JP2019522245A - 液晶ポリマー材料上で配向を生じさせる方法 - Google Patents
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Abstract
Description
数年前から、様々な用途のための液晶ディスプレイ(LCD)及び光学リターダフィルム、例えば、パッシブ3Dのテレビ及びモニタ用のフィルムパターンドリターダとしても知られている3Dコンバータフィルム等の大規模生産に光配向が導入されて成功をおさめている。
したがって、本発明の目的は、複雑なLCP層のスタックを含む装置の生産を簡略化するための方法及び関連する材料を提供することである。本発明の別の目的は、上記方法及び材料を用いて生産することができる装置を提供することである。
本発明の第1の態様によれば、配向されたLCP層のスタックを製造する方法が提供される。
− 重合性液晶及び光配列性物質(PLCPO材料)を含む組成物を提供する工程と、
− 支持体上にPLCPO材料の層を形成する工程と、
− 場合により、必要に応じてPLCPO層の液晶材料に配向処理を適用する工程と、
− PLCPO層において重合性液晶の重合を開始させる工程と、
− PLCPO層を配向光に露光して、スレーブ材料のために層の上面において配向を生じさせる工程であって、上面の少なくとも1つの領域において生じた配向方向が、該少なくとも1つの領域における層の上面の直下の液晶の液晶ダイレクタの配列と異なる工程と
を含む。
ペンチル2,5−ビス[[4−(6−プロパ−2−エノイルオキシヘキソキシ)ベンゾイル]オキシ]ベンゾアート
米国特許第5,593,617号のスキーム1、2、3、4と同様に調製。
重合性液晶材料M-LCP1
95.525重量% LCC1
2重量% Irgacure OXE 02(BASF)
2重量% Kayarad DPCA-20(日本化薬株式会社)
0.25重量% TEGO Flow 300(Evonik)
0.2重量% Tinuvin 123(BASF)
0.025重量% BHT(Aldrich)
95.4重量% LCC2
4重量% Irgacure 907(BASF)
0.5重量% Tego Flow 300(Evonik)
0.1重量% BHT(Aldrich)
87.8重量% LCC2
10重量% dDye
2重量% Irgacure 369(BASF)
0.2重量% BHT(Aldrich)
97.775重量% LCC2
1重量% PA2
1重量% Irgacure 907(BASF)
0.2重量% Tinuvin 123(BASF)
0.025重量% BHT(Aldrich)
M-PLCPO1の透明温度は約76℃である。
97.775重量% LCC2
1重量% PA3
1重量% Irgacure 907(BASF)
0.2重量% Tinuvin 123(BASF)
0.025重量% BHT(Aldrich)
M-PLCPO2の透明温度は約76℃である。
97.775重量% LCC2
1重量% PA4
1重量% Irgacure 907(BASF)
0.2重量% Tinuvin 123(BASF)
0.025重量% BHT(Aldrich)
M-PLCPO3の透明温度は約76℃である。
86.8重量% LCC2
1重量% PA2
10重量% dDye
2重量% Irgacure 369(BASF)
0.2重量% BHT(Aldrich)
54.7重量% LCC1
37.4重量% LCC3
3.6重量% Lumogen S750(BASF)
3重量% Irgacure 907(BASF)
1重量% PA2
0.2重量% Irgafos 168 (BASF)
0.1重量% BHT(Aldrich)
S-PA1
メトキシプロピルアセタート 97重量%に光配向材料PA1 3重量%を溶解させ、そして、室温で30分間溶液を撹拌することによって溶液S-PA1を調製する。
ブチルアセタート 80重量%及びシクロヘキサノン 20重量%の溶媒混合物 65重量%にM-LCP1 35重量%を溶解させ、そして、室温で30分間溶液を撹拌することによって溶液S-LCP1を調製する。
メトキシプロピルケトン 80重量%、ジオキサラン(Dioxalane) 10重量%、及びシクロヘキサノン 10重量%の溶媒混合物 90重量%にM-LCP2 10重量%を溶解させ、そして、室温で30分間溶液を撹拌することによって溶液S-LCP2を調製する。
MEK 80重量%及びシクロヘキサノン 20重量%の溶媒混合物 60重量%にM-dLCP 40重量%を溶解させ、そして、室温で30分間溶液を撹拌することによって溶液S-dLCPを調製する。
ブチルアセタート 80重量%及びシクロヘキサノン 20重量%の溶媒混合物 65重量%にM-PLCPO1 35重量%を溶解させ、そして、室温で30分間溶液を撹拌することによって溶液S-PLCPO1を調製する。
ブチルアセタート 80重量%及びシクロヘキサノン 20重量%の溶媒混合物 65重量%にM-PLCPO2 35重量%を溶解させ、そして、室温で30分間溶液を撹拌することによって溶液S-PLCPO2を調製する。
