可举出与上述式(1)、(2-1)及(2-2)中的X1相同的基团。
上述式(3)、(4-1)及(4-2)中的RO所表示的光取向性基团是指具有通过照射具有各向异性的光(例如为平面偏振光等)来衍生再排列或各向异性化学反应的光取向功能的基团,从取向的均匀性优异、热稳定性或化学稳定性也良好的理由考虑,优选为通过光的作用生成二聚化及异构化中的至少一个的光取向性基团。
在此,作为通过光的作用进行二聚化的光取向性基团,具体而言,例如可优选举出具有选自包括肉桂酸衍生物(M.Schadt et al.,J.Appl.Phys.,vol.31,No.7,page 2155(1992))、香豆素衍生物(M.Schadt et al.,Nature.,vol.381,page 212(1996))、查耳酮衍生物(小川俊博他、液晶讨论会演讲论文集,2AB03(1997))、马来酰亚胺衍生物及二苯甲酮衍生物(Y.K.Jang et al.,SID Int.Symposium Digest,P-53(1997))的组中的至少1种衍生物的骨架的基团等。
另一方面,作为通过光的作用进行异构化的光取向性基团,具体而言,例如可优选举出具有选自包括偶氮苯化合物(K.Ichimura et al.,Mol.Cryst.Liq.Cryst.,298,221(1997))、芪化合物(J.G.Victor and J.M.Torkelson,Macromolecules,20,2241(1987))、螺吡喃化合物(K.Ichimura et al.,Chemistry Letters,page 1063(1992);K.Ichimuraet al.,Thin Solid Films,vol.235,page 101(1993))、肉桂酸化合物(K.Ichimura etal.,Macromolecules,30,903(1997))及亚肼基-β-酮酯化合物(S.Yamamura et al.,Liquid Crystals,vol.13,No.2,page 189(1993))的组中的至少1种化合物的骨架的基团等。
其中,光取向性基团优选为具有选自包括肉桂酸衍生物、香豆素衍生物、查耳酮衍生物及马来酰亚胺衍生物、偶氮苯化合物、芪化合物及螺吡喃化合物的组中的至少1种衍生物的骨架的基团,更优选为具有肉桂酸衍生物、香豆素衍生物的骨架的基团。
在本发明的光取向性聚合物满足条件1并使用酸使其裂解的情况下,从裂解速度及合成的容易性的观点考虑,优选为重复单元A为由下述式(7)表示的重复单元、重复单元B为由下述式(8)表示的重复单元。
[化学式3]
Figure BDA0003089170580000151
上述式(7)中,R1表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,R表示氢原子或1价的有机基团,多个R可以分别相同也可以不同。
并且,上述式(7)中,X表示氢原子或氟原子,ma及na分别独立地表示1~20的整数。
在此,作为R所表示的1价的有机基团,例如可举出碳原子数1~20的链状或环状的烷基、可以具有取代基的碳原子数6~20的芳基等。
另一方面,上述式(8)中,R1表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,L1表示2价的连接基。R2、R3、R4、R5及R6分别独立地表示氢原子或取代基,R2、R3、R4、R5及R6中的相邻的2个基团可以键合而形成环。
作为上述式(7)中的R1,优选为氢原子或甲基。
并且,作为上述式(7)中的R,优选为氢原子。
并且,上述式(7)中的ma优选为1或2,na优选为3~7。
并且,上述式(7)中的X优选为氟原子。
作为由上述式(7)表示的重复单元A,例如可举出通过聚合由下述式(7-1)~(7-6)表示的任一个单体来获得的重复单元。
[化学式4]
(7-1)
Figure BDA0003089170580000161
(7-2)
Figure BDA0003089170580000162
(7-3)
Figure BDA0003089170580000163
(7-4)
Figure BDA0003089170580000164
(7-5)
Figure BDA0003089170580000165
(7-6)
Figure BDA0003089170580000166
作为上述式(8)中的R1,优选为氢原子或甲基。
并且,作为上述式(8)中的L1所表示的2价的连接基,从光取向性基团容易与液晶化合物相互作用并且作为上层形成的光学各向异性层的取向性(以下,也称为“液晶取向性”。)更良好的理由考虑,优选为将选自包括可以具有取代基的碳原子数1~18的直链状、支链状或环状的亚烷基、可以具有取代基的碳原子数6~12的亚芳基、醚基(-O-)、羰基(-C(=O)-)及可以具有取代基的亚胺基(-NH-)的组中的至少2以上的基团组合而成的2价的连接基。
在此,作为亚烷基、亚芳基及亚胺基可以具有的取代基,例如可举出卤原子、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、氰基、羧基、烷氧基羰基及羟基等。
作为卤原子,例如可举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,其中,优选为氟原子、氯原子。
