JP2019215584A - 光学積層体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
〔1〕 第1光学機能層、接着層、及び第2光学機能層をこの順に含む光学積層体の製造方法であって、
前記接着層は、接着剤が硬化した接着剤硬化層であり、
前記第1光学機能層及び前記第2光学機能層のうちの少なくとも一方は、基材層上で重合性液晶化合物を重合して形成された液晶層を含み、
前記第1光学機能層及び前記第2光学機能層は、前記接着層側にそれぞれ接着面を有し、
前記接着面のうちの一方の接着面のみが、前記基材層の剥離によって露出した露出面であり、
前記接着面のうちの他方の接着面に、前記接着層を形成するための接着組成物層を、前記接着剤を塗布することにより設ける工程と、
前記接着組成物層を介して前記第1光学機能層と前記第2光学機能層とを積層する工程と、を含む、光学積層体の製造方法。
前記一方の接着面は、前記第1基材層の剥離によって露出した露出面であり、
前記第2光学機能層は、第2基材層上で重合性液晶化合物を重合して形成された第2液晶層を含み、
前記他方の接着面は、前記第2液晶層の前記第2基材層とは反対側の面である、〔1〕に記載の光学積層体の製造方法。
前記積層する工程の後に、前記第2基材層を剥離する工程を含む、〔2〕に記載の光学積層体の製造方法。
前記一方の接着面は、前記偏光機能層付き液晶層から前記第1基材層を剥離することによって露出した露出面である、〔4〕に記載の光学積層体の製造方法。
前記一方の接着面は、前記第1基材層の剥離によって露出した露出面であり、
前記第2光学機能層は、直線偏光層を少なくとも含む偏光機能層である、〔1〕に記載の光学積層体の製造方法。
前記一方の接着面は、前記基材層付き液晶層積層体から前記第1基材層を剥離することによって露出した露出面である、〔8〕に記載の光学積層体の製造方法。
前記第1液晶層及び前記第2液晶層は、下記[a]又は[b]:
[a]前記第1液晶層が1/2波長板であり、前記第2液晶層が1/4波長板である、
[b]前記第1液晶層及び前記第2液晶層のうちの一方が逆波長分散性の1/4波長板であり、他方がポジティブCプレートである、
の関係を満たす、〔4〕〜〔6〕、〔8〕〜〔11〕のいずれかに記載の光学積層体の製造方法。
前記第1基材層を剥離する工程と、を含む、〔2〕〜〔12〕のいずれかに記載の光学積層体の製造方法。
図1〜図3は、本発明の光学積層体の製造工程の一例(実施形態1)を模式的に示す概略断面図である。図中、Wは幅方向を表す。本発明の製造方法により得られる光学積層体52は、図3(b)に示すように、偏光層(直線偏光層、偏光機能層)の少なくとも一方の面に保護層が形成された偏光板60(偏光機能層)、偏光板用接着層36(偏光機能層用接着層)、第1液晶層12、液晶層用接着層30(接着層)、第2液晶層22をこの順に含む。光学積層体52は円偏光板であることが好ましく、この場合、第1液晶層12及び第2液晶層22は、下記[a]又は[b]:
[a]第1液晶層12が1/2波長板であり、第2液晶層22が1/4波長板である、
[b]第1液晶層12及び第2液晶層22のうちの一方が逆波長分散性の1/4波長板であり、他方がポジティブCプレートである、
の関係を満たすことが好ましい。上記[b]において、第1液晶層12が逆波長分散性の1/4波長板であり、第2液晶層22がポジティブCプレートであることが好ましい。
上記では、図1(d)に示す第1の偏光板付き液晶層41を得る際に、偏光板60に偏光板用接着組成物層36aが形成された組成物層付き偏光板61(図1(a))を用いる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。偏光板用接着組成物層は、基材層付き第1液晶層10の第1液晶層12側に形成してもよく、偏光板60及び基材層付き第1液晶層12の第1液晶層12側の両方に形成してもよい。そして、この偏光板用接着組成物層を介して、基材層付き第1液晶層10の第1液晶層12側と偏光板60とを貼合して、偏光板用接着組成物層から偏光板用接着層を形成すればよい。
上記では、第1基材層11上に第1液晶層12が形成された基材層付き第1液晶層10(図1(b))、及び、第2基材層21上に第2液晶層22が形成された基材層付き第2液晶層20(図2(b))を用いる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。基材層付き第1液晶層は、第1基材層と第1液晶層との間に第1配向層を有していてもよく、基材層付き第2液晶層は、第2基材層と第2液晶層との間に第2配向層を有していてもよい。