ブチルアセタート 80重量%及びシクロヘキサノン 20重量%の溶媒混合物 65重量%にM-PLCPO3 35重量%を溶解させ、そして、室温で30分間溶液を撹拌することによって溶液S-PLCPO3を調製する。
MEK 80重量%及びシクロヘキサノン 20重量%の溶媒混合物 60重量%にM-dPLCPO 40重量%を溶解させ、そして、室温で30分間溶液を撹拌することによって溶液S-dPLCPOを調製する。
メトキシプロピルケトン 80重量%、ジオキサラン 10重量%、及びシクロヘキサノン 10重量%の溶媒混合物 74重量%にM-cPLCPO 26重量%を溶解させ、そして、室温で30分間溶液を撹拌することによって溶液S-cPLCPOを調製する。
トリアセタートセルロース(TAC)箔を、Kbarコーター(バーサイズ1)を用いてプライマー溶液(DYMAX OC-4021 80% ブチルアセタート中20重量% 固形分含量)でコーティングした。湿潤フィルムを80℃で30秒間乾燥させた;得られた乾燥フィルムの厚みは約2μmであった。次いで、乾燥フィルムを室温で紫外光(1500mJ、不活性N2雰囲気下)に露光した。
実施例1のプライマーコーティングされたTAC基板に、光配向溶液S-PA1をKbarコーティング(バーサイズ0)した。湿潤フィルムを80℃で30秒間乾燥させた;乾燥フィルム厚みは約100nmであった。次いで、乾燥フィルムを室温で平行な直線偏光されたUV(LPUV)光(280〜320nm;50mJ/cm2)に露光した。偏光面は、TAC基板上の基準縁に対して20°であった。
実施例2と同様に、プライマーコーティングされたTAC基板を光配向溶液S-PA1でコーティングし、乾燥させ、そして、TAC基板上の基準縁に対して20°の偏光面を有する配向光に露光した。
実施例2と同様に、プライマーコーティングされたTAC基板を光配向溶液S-PA1でコーティングし、乾燥させ、そして、TAC基板上の基準縁に対して20°の偏光面を有する配向光に露光した。
実施例2と同様にプライマーコーティングされたTAC基板上で光配向層及びPLCPOフィルムを調製した。実施例2との唯一の違いは、TAC基板上の基準縁に対して80°の偏光面を有する平行LPUV光(280〜320nm;150mJ/cm2)にPLCPO層の領域の一方の半分のみを露光したことであった。PLCPO層の領域の他方の半分は、配向光に露光しなかった。次いで、実施例2のプロセスに従ってPLCPO層上にLCP層を再度調製した。
偏光面が基準縁に対して20°ではなく0°であったことのみを除いて実施例2と同様に、プライマーコーティングしたTAC基板を光配向溶液S-PA1でコーティングし、乾燥させ、配向光に露光した。
実施例2と同様に、プライマーコーティングされたTAC基板を光配向溶液S-PA1でコーティングし、乾燥させ、そして、TAC基板上の基準縁に対して0°の偏光面を有する配向光に露光した。
実施例2と同様に、プライマーコーティングされたTAC基板を光配向溶液S-PA1でコーティングし、乾燥させ、そして、TAC基板上の基準縁に対して0°の偏光面を有する配向光に露光した。
溶液S-LCP2のKbarコーティング(バーサイズ0)によって、コロナ処理されたPET基板上に薄いLCP層を形成した。
実施例2と同様に、プライマーコーティングされたTAC基板を光配向溶液S-PA1でコーティングし、乾燥させ、そして、TAC基板上の基準縁に対して20°の偏光面を有する配向光に露光した。
実施例2と同様に、プライマーコーティングされたTAC基板を光配向溶液S-PA1でコーティングし、乾燥させ、そして、TAC基板上の基準縁に対して20°の偏光面を有する配向光に露光した。
1.異方性光学機能及び配向能を含む層(23、26、27、28)を含む光学素子(1、2、3、4、5、6)を製造する方法であって、
− 重合性液晶及び光配列性物質(PLCPO材料)を含む組成物を提供する工程と、
− 支持体(21)上にPLCPO材料の層を形成する工程と、
− PLCPO層(23、26、27、28)において重合性液晶の重合を開始させる工程と、
− 表面の少なくとも1つの領域における配向方向が、該少なくとも1つの領域における層の上面の直下の液晶の液晶ダイレクタの配列と異なるように、PLCPO層(23、26、27、28)を配向光に露光して、スレーブ材料のために層の上面に配向を生じさせる工程と
を含む方法。
2.PLCPO層(23、26、27、28)の液晶材料に配向処理を適用する工程を更に含む、項目1記載の方法。
3.配向光の作用によるPLCPO層(23、26、27、28)中の液晶の再配列が阻止される、項目1又は2記載の方法。
4.重合性液晶の重合が、PLCPO層(23、26、27、28)が配向光に露光される前に開始される、項目1〜3のいずれか記載の方法。
5.重合性液晶の重合が、PLCPO層(23、26、27、28)が配向光に露光された後に開始される、項目1〜3のいずれか記載の方法。
6.重合性液晶の重合及び配向の生成が、PLCPO層(23、26、27、28)を配向光に露光する一工程において達成される、項目1〜3のいずれか記載の方法。