作为烷基,例如优选为碳原子数1~18的直链状、支链状或环状的烷基,更优选为碳原子数1~8的烷基(例如为甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、环己基等),进一步优选为碳原子数1~4的烷基,尤其优选为甲基或乙基。
作为烷氧基,例如优选为碳原子数1~18的烷氧基,更优选为碳原子数1~8的烷氧基(例如为甲氧基、乙氧基、正丁氧基、甲氧基乙氧基等),进一步优选为碳原子数1~4的烷氧基,尤其优选为甲氧基或乙氧基。
作为芳基,例如可举出碳原子数6~12的芳基,具体而言,例如可举出苯基、α-甲基苯基、萘基等,其中,优选为苯基。
作为芳氧基,例如可举出苯氧基、萘氧基、咪唑基氧基、苯并咪唑基氧基、吡啶-4-基氧基、嘧啶基氧基、喹唑啉基氧基、嘌呤基氧基、噻吩-3-基氧基等。
作为烷氧基羰基,例如可举出甲氧基羰基、乙氧基羰基等。
关于碳原子数1~18的直链状、支链状或环状的亚烷基,作为直链状的亚烷基,具体而言,例如可举出亚甲基、乙烯基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚癸基、十一烯基、十二烯基、十三烯基、十四烯基、十五烯基、十六烯基、十七烯基、十八烯基等。
并且,作为支链状的亚烷基,具体而言,例如可举出二甲基亚甲基、甲基乙烯基、2,2-二甲基亚丙基、2-乙基-2-甲基亚丙基等。
并且,作为环状的亚烷基,具体而言,例如可举出环亚丙基、环亚丁基、环亚戊基、亚环己基、环亚辛基、环亚癸基、金刚烷-二基、降莰烷-二基、外-四氢二环戊二烯-二基等,其中,优选为亚环己基。
作为碳原子数6~12的亚芳基,具体而言,例如可举出亚苯基、亚二甲苯基、亚联苯基、亚萘基、2,2’-亚甲基联苯基等,其中,优选为亚苯基。
其中,作为上述式(8)中的L1所表示的2价的连接基,从液晶取向性更良好的理由考虑,优选为包含氮原子及环烷烃环的2价的连接基。另外,本发明中,构成环烷烃环的碳原子的一部分可以经选自氮、氧及硫的组中的杂原子取代。并且,在构成环烷烃环的碳原子的一部分经氮原子取代的情况下,也可以不具有与环烷烃环不同的氮原子。
并且,环烷烃环优选为碳原子数6以上的环烷烃环,作为其具体例,可举出环己烷环、环庚烷环、环辛烷环、环十二烷环、环二十二烷环等。
本发明中,从液晶取向性更良好的理由考虑,优选为上述式(8)中的L1为由下述式(11)~(20)中的任一个表示的2价的连接基。
[化学式5]
Figure BDA0003089170580000181
上述式(11)~(20)中,*1表示与构成上述式(8)中的主链的碳原子的键合位置,*2表示与构成上述式(8)中的羰基的碳原子的键合位置。
由上述式(11)~(20)中的任一个表示的2价的连接基中,从在形成粘合剂层时所使用的溶剂中的溶解性与所获得的粘合剂层的耐溶剂性的均衡性良好的理由考虑,优选为由上述式(12)、(13)、(17)及(18)中的任一个表示的2价的连接基。
接着,对上述式(8)中的R2、R3、R4、R5及R6中的一个方式所表示的取代基进行说明。另外,上述式(8)中的R2、R3、R4、R5及R6可以为氢原子而不是取代基的情况如上述。
从光取向性基团容易与液晶化合物相互作用并且液晶取向性更良好的理由考虑,优选为上述式(8)中的R2、R3、R4、R5及R6中的一个方式所表示的取代基分别独立地为卤原子、碳原子数1~20的直链状、支链状或环状的烷基、碳原子数1~20的直链状的卤化烷基、碳原子数1~20的烷氧基、碳原子数6~20的芳基、碳原子数6~20的芳氧基、氰基、氨基或由下述式(10)表示的基团。
[化学式6]
Figure BDA0003089170580000191
在此,上述式(10)中,*表示与上述式(8)中的苯环的键合位置,R9表示1价的有机基团。
作为卤原子,例如可举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,其中,优选为氟原子、氯原子。
关于碳原子数1~20的直链状、支链状或环状的烷基,作为直链状的烷基,优选为碳原子数1~6的烷基,具体而言,例如可举出甲基、乙基、正丙基等。
作为支链状的烷基,优选为碳原子数3~6的烷基,具体而言,例如可举出异丙基、叔丁基等。
作为环状的烷基,优选为碳原子数3~6的烷基,具体而言,例如可举出环丙基、环戊基、环己基等。
作为碳原子数1~20的直链状的卤化烷基,优选为碳原子数1~4的氟烷基,具体而言,例如可举出三氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基等,其中,优选为三氟甲基。
作为碳原子数1~20的烷氧基,优选为碳原子数1~18的烷氧基,更优选为碳原子数6~18的烷氧基,进一步优选为碳原子数6~14的烷氧基。具体而言,例如可优选举出甲氧基、乙氧基、正丁氧基、甲氧基乙氧基、正己氧基、正辛氧基、正癸基氧基、正十二烷基氧基、正十四烷基氧基等,其中,更优选为正己氧基、正辛氧基、正癸基氧基、正十二烷基氧基、正十四烷基氧基。
作为碳原子数6~20的芳基,优选为碳原子数6~12的芳基,具体而言,例如可举出苯基、α-甲基苯基、萘基等,其中,优选为苯基。
作为碳原子数6~20的芳氧基,优选为碳原子数6~12的芳氧基,具体而言,例如可举出苯氧基、2-萘氧基等,其中,优选为苯氧基。
作为氨基,例如可举出伯氨基(-NH2);甲基氨基等仲氨基;将二甲基氨基、二乙基氨基、二苄基氨基、含氮杂环化合物(例如为吡咯烷、哌啶、哌嗪等)的氮原子作为连接键的基团等叔氨基。