図4〜図5は、本発明の光学積層体の製造工程の一例(実施形態2)を模式的に示す概略断面図である。図中、Wは幅方向を表す。本発明の製造方法により得られる光学積層体57の層構造は、図5(c)に示すように、偏光層(直線偏光層、偏光機能層)の少なくとも一方の面に保護層が形成された偏光板60(偏光機能層)、偏光板用接着層36(接着層、偏光機能層用接着層)、第1液晶層12、液晶層用接着層34、及び第2液晶層22をこの順に含む。光学積層体57は円偏光板であることが好ましく、この場合、第1液晶層12及び第2液晶層22は、下記[a]又は[b]:
[a]第1液晶層12が1/2波長板であり、第2液晶層22が1/4波長板である、
[b]第1液晶層12及び第2液晶層22のうちの一方が逆波長分散性の1/4波長板であり、他方がポジティブCプレートである、
の関係を満たすことが好ましい。上記[b]において、第1液晶層12が逆波長分散性の1/4波長板であり、第2液晶層22がポジティブCプレートであることが好ましい。
上記では、基材層付き液晶層積層体46を得る際に、基材層付き第2液晶層20に液晶層用接着組成物層34aが形成された組成物層付き液晶層26(図4(a))を用いる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。液晶層用接着組成物層は、基材層付き第1液晶層10の第1液晶層12側に形成してもよく、基材層付き第1液晶層10の第1液晶層12側及び基材層付き第2液晶層20の第2液晶層22側の両方に形成してもよい。そして、この液晶層用接着組成物層を介して、基材層付き第1液晶層10の第1液晶層12側と基材層付き第2液晶層20の第2液晶層22側とを貼合して、液晶層用接着組成物層から液晶層用接着層を形成すればよい。この場合も、基材層付き第1液晶層10から第1基材層11を剥離して露出した露出面や、基材層付き第2液晶層20から第2基材層21を剥離して露出した露出面には、液晶層用接着組成物層34aを形成せず、これらの露出面以外の面に液晶層用接着組成物層を形成しているため、第1液晶層12及び第2液晶層22に傷がつくことを抑制して、光学積層体の外観不良や光学性能の低下を抑制することができると考えられる。
先の実施形態と同様に、本実施形態においても、基材層付き第1液晶層は、第1基材層と第1液晶層との間に第1配向層を有していてもよく、基材層付き第2液晶層は、第2基材層と第2液晶層との間に第2配向層を有していてもよい。第1配向層や第2配向層を有する場合の説明については、先の実施形態の変形例において説明したとおりであるので、その説明を省略する。
光学積層体は、第1光学機能層、接着剤硬化層である接着層、及び第2光学機能層が積層されたものであれば特に限定されない。例えば、図3(b)に示す光学積層体52及び図5(b)に示す光学積層体57において、偏光板60を直線偏光板とし、第1液晶層12を1/2波長板とし、第2液晶層22を1/4波長板とすることにより、光学積層体52,57を円偏光板とすることができる。また、偏光板60を直線偏光板とし、第1液晶層12を逆波長分散性の1/4波長板とし、第2液晶層22をポジティブCプレートとする、又は、第1液晶層12をポジティブCプレートとし、第2液晶層22を逆波長分散性の1/4波長板とすることによっても、光学積層体52,57を円偏光板とすることができる。
第1光学機能層及び第2光学機能層(以下、両者をまとめて「光学機能層」ということがある。)は、液晶層;偏光層、偏光層の少なくとも片面に保護層が形成された偏光板、偏光板の少なくとも片面にプロテクトフィルムが積層されたプロテクトフィルム付き偏光板等の偏光機能層;反射フィルム;半透過型反射フィルム;輝度向上フィルム;光学補償フィルム;防眩機能付きフィルム;位相差フィルム等を挙げることができ、これらのうちの1つを有するものであってもよく、2つ以上を有する多層構造を有していてもよい。また、光学機能層が液晶層を含む場合、この液晶層は位相差層であってもよく、偏光層であってもよい。本明細書において「偏光層」とは、無偏光の光を入射させたとき、吸収軸に直交する振動面をもつ直線偏光を透過させる性質を有する直線偏光層をいう。
偏光層(直線偏光層)としては、ポリビニルアルコール樹脂フィルムを配向させたものに、ヨウ素等の二色性色素を吸着配向させたものであることが好ましい。偏光層は、単層のポリビニルアルコール樹脂フィルム(ポリビニルアルコール樹脂フィルムに含まれるポリビニルアルコール分子が配向したもの)に二色性色素が吸着配向したものであってもよく、基材フィルム上に二色性色素が吸着配向したポリビニルアルコール樹脂層を設けた二層以上の積層フィルムであってもよい。また、偏光層は、重合性液晶化合物に二色性色素を配向させ、重合性液晶化合物を重合させた硬化膜であってもよい。このような偏光層は、本技術分野で公知の種々の方法によって製造することができる。