关于由上述式(10)表示的基团,作为上述式(10)中的R9所表示的1价的有机基团,例如可举出碳原子数1~20的直链状或环状的烷基。
作为直链状的烷基,优选为碳原子数1~6的烷基,具体而言,例如可举出甲基、乙基、正丙基等,其中,优选为甲基或乙基。
作为环状的烷基,优选为碳原子数3~6的烷基,具体而言,例如可举出环丙基、环戊基、环己基等,其中,优选为环己基。
另外,作为由上述式(10)中的R9表示的1价的有机基团,可以为直接或经由单键将多个上述的直链状的烷基及环状的烷基组合而成的基团。
本发明中,从光取向性基团容易与液晶化合物相互作用并且液晶取向性更良好的理由考虑,优选为上述式(8)中的R2、R3、R4、R5及R6中的至少R4表示上述的取代基,进而从提高所获得的光取向性共聚物的直线性、容易与液晶化合物相互作用并且液晶取向性更良好的理由考虑,优选为R2、R3、R5及R6均表示氢原子。
本发明中,从对所获得的粘合剂层进行光照射时提高反应效率的理由考虑,优选为上述式(8)中的R4为供电子性取代基。
在此,供电子性取代基(给电子基团)是指哈米特值(Hammett取代基常数σp)为0以下的取代基,例如可举出上述的取代基中的烷基、卤化烷基、烷氧基等。
其中,优选为烷氧基,从能够更抑制膜厚不均(风斑)并且液晶取向性更良好的理由考虑,更优选为碳原子数为6~16的烷氧基,进一步优选为碳原子数7~10的烷氧基。
作为由上述式(8)表示的重复单元B,例如可举出通过聚合由下述式(8-1)~(8-6)表示的任一个单体来获得的重复单元。
[化学式7]
(8-1)
Figure BDA0003089170580000211
(8-2)
Figure BDA0003089170580000212
(8-3)
Figure BDA0003089170580000213
(8-4)
Figure BDA0003089170580000214
(8-5)
Figure BDA0003089170580000215
(8-6)
Figure BDA0003089170580000216
在本发明的光取向性聚合物满足条件1的情况下,除了上述的重复单元A及重复单元B以外,也可以具有其他重复单元。
作为形成这种其他重复单元的单体(自由基聚合性单体),例如可举出丙烯酸酯化合物、甲基丙烯酸酯化合物、马来酰亚胺化合物、丙烯酰胺化合物、丙烯腈、马来酸酐、苯乙烯化合物、乙烯基化合物等。
作为满足条件1的本发明的光取向性聚合物,具体而言,例如可举出使用由上述式(7-1)~(7-6)表示的任一个单体、由上述式(8-1)~(8-6)表示的任一个单体及任意其他重复单元的共聚物,其中,可优选举出由下述式C-1~C-5表示的共聚物。
[化学式8]
Figure BDA0003089170580000221
另一方面,在本发明的光取向性聚合物满足条件2的情况下,从形成于上层的光学各向异性层的液晶取向性的观点考虑,优选为重复单元A为由下述式(5)表示的重复单元或由下述式(6-1)或(6-2)表示的重复单元。
其中,重复单元A更优选为由下述式(5)表示的重复单元。
[化学式9]
Figure BDA0003089170580000231
上述式(5)及(6-1)中,R1表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,式(5)中的多个R1可以分别相同也可以不同。
作为R1,优选为氢原子或甲基。
并且,上述式(5)、(6-1)及(6-2)中,X1、X2及X3分别独立地表示单键或2价的连接基。
在此,作为上述式(5)、(6-1)及(6-2)中的X1、X2及X3所表示的2价的连接基,例如可举出与上述式(1)、(2-1)及(2-2)中的X1相同的基团。
并且,上述式(5)、(6-1)及(6-2)中,RK表示裂解基团。
在此,作为上述式(5)、(6-1)及(6-2)中的RK所表示的裂解基团,例如可举出与上述式(1)、(2-1)及(2-2)中的RK相同地由上述的式(rk-1)~(rk-13)中的任一个表示的裂解基团(键)。另外,上述的式(rk-1)~(rk-13)中,*1表示与上述式(5)、(6-1)及(6-2)中的X3及X2中的任一个的键合位置,*2表示和未与上述式(5)、(6-1)及(6-2)中的X3及X2中的*1键合的一侧的键合位置,R分别独立地表示氢原子或1价的有机基团。
并且,上述式(5)、(6-1)及(6-2)中,RO表示光取向性基团。
在此,作为光取向性基团,可举出与上述式(3)、(4-1)及(4-2)中的RO所表示的光取向性基团相同的基团。
作为满足条件2的本发明的光取向性聚合物,具体而言,例如可优选举出由下述式H-1~H-3表示的聚合物。
[化学式10]
Figure BDA0003089170580000241
本发明的光取向性聚合物的重均分子量(Mw)优选为1000~500000,更优选为1500~400000,尤其优选为2000~300000。
并且,本发明的光取向性聚合物的数均分子量(Mn)优选为500~250000,更优选为1000~200000,尤其优选为1500~150000。
并且,本发明的光取向性聚合物的分散度(Mw/Mn)优选为1.00~20.00,更优选为1.00~18.00,尤其优选为1.00~16.00。
另外,重均分子量及数均分子量为通过凝胶渗透色谱(GPC)在下述条件下测定的值。
[洗脱液]四氢呋喃(THF)
[装置名]Ecosec HLC-8220GPC(TOSOH CORPORATION制造)
[管柱]TSKgel SuperHZM-H、TSKgel SuperHZ4000、TSKgel SuperHZM200(TOSOHCORPORATION制造)
[管柱温度]40℃
[流速]50ml/min
(聚合引发剂)
在作为粘合剂使用了聚合性化合物的情况下,优选粘合剂组合物含有聚合引发剂。
这种聚合引发剂并无特别限定,根据聚合反应的形式,可举出热聚合引发剂及光聚合引发剂。
本发明中,优选为能够通过紫外线照射引发聚合反应的光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂,例如可举出α-羰基化合物(美国专利第2367661号、美国专利第2367670号的各说明书中记载)、偶姻醚(美国专利第2448828号说明书中记载)、α-烃取代芳香族偶姻化合物(美国专利第2722512号说明书中记载)、多核醌化合物(美国专利第3046127号、美国专利2951758号的各说明书中记载)、三芳基咪唑二聚物与对氨基苯基酮的组合(美国专利第3549367号说明书中记载)、吖啶及吩嗪化合物(日本特开昭60-105667号公报、美国专利第4239850号说明书中记载)及噁二唑化合物(美国专利第4212970号说明书中记载)、酰基氧化膦化合物(日本特公昭63-040799号公报、日本特公平5-029234号公报、日本特开平10-095788号公报、日本特开平10-029997号公报中记载)等。
(光产酸剂)
在上述的光取向性聚合物为具有包含通过酸的作用分解而生成极性基团的裂解基团的1价的特定基团的聚合物的情况下,优选为粘合剂组合物含有光产酸剂。
作为光产酸剂,优选为与波长300nm以上、优选与波长300~450nm的活化光线感应而生成酸的化合物,但是并不限于其化学结构。并且,关于未直接与波长300nm以上的活化光线感应的光产酸剂,只要为通过与增感剂并用而与波长300nm以上的活化光线感应而生成酸的化合物,则能够优选与增感剂组合而使用。作为本发明中所使用的光产酸剂,优选为生成pKa为4以下的酸的光产酸剂,更优选为生成pKa为3以下的酸的光产酸剂,最优选为生成2以下的酸的光产酸剂。另外,本发明中,pKa基本上是指在25℃的水中的pKa。无法在水中测定的情况是指变更为测定中所适合的溶剂而测定的情况。具体而言,能够参考化学便览等中所记载的pKa。作为pKa为3以下的酸,优选为磺酸或膦酸,更优选为磺酸。
作为光产酸剂的例子,能够举出鎓盐化合物、三氯甲基均三嗪类、锍盐、碘盐、季铵盐类、重氮甲烷化合物、酰亚胺磺酸酯化合物及肟磺酸酯化合物等。其中,优选为鎓盐化合物、酰亚胺磺酸酯化合物、肟磺酸酯化合物,尤其优选为鎓盐化合物、肟磺酸酯化合物。光产酸剂能够单独使用1种或组合2种以上来使用。
(溶剂)
从形成粘合剂层的操作性等的观点考虑,优选为粘合剂组合物含有溶剂。
作为溶剂,具体而言,例如可举出酮类(例如为丙酮、2-丁酮、甲基异丁基酮、环己酮等)、醚类(例如为二噁烷、四氢呋喃等)、脂肪族烃类(例如为己烷等)、脂环式烃类(例如为环己烷等)、芳香族烃类(例如为甲苯、二甲苯、三甲苯等)、卤化碳类(例如为二氯甲烷、二氯乙烷、二氯苯、氯甲苯等)、酯类(例如为乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等)、水、醇类(例如为乙醇、异丙醇、丁醇、环己醇等)、溶纤剂类(例如为甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等)、溶纤剂乙酸酯类、亚砜类(例如为二甲基亚砜等)、酰胺类(例如为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等)等,将这些可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
(涂布方法)
将粘合剂组合物涂布于上述的支撑体上的方法并无特别限定,作为涂布方法,具体而言,例如可举出旋涂法、气刀涂布法、帘式涂布法、辊涂法、绕线棒涂布法、凹版涂布法、模涂法等。
〔粘合剂层形成工序〕
粘合剂层形成工序为在第1涂布工序之后形成粘合剂层的工序,能够通过对在第1涂布工序中获得的第1涂膜实施固化处理(紫外线的照射(光照射处理)或加热处理)来形成。
并且,固化处理的条件并无特别限定,在基于光照射的聚合中,优选使用紫外线。照射量优选为10mJ/cm2~50J/cm2,更优选为20mJ/cm2~5J/cm2,进一步优选为30mJ/cm2~3J/cm2,尤其优选为50~1000mJ/cm2。并且,为了促进聚合反应,也可以在加热条件下实施。
〔作用工序〕
作用工序为使选自包括光、热、酸及碱的组中的至少1种作用的工序。
并且,从确保形成作为上层的光学各向异性层时的涂布性的观点考虑,作用工序为在粘合剂层形成工序与第2涂布工序之间进行或者与粘合剂层形成工序或第2涂布工序同时进行的工序。
在此,“在粘合剂层形成工序与第2涂布工序之间”是指,在实施第2涂布工序之前对在粘合剂层形成工序(例如为热聚合)中形成的粘合剂层进行作用工序(例如为使光作用的工序)。
并且,“与粘合剂层形成工序同时”是指,同时进行形成粘合剂层的工序,例如通过基于产生光自由基的烯烃类单体的聚合及基于产生光酸的环氧单体的聚合等形成粘合剂层的工序和作用工序(例如为使光作用的工序)。即,是指用于聚合粘合剂层的光和用于裂解的光同时引起2个作用。