偏光板は、典型的には、ポリビニルアルコール樹脂フィルムに二色性色素が吸着配向した形式の偏光層の片面又は両面に保護層(保護フィルム)を貼合してなる偏光板である。この保護層としては例えば、透明性、機械的強度、熱安定性、延伸性等に優れる樹脂材料からなるものが用いられる。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂;ノルボルネン系ポリマー等の環状ポリオレフィン系樹脂;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等のポリエステル系樹脂;(メタ)アクリル酸、ポリ(メタ)アクリル酸メチル等の(メタ)アクリル酸系樹脂;トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース及びセルロースアセテートプロピオネート等のセルロースエステル系樹脂;ポリビニルアルコール及びポリ酢酸ビニル等のビニルアルコール系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;ポリスチレン系樹脂;ポリアリレート系樹脂;ポリスルホン系樹脂;ポリエーテルスルホン系樹脂;ポリアミド系樹脂;ポリイミド系樹脂;ポリエーテルケトン系樹脂;ポリフェニレンスルフィド系樹脂;ポリフェニレンオキシド系樹脂、及びこれらの混合物、共重合物等を挙げることができる。これらの樹脂のうち、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロースエステル系樹脂及び(メタ)アクリル酸系樹脂のいずれか又はこれらの混合物を用いることが好ましい。なお、上記「(メタ)アクリル酸」とは、「アクリル酸及びメタクリル酸の少なくとも1種」を意味する。
第1基材層及び第2基材層(以下、両者をまとめて「基材層」ということがある。)は、樹脂材料で形成されたフィルムであることが好ましい。この樹脂材料も、上記の偏光板の保護フィルムを形成する材料と同じく、例えば、透明性、機械的強度、熱安定性、延伸性等に優れる樹脂材料が用いられる。樹脂材料の典型例及び好適例は、偏光板の保護層として例示した樹脂材料を用いることができる。
光学積層体が含んでいてもよい第1配向層及び第2配向層(以下、両者をまとめて「配向層」ということがある。)は、その上に形成される液晶層に含まれる重合性液晶化合物を所望の方向に液晶配向させる、配向規制力を有する。配向層としては、配向性ポリマーで形成された配向性ポリマー層、光配向ポリマーで形成された光配向性ポリマー層、層表面に凹凸パターンや複数のグルブ(溝)を有するグルブ配向層を挙げることができる。配向層の厚みは、通常10〜500nmであり、10〜200nmであることが好ましい。
第1液晶層及び第2液晶層(以下、両者をまとめて「液晶層」ということがある。)は、いずれも重合性液晶化合物を用いて形成したものであり、この重合性液晶化合物は公知のものを使用できる。重合性液晶化合物の種類は特に限定されず、棒状液晶化合物、円盤状液晶化合物、及びこれらの混合物を用いることができる。ここで、逆波長分散性の1/4波長板を形成するための重合性液晶化合物は棒状液晶化合物、例えば、特開2011−207765号公報に記載の重合性液晶化合物が好ましい。このような重合性液晶化合物を用いる場合には、重合性液晶化合物と溶剤、必要に応じて各種添加剤を含む液晶層形成用組成物を、配向層上に塗布して塗膜を形成し、この塗膜を硬化させることによって、液晶硬化層である液晶層を形成することができる。あるいは、基材層上に液晶層形成用組成物を塗布して塗膜を形成し、この塗膜を基材層とともに延伸することによって液晶層を形成してもよい。液晶層は、位相差層であってもよい。
偏光板用接着層は、接着剤、粘着剤及びこれらの組み合わせによって形成することができ、通常1層であるが、2層以上であってもよい。偏光板用接着層が2層以上の層からなる場合、各層は互いに同じ材料で形成されていてもよく、異なる材料で形成されていてもよい。偏光板用接着層を形成するための接着剤としては、上記した液晶層用接着層に用いられる接着剤と同様のものが挙げられる。
液晶層用接着層は、第1液晶層と第2液晶層との間に設けられ、これら2つの液晶層を貼り合わせるために用いられる接着層である。液晶層用接着層は、第1液晶層及び第2液晶層に直接接していてもよいが、第1液晶層上に設けられた第1配向層や第2液晶層上に設けられた第2配向層に直接接していてもよい。