并且,“与第2涂布工序同时”是指,对在粘合剂层形成工序(例如为光聚合)中形成的粘合剂层实施第2涂布工序时,同时进行作用工序(例如为使热作用的工序)。
其中,从程序简化的观点考虑优选使光作用且与粘合剂层形成工序同时进行。
并且,作为使光作用的方法,例如可举出对粘合剂层照射紫外线的方法等。作为光源,能够使用高压汞灯、金属卤化物灯等发射紫外线的灯等。并且,照射量优选为10mJ/cm2~50J/cm2,更优选为20mJ/cm2~5J/cm2,进一步优选为30mJ/cm2~3J/cm2,尤其优选为50~1000mJ/cm2
并且,作为使热作用的方法,例如可举出加热粘合剂层的方法等。作为进行加热的温度,优选为50~200℃,更优选为60~150℃,尤其优选为70~130℃。
并且,作为使酸作用的方法,例如可举出预先将酸添加到粘合剂层的方法、将光产酸剂添加到粘合剂层而将光作为触发剂生成酸的方法、将热产酸剂添加到粘合剂层而将热作为触发剂生成酸的方法等。其中,优选使用光产酸剂及热产酸剂的方法。
并且,作为使碱作用的方法,例如可举出预先将碱添加到粘合剂层的方法、将光产碱剂添加到粘合剂层而将光作为触发剂生成碱的方法、将热产碱剂添加到粘合剂层将而热作为触发剂生成碱的方法等。其中,优选使用光产碱剂及热产碱剂的方法。
〔光照射工序〕
光照射工序为照射偏振光或无偏振光来形成被赋予取向限制力的粘合剂层的工序。
并且,从确保形成作为上层的光学各向异性层时的涂布性的观点考虑,光照射工序为在粘合剂层形成工序与第2涂布工序之间进行或者与粘合剂层形成工序或第2涂布工序同时进行的工序。
在此,“在粘合剂层形成工序与第2涂布工序之间”是指,在实施第2涂布工序之前对在粘合剂层形成工序(例如为热聚合)中形成的粘合剂层进行照射工序(例如为照射偏振光的工序)。
并且,“与粘合剂层形成工序同时”是指,同时进行形成粘合剂层的工序、例如通过基于产生光自由基的烯烃类单体的聚合及基于产生光酸的环氧单体的聚合等形成粘合剂层的工序和照射工序(例如为照射偏振光的工序)。即,是指用于聚合粘合剂层的光和用于取向的光同时引起2个作用。
并且,“与第2涂布工序同时”是指,对在粘合剂层形成工序(例如为光聚合)中形成的粘合剂层实施第2涂布工序时,同时进行照射工序(例如为照射偏振光的工序)。
其中,优选为在粘合剂层形成工序与第2涂布工序之间进行的工序。
光照射工序中,进行照射的偏振光并无特别限定,例如可举出直线偏振光、圆偏振光及椭圆偏振光,优选为直线偏振光。
并且,进行照射的无偏振光也称为非偏振光,优选为从倾斜方向照射涂膜表面。另外,“倾斜方向”只要为相对于涂膜表面的法线方向倾斜极角θ(0<θ<90°)的方向,并无特别限定,能够根据目的适当选择,优选θ为20~80°。
作为进行光照射的方法,例如可优选举出偏振照射紫外线的方法,具体而言,可举出使用偏振片(例如为碘偏振片、二色色素偏振片、线栅偏振片等)的方法;使用棱镜系元件(例如为格兰-汤姆逊棱镜等)或利用布儒斯特角的反射型偏振器的方法;使用从具有偏振光的激光光源射出的光的方法等。
在此,作为用于紫外线照射的光源,只要为产生紫外线的光源,则并无特别限定,例如能够使用低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、碳弧灯、金属卤化物灯、氙气灯等。
〔第2涂布工序〕
第2涂布工序为将含有聚合性液晶化合物的聚合性液晶组合物直接涂布于粘合剂层上来形成成为比粘合剂层的宽度窄的宽度的第2涂膜工序。
在此,作为聚合性液晶化合物,例如可举出与作为上述的粘合剂组合物的粘合剂成分记载的成分相同的化合物。
并且,“粘合剂层的宽度”是指形成于支撑体上的粘合剂层的宽度,是指与支撑体的运载方向正交的方向的宽度。
涂布含有聚合性液晶化合物的聚合性液晶组合物的方法并无特别限定,可举出与第1涂布工序相同的方法。
〔光学各向异性层形成工序〕
光学各向异性层形成工序为在第2涂布工序之后形成成为比粘合剂层的宽度窄的宽度的光学各向异性层来制作光学层叠膜的工序,能够通过对在第2涂布工序中所获得的第2涂膜实施固化处理(紫外线的照射(光照射处理)或加热处理)来形成。
并且,固化处理的条件并无特别限定,在基于光照射的聚合中,优选使用紫外线。照射量优选为10mJ/cm2~50J/cm2,更优选为20mJ/cm2~5J/cm2,进一步优选为30mJ/cm2~3J/cm2,尤其优选为50~1000mJ/cm2。并且,为了促进聚合反应,也可以在加热条件下实施。
〔卷取工序〕
卷取工序为在光学各向异性层形成工序之后,将光学层叠膜卷取成辊状来制作光学层叠膜辊的工序。
在此,卷取成辊状的方法并无特别限定,例如可举出使用运载辊来缠绕于卷芯的方法等。
〔其他处理工序〕
本发明的制造方法也可以包括与上述的任意作用工序一同在第2涂布工序之前对粘合剂层的表面实施等离子体处理或电晕放电处理的处理工序。
作为等离子体处理,具有基于真空辉光放电、大气压辉光放电等的处理,作为其他方法,可举出帧等离子体处理等方法。这些能够使用例如日本特开平6-123062号公报、日本特开平11-293011号公报、日本特开平11-005857号公报等中所记载的方法。
电晕放电处理能够通过以往公知的任一方法、例如日本特公昭48-005043号公报、日本特公昭47-051905号公报、日本特开昭47-028067号公报、日本特开昭49-083767号公报、日本特开昭51-041770号公报、日本特开昭51-131576号公报、日本特开2001-272503号公报等中所公开的方法来实现。