光学素子用接着組成物層は、接着剤、粘着剤及びこれらの組み合わせによって形成することができ、通常1層であるが、2層以上であってもよい。光学素子用接着組成物層が2層以上の層からなる場合、各層は互いに同じ材料で形成されていてもよく、異なる材料で形成されていてもよい。光学素子用接着組成物層をなす接着剤及び粘着剤としては、上記した液晶層用接着層や偏光板用接着層に用いられる接着剤及び粘着剤と同様のものが挙げられる。光学素子用接着組成物層は、粘着剤を用いて形成することが好ましい。光学素子用接着組成物層が形成される層の表面に対して、必要に応じてコロナ処理、プラズマ処理、火炎処理等の表面処理を行ってもよい。光学素子用接着組成物層は、粘着剤を用いて形成した粘着剤層であることが好ましい。
下記に示すカチオン硬化性成分a1〜a3及びカチオン重合開始剤を混合した後、下記に示すカチオン重合開始剤及び増感剤をさらに混合し、脱泡して、光硬化型の接着組成物を調製した。なお、下記の配合量は固形分量に基づく。
・カチオン硬化性成分a1(70部):
3',4'−エポキシシクロヘキシルメチル 3',4'−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(商品名:CEL2021P、株式会社ダイセル製)
・カチオン硬化性成分a2(20部):
ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル(商品名:EX−211、ナガセケムテックス株式会社製)・カチオン硬化性成分a3(10部):
2−エチルヘキシルグリシジルエーテル(商品名:EX−121、ナガセケムテックス株式会社製)
・カチオン重合開始剤(2.25部(固形分量)):
商品名:CPI−100(サンアプロ株式会社製)の50%プロピレンカーボネート溶液
・増感剤(2部):
1,4−ジエトキシナフタレン
(光配向層形成用組成物の調製)
下記の成分を混合し、得られた混合物を温度80℃で1時間攪拌することにより、光配向層形成用組成物を得た。
・光配向性材料(5部):
・溶剤(95部):シクロペンタノン
下記の成分を混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌することにより、液晶層形成用組成物(A)を得た。重合性液晶化合物A1は、特開2011−207765号公報に記載の化合物(A11−1)の合成方法で合成することができる。重合性液晶化合物A2は、特開2010−31223号公報に記載のの化合物(x−1)の合成方法で合成することができる。
・重合性液晶化合物A1(80部):
・重合性液晶化合物A2(20部):
・重合開始剤(6部):
2−ジメチルアミノ−2−ベンジル−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン(イルガキュア369;チバスペシャルティケミカルズ社製)
・レベリング剤(0.1部):
ポリアクリレート化合物(BYK−361N;BYK−Chemie社製)
・溶剤(400部):シクロペンタノン
厚み100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを基材層として用い、このPETフィルムにコロナ処理装置(AGF−B10、春日電機株式会社製)を用いて出力0.3kW、処理速度3m/分の条件で1回処理した。コロナ処理を施した表面に、光配向層形成用組成物をバーコーターを用いて塗布し、80℃で1分間乾燥し、偏光UV照射装置(SPOT CURE SP−7;ウシオ電機株式会社製)を用いて、100mJ/cm2の積算光量で偏光UV露光を実施して、光配向層を得た。得られた光配向層の厚みをレーザー顕微鏡(LEXT、オリンパス株式会社製)で測定したところ、100nmであった。
実施例1と同様の手順で基材層付き液晶層(1)を得た。得られた基材層付き液晶層(1)の液晶層側を、厚み5μmのシート状粘着剤〔リンテック株式会社製「NCF #L2」〕を介してガラス基板〔コーニング社製の無アルカリガラス「イーグルXG」、厚み0.2mm〕に貼合した後、基材層を剥離してガラス基板付き液晶層を得た。基材層のみが剥離され、光配向層は剥離されずに残った。ガラス基板付き液晶層における液晶層の基材層の剥離側に、上記した接着組成物をバーコーターを用いて塗布して、塗布面を目視で観察したところ、実施例1で観察した基材層付き液晶層(1)の液晶層側に接着組成物を塗布した塗布面よりも多くの傷が見られた。
(配向層形成用組成物の調製)
市販の配向性ポリマーであるサンエバーSE−610(日産化学工業株式会社製)に2−ブトキシエタノールを加えて配向層形成用組成物を得た。得られた配向層形成用組成物は、当該組成物の全量に対する固形分の含有割合が1%であり、当該組成物の全量に対する溶剤の含有割合が99%であった。サンエバーSE−610の固形分量は、納品仕様書に記載された濃度から換算した。
下記の成分を混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌した後、室温まで冷却して液晶層形成用組成物(B)を得た。