[光学层叠膜辊]
本发明的光学层叠膜辊(以下,也简称为“本发明的薄膜辊”。)为光学层叠膜的辊状物,所述光学层叠膜具有:支撑体;粘合剂层,在支撑体上使用含有粘合剂及光取向性聚合物的粘合剂组合物而形成并且被赋予了取向限制力;及光学各向异性层,设置于粘合剂层上,光学各向异性层使用含有聚合性液晶化合物的聚合性液晶组合物而形成,粘合剂层与光学各向异性层彼此相邻而层叠。
并且,本发明的薄膜辊为,在支撑体的至少一端实施滚花处理,以光学各向异性层的宽度成为比粘合剂层的宽度窄的方式层叠的薄膜辊。
〔支撑体〕
本发明的薄膜辊所具有的支撑体为在至少一端实施滚花处理的支撑体,与上述的本发明的制造方法中说明的内容相同。
〔粘合剂层〕
本发明的薄膜辊所具有的粘合剂层为使用含有粘合剂及光取向性聚合物的粘合剂组合物来形成的层。
在此,粘合剂组合物及粘合剂层的形成方法与在上述的本发明的制造方法中说明的方法相同。
并且,粘合剂层为作为光学各向异性层的底层具有的层,因此为上述的本发明的制造方法中说明的作用工序及光照射工序之后的状态。
因此,粘合剂层中所包含的光取向性聚合物为具有包含极性基团及光取向性基团的重复单元的均聚物或具有包含极性基团的重复单元及包含光取向性基团的重复单元的共聚物。
本发明中,关于上述粘合剂层的厚度并无特别限定,优选为0.1~10μm,更优选为0.5~5μm。
〔光学各向异性层〕
本发明的薄膜辊所具有的光学各向异性层如上述那样使用含有聚合性液晶化合物的聚合性液晶组合物来形成并且以成为比上述的粘合剂层的宽度窄的方式层叠。
在此,作为用于形成光学各向异性层的聚合性液晶组合物,例如可举出配合上述的粘合剂组合物中以任意成分记载的聚合性液晶化合物、聚合引发剂及溶剂等而成的组合物。
并且,光学各向异性层的形成方法与在上述的本发明的制造方法中说明的方法相同。
本发明中,关于光学各向异性层的厚度并无特别限定,优选为0.1~10μm,更优选为0.5~5μm。
实施例
以下,举出实施例对本发明进行进一步详细的说明。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理顺序等只要不脱离本发明的宗旨,则能够适当进行变更。因此,本发明的范围不应被以下所示的实施例限定性地解释。
[实施例1]
〔支撑体的制作〕
<纤维素酰化物薄膜1的制作>
(芯层纤维素酰化物浓液的制作)
将下述组合物投入到混合罐中,进行搅拌来溶解各成分,制备了用作芯层纤维素酰化物浓液的乙酸纤维素溶液。
Figure BDA0003089170580000311
Figure BDA0003089170580000321
化合物F
[化学式11]
Figure BDA0003089170580000322
(外层纤维素酰化物浓液的制作)
将10质量份的下述消光剂溶液加入到90质量份的上述芯层纤维素酰化物浓液中,制备了用作外层纤维素酰化物浓液的乙酸纤维素溶液。
Figure BDA0003089170580000323
(纤维素酰化物薄膜1的制作)
用平均孔径34μm的滤纸及平均孔径10μm的烧结金属过滤器过滤上述芯层纤维素酰化物浓液及上述外层纤维素酰化物浓液之后,同时从流延口将上述芯层纤维素酰化物浓液和配置于其两侧的外层纤维素酰化物浓液这3层流延到20℃的滚筒上(环带流延机)。
之后,在溶剂含有率大致为20质量%的状态下进行剥离,用拉幅机夹具固定薄膜的宽度方向的两端,沿横向以延伸倍率1.1倍延伸的同时进行了干燥。
接着,通过在热处理装置的辊之间运载,进而进行干燥,在两端实施宽度10mm、高度7μm的滚花处理,制作了厚度40μm、宽度1340mm的纤维素酰化物薄膜1。
使在两端部实施宽度10mm、高度7μm的滚花处理的纤维素酰化物薄膜1通过温度60℃的介电加热辊,将薄膜表面温度升温到40℃之后,使用棒式涂布机以涂布量14ml/m2将下述组成的碱溶液涂布于薄膜的单面,加热到110℃。
接着,在NORITAKE CO.,LIMITED制造的蒸汽型远红外加热器下运载了10秒钟。
接着,同样使用棒式涂布机,以3ml/m2涂布了纯水。
接着,重复3次基于喷注式涂布机的水洗及基于气刀的脱水之后,运载到70℃的干燥区干燥10秒钟,制作了经碱皂化处理的纤维素酰化物薄膜,设为支撑体。
Figure BDA0003089170580000331
〔取向层Y1的形成〕
用#14的线棒将下述组成的取向层涂布液连续涂布于如上述那样进行了皂化处理的长条状的乙酸纤维素薄膜。涂布之后,用60℃的暖风干燥了60秒,进而用100℃的暖风干燥了120秒。另外,下述组成中,“聚合引发剂(IN1)”表示光聚合引发剂(IRGACURE2959、BASF公司制造)。
Figure BDA0003089170580000332
Figure BDA0003089170580000341
(下述结构式中,比例为摩尔比率)
[化学式12]
Figure BDA0003089170580000342
改性聚乙烯醇
〔粘合剂层(液晶层)的制作〕
将下述棒状液晶化合物A(80质量份)、下述棒状液晶化合物B(20质量份)、光聚合引发剂(IRGACURE819、BASF公司制造)(3质量份)、下述垂直取向剂A(1质量份)、下述垂直取向剂B(0.5质量份)及下述光取向性聚合物A(3.0质量份)溶解于甲基乙基酮215质量份中,制备了粘合剂层(液晶层)形成用溶液。用#3.0的线棒将所制备的粘合剂层形成用溶液涂布于上述取向层上,形成了第1涂膜。
之后,重新开始运载,如下述表1所示,在70℃下加热60秒钟,干燥了第1涂膜(干燥处理)。
接着,以成为氧浓度为1.0体积%以下的环境气体的方式一边吹扫氮气一边如下述表1所示使用365nm的UV(ultraviolet,紫外线)-LED(light emitting diode,发光二极管)在表面温度为40℃的条件下照射了照射量500mJ/cm2的紫外线(紫外线照射处理1)。
接着,如下述表1所示,作为兼做作用工序的工序,使用313nm的UV-LED在表面温度为25℃的条件下照射了照射量1000mJ/cm2的紫外线(紫外线照射处理2)。
通过这些处理,形成了膜厚约为1μm、宽度为1318mm的粘合剂层。
[化学式13]
棒状液晶化合物A:
Figure BDA0003089170580000351
棒状液晶化合物B:
Figure BDA0003089170580000352
垂直取向剂A:
Figure BDA0003089170580000353
垂直取向剂B:
Figure BDA0003089170580000354
光取向性聚合物A:
Figure BDA0003089170580000355
〔光照射工序〕
在室温下,对所获得的粘合剂层照射25mJ/cm2(波长:313nm)的通过缆绳网格起偏器的UV光(超高压汞灯;UL750;HOYA制造),赋予了取向限制力。
〔光学各向异性层(上层)的制作〕
将下述棒状液晶化合物A(80质量份)、下述棒状液晶化合物B(20质量份)、光聚合引发剂(IRGACURE 907、BASF公司制造)(3质量份)、增感剂(KAYACUREDETX、Nippon KayakuCo.,Ltd.制造)(1质量份)及下述水平取向剂(0.3质量份)溶解于甲基乙基酮(193质量份)中,制备了光学各向异性层形成用溶液。用缆绳棒式涂布机#2.2将上述光学各向异性层形成用溶液涂布于赋予上述取向功能的粘合剂层上,形成比粘合剂层的宽度窄的宽度的第2涂膜,在60℃下加热2分钟,一边以在维持60℃的状态下成为氧浓度为1.0体积%以下的环境气体的方式吹扫氮气一边使用160W/cm的气冷金属卤化物灯(EYE GRAPHICS Co.,Ltd.制造)照射照射量300mJ/cm2的紫外线,形成光学各向异性层(宽度:1284mm),制作了光学层叠膜。
之后,将所制作的光学层叠膜卷取成辊状,制作了光学层叠膜辊。
[化学式14]
棒状液晶化合物A:
Figure BDA0003089170580000361
棒状液晶化合物B:
Figure BDA0003089170580000362
水平取向剂
Figure BDA0003089170580000363
[实施例2]
将紫外线照射处理1中的照射量变更为下述表1所示的值,未实施紫外线照射处理2,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了光学层叠膜辊。
[实施例3]
代替光取向性聚合物A使用了下述光取向性聚合物B,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了光学层叠膜辊。
[化学式15]
光取向性聚合物B:
Figure BDA0003089170580000371
[实施例4]
代替光取向性聚合物A使用下述光取向性聚合物C,使用进一步配合3质量份的热产酸剂(Sun Aid SI-B3A、SANSHIN CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.制造)的粘合剂层(液晶层)形成用溶液,并且代替紫外线照射处理2实施了在表面温度为120℃的条件下进行30秒的退火的加热处理(加热处理2),除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了光学层叠膜辊。
[化学式16]
光取向性聚合物C:
Figure BDA0003089170580000372
[实施例5]
使用与实施例4相同的粘合剂层(液晶层)形成用溶液,实施以下所示的处理来形成粘合剂层,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了光学层叠膜辊。
首先,如下述表1所示,在70℃下加热60秒钟,干燥了第1涂膜(干燥处理)。
接着,作为兼做作用工序的工序,实施了在表面温度为120℃的条件下进行30秒的退火的加热处理(加热处理1)。
接着,以成为氧浓度为1.0体积%以下的环境气体的方式一边吹扫氮气一边如下述表1所示使用365nm的UV(紫外线)-LED(发光二极管)在表面温度为40℃的条件下照射了照射量500mJ/cm2的紫外线(紫外线照射处理1)。
通过这些处理,形成了膜厚约为1μm的粘合剂层。
[实施例6]
通过以下方法形成了粘合剂层,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了光学层叠膜辊。
〔粘合剂层的制作〕
将环氧单体(CEL2021P;DAICEL CORPORATION制造)(100质量份)、热产酸剂(SunAid SI-B3A、SANSHIN CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.制造)(3.0质量份)、上述光取向性聚合物C(2.0质量份)溶解于甲基乙基酮(300质量份)中,制备了粘合剂层形成用溶液。用#3.0的线棒将所制备的粘合剂层形成用溶液涂布于上述取向层上,形成了第1涂膜。