・重合性液晶化合物LC242(BASF社製)(19.2%):
・重合開始剤(0.5%):
イルガキュア(登録商標)907(BASFジャパン社製)
・レベリング剤(0.1%):
BYK361N(ビックケミージャパン製)
・反応添加剤(1.1%):
Laromer(登録商標)LR−9000(BASFジャパン社製)
・溶剤(79.1%):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
厚み38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを、コロナ処理装置(AGF−B10、春日電機株式会社製)を用いて出力0.3kW、処理速度3m/分の条件で1回処理した。コロナ処理を施した表面に、配向層形成用組成物をバーコーターを用いて塗布し、90℃で1分間乾燥し、配向層を得た。得られた配向層の厚みをレーザー顕微鏡(LEXT、オリンパス株式会社製)で測定したところ、34nmであった。
実施例2と同様の手順で基材層付き液晶層(2)を得た。得られた基材層付き液晶層(1)の液晶層側を、厚み5μmのシート状粘着剤〔リンテック株式会社製「NCF #L2」〕を介してガラス基板〔コーニング社製の無アルカリガラス「イーグルXG」、厚み0.2mm〕に貼合した後、基材層を剥離してガラス基板付き液晶層を得た。基材層の剥離とともに配向層も剥離された。ガラス基板付き液晶層における液晶層の基材層の剥離側に、上記した接着組成物をバーコーターを用いて塗布して、塗布面を目視で観察したところ、実施例2で観察した基材層付き液晶層(2)の液晶層側に接着組成物を塗布した塗布面よりも多くの傷が見られた。
Claims (7)
- 第1光学機能層、接着層、及び第2光学機能層をこの順に含む光学積層体の製造方法であって、
前記接着層は、接着剤が硬化した接着剤硬化層であり、
前記第1光学機能層は、第1基材層上で重合性液晶化合物を重合して形成された第1液晶層、液晶層用接着層、及び、第2基材層上で重合性液晶化合物を重合して形成された第2液晶層をこの順に含み、
前記第2光学機能層は、直線偏光層を少なくとも含む偏光機能層であり、
前記第1光学機能層及び前記第2光学機能層は、前記接着層側にそれぞれ接着面を有し、
前記第1基材層と、前記第1液晶層と、前記液晶層用接着層と、前記液晶層用接着層側から順に前記第2液晶層及び第2基材層を有する基材層付き第2液晶層とを、この順に有する基材層付き液晶層積層体を準備する工程を含み、
前記接着面のうちの一方の接着面は、前記基材層付き液晶層積層体から前記第1基材層を剥離することによって露出した露出面であり、
前記接着面のうちの他方の接着面に、前記接着層を形成するための接着組成物層を、前記接着剤を塗布することにより設ける工程と、
前記他方の接着面に設けられた前記接着組成物層上に前記一方の接着面を貼り合わせることにより前記第1光学機能層と前記第2光学機能層とを積層した後、前記接着組成物層を硬化する工程と、を含む、光学積層体の製造方法。 - 前記接着剤を塗布することにより設ける工程は、前記接着剤をバーコータ又はグラビアコータで塗布する工程を含む、請求項1に記載の光学積層体の製造方法。
- 前記硬化する工程の後に、前記第2基材層を剥離する工程を含む、請求項1又は2に記載の光学積層体の製造方法。
- 前記液晶層用接着層は、粘着剤層である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学積層体の製造方法。
- 前記光学積層体は、円偏光板であり、
前記第1液晶層及び前記第2液晶層は、下記[a]又は[b]:
[a]前記第1液晶層が1/2波長板であり、前記第2液晶層が1/4波長板である、
[b]前記第1液晶層及び前記第2液晶層のうちの一方が逆波長分散性の1/4波長板であり、他方がポジティブCプレートである、
の関係を満たす、請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学積層体の製造方法。 - さらに、前記第1基材層と前記第1液晶層とを有する基材層付き第1液晶層を準備する工程と、
前記第1基材層を剥離する工程と、を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の光学積層体の製造方法。 - 前記光学積層体は、前記第1液晶層の前記第1基材層側に配向層を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の光学積層体の製造方法。
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