之后,重新开始运载,如下述表1所示,在70℃下加热60秒钟,干燥了第1涂膜(干燥处理)。
接着,作为兼做作用工序的工序,实施在表面温度为130℃的条件下进行60秒的退火的加热处理,形成了膜厚约为1μm的粘合剂层。
[实施例7]
代替热产酸剂(Sun Aid SI-B3A、SANSHIN CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.制造)使用了下述光产酸剂(B-1-1),除此以外,通过与实施例4相同的方法制作了光学层叠膜辊。
[化学式17]
Figure BDA0003089170580000381
[实施例8]
代替热产酸剂(Sun Aid SI-B3A、SANSHIN CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.制造)使用了上述光产酸剂(B-1-1),除此以外,通过与实施例6相同的方法制作了光学层叠膜辊。
[实施例9]
代替光取向性聚合物C使用了下述光取向性聚合物D,除此以外,通过与实施例7相同的方法制作了光学层叠膜辊。
[化学式18]
光取向性聚合物D:
Figure BDA0003089170580000391
[比较例1]
未实施滚花处理,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了纤维素酰化物薄膜2。
代替纤维素酰化物薄膜1使用了纤维素酰化物薄膜2,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作了光学层叠膜。
〔输送操作〕
从所卷取的光学层叠膜辊的端部输送并运载光学层叠膜,评价了此时的粘接性。
<评价标准>
A:输送时,未观察到光学层叠膜的粘接。
B:输送时,观察到露出阻挡层的表面的部分与支撑体的背面的粘接,对运载产生影响。
Figure BDA0003089170580000401
由表1所示的结果可知,在使用未实施滚花处理的支撑体形成成为比粘合剂层的宽度窄的宽度的光学各向异性层的情况下,输送操作较差(比较例1)。
相比之下,可知在使用实施滚花处理的支撑体的情况下,即使在形成成为比粘合剂层的宽度窄的宽度的光学各向异性层的情况下,输送操作也优异(实施例1~9)。

Claims (3)

1.一种光学层叠膜辊的制造方法,其为制作光学层叠膜的辊状物的方法,所述光学层叠膜具有:支撑体;粘合剂层,在所述支撑体上使用含有粘合剂及光取向性聚合物的粘合剂组合物而形成并且被赋予了取向限制力;及光学各向异性层,设置于所述粘合剂层上,
所述光学各向异性层使用含有聚合性液晶化合物的聚合性液晶组合物而形成,
所述粘合剂层与所述光学各向异性层彼此相邻而层叠,
所述光学层叠膜辊的制造方法包括下述工序:
第1涂布工序,将含有粘合剂及光取向性聚合物的粘合剂组合物涂布于进行运载的实施了滚花处理的长尺寸的支撑体上而形成第1涂膜;
粘合剂层形成工序,在所述第1涂布工序之后形成粘合剂层;
作用工序,使选自由光、热、酸及碱组成的组中的至少1种作用;
光照射工序,照射偏振光或无偏振光来形成赋予了取向限制力的粘合剂层;
第2涂布工序,将含有聚合性液晶化合物的聚合性液晶组合物直接涂布于所述粘合剂层上,形成宽度比所述粘合剂层的宽度窄的第2涂膜;
光学各向异性层形成工序,在所述第2涂布工序之后,形成宽度比所述粘合剂层的宽度窄的光学各向异性层而制作光学层叠膜;及
卷取工序,在所述光学各向异性层形成工序之后,将所述光学层叠膜卷取成辊状而制作光学层叠膜辊,
所述作用工序为在所述粘合剂层形成工序与所述第2涂布工序之间进行的工序、或者与所述粘合剂层形成工序或所述第2涂布工序同时进行的工序,
所述光照射工序为在所述粘合剂层形成工序与所述第2涂布工序之间进行的工序、或者与所述粘合剂层形成工序或所述第2涂布工序同时进行的工序,
所述光取向性聚合物为具有重复单元A的光取向性聚合物,所述重复单元A包含通过选自由光、热、酸及碱组成的组中的至少1种的作用分解而生成极性基团的裂解基团,
所述重复单元A在侧链上具有所述裂解基团,并且在比所述侧链的所述裂解基团更靠末端侧具有氟原子或硅原子,
所述光取向性聚合物满足以下所示的条件1或条件2,
条件1:除了所述重复单元A以外,还具有包含光取向性基团的重复单元B,
条件2:所述重复单元A在比所述侧链的所述裂解基团更靠主链侧包含光取向性基团。
2.根据权利要求1所述的光学层叠膜辊的制造方法,其中,
所述作用工序为使光作用并且与粘合剂层形成工序同时进行的工序,
所述光照射工序为在所述粘合剂层形成工序与所述第2涂布工序之间进行的工序。
3.一种光学层叠膜辊,其为光学层叠膜的辊状物,所述光学层叠膜具有:支撑体;粘合剂层,在所述支撑体上使用含有粘合剂及光取向性聚合物的粘合剂组合物而形成并且被赋予了取向限制力;及光学各向异性层,设置于所述粘合剂层上,
所述光学各向异性层使用含有聚合性液晶化合物的聚合性液晶组合物而形成,
所述粘合剂层与所述光学各向异性层彼此相邻而层叠,
在所述支撑体的至少一端实施了滚花处理,
以所述光学各向异性层的宽度比所述粘合剂层的宽度窄的方式层叠。
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