7.PLCPO材料が、1を超える光配列性物質を含む、項目1〜6のいずれか記載の方法。
8.光配列性物質の濃度が、PLCPO層の中央よりも該層の上面において高くなるように、PLCPO中の光配列性物質が密度勾配を有する、項目1〜7のいずれか記載の方法。
9.光配列性物質が、フッ素化部分及び/若しくはシロキサン部分を含む、並びに/又はポリシロキサンである、項目1〜8のいずれか記載の方法。
10.PLCPO材料が、等方性若しくは異方性の蛍光及び/若しくは非蛍光の色素、二色性色素、並びに/又はキラル添加剤を含む、項目1〜9のいずれか記載の方法。
11.光学異方特性を有し、そして、その表面において配向能を有するPLCPO層(23、26、27、28)を含む層構造(1、2、3、4、5、6)であって、少なくとも1つの領域において、PLCPO層によって与えられる配向方向が、層の上面の直下のPLCPO層中の液晶配列とは異なる層構造。
12.光配列性物質の濃度が、PLCPO層の中央よりも層の上面において高くなるように、PLCPO中の光配列性物質が密度勾配を有する、項目11記載の層構造。
13.光配列性物質が、フッ素化部分及び/若しくはシロキサン部分を含む、並びに/又はポリシロキサンである、項目11又は12記載の層構造。
14.PLCPO材料が、等方性若しくは異方性の蛍光及び/若しくは非蛍光の色素、二色性色素、並びに/又はキラル添加剤を含む、項目11〜13のいずれか記載の層構造。
15.PLCPO層によって与えられる配向が、局所的に異なる配列を有する、項目11〜14のいずれか記載の層構造。
16.PLCPO層と直接接触している追加の異方性層を有し、追加の層が、液晶ポリマー(25、26、27、28)を含み、追加の層の液晶ポリマーが、PLCPO層の配向情報に従って配向される、項目11〜15のいずれか記載の層構造。
17.層構造がアクロマティックリターダとして作用するように、PLCPO層及び追加の異方性層が構成される、項目16に記載の層構造。
18.反射偏光子と項目17記載のアクロマティックリターダとを含む光学装置。
19.液晶又はOLEDディスプレイにおける光管理のための、項目11〜17のいずれか記載の層構造の使用。
20.重合性液晶と光配列性物質とを含む組成物であって、光配向物質の重量パーセントが、5%未満、1重量%未満、又は更には0.1重量%未満であり、そして、光配列性物質が、フッ素化部分及び/若しくはシロキサン部分を含む、並びに/又はポリシロキサンである組成物。
21.光配列性物質が、ポリマーであり、そして、側鎖にフッ素化部分を含む、項目20記載の組成物。
Claims (21)
- 異方性光学機能及び配向能を含む層(23、26、27、28)を含む光学素子(1、2、3、4、5、6)を製造する方法であって、
− 重合性液晶及び光配列性物質(PLCPO材料)を含む組成物を提供する工程と、
− 支持体(21)上にPLCPO材料の層を形成する工程と、
− PLCPO層(23、26、27、28)において重合性液晶の重合を開始させる工程と、
− 表面の少なくとも1つの領域における配向方向が、該少なくとも1つの領域における層の上面の直下の液晶の液晶ダイレクタの配列と異なるように、PLCPO層(23、26、27、28)を配向光に露光して、スレーブ材料のために層の上面に配向を生じさせる工程と
を含む方法。 - PLCPO層(23、26、27、28)の液晶材料に配向処理を適用する工程を更に含む、請求項1記載の方法。
- 配向光の作用によるPLCPO層(23、26、27、28)中の液晶の再配列が阻止される、請求項1又は2記載の方法。
- 重合性液晶の重合が、PLCPO層(23、26、27、28)が配向光に露光される前に開始される、請求項1〜3のいずれか記載の方法。
- 重合性液晶の重合が、PLCPO層(23、26、27、28)が配向光に露光された後に開始される、請求項1〜3のいずれか記載の方法。
- 重合性液晶の重合及び配向の生成が、PLCPO層(23、26、27、28)を配向光に露光する一工程において達成される、請求項1〜3のいずれか記載の方法。
- PLCPO材料が、1を超える光配列性物質を含む、請求項1〜6のいずれか記載の方法。
- 光配列性物質の濃度が、PLCPO層の中央よりも該層の上面において高くなるように、PLCPO中の光配列性物質が密度勾配を有する、請求項1〜7のいずれか記載の方法。
- 光配列性物質が、フッ素化部分及び/若しくはシロキサン部分を含む、並びに/又はポリシロキサンである、請求項1〜8のいずれか記載の方法。
- PLCPO材料が、等方性若しくは異方性の蛍光及び/若しくは非蛍光の色素、二色性色素、並びに/又はキラル添加剤を含む、請求項1〜9のいずれか記載の方法。
- 光学異方特性を有し、そして、その表面において配向能を有するPLCPO層(23、26、27、28)を含む層構造(1、2、3、4、5、6)であって、少なくとも1つの領域において、PLCPO層によって与えられる配向方向が、層の上面の直下のPLCPO層中の液晶配列とは異なる層構造。
- 光配列性物質の濃度が、PLCPO層の中央よりも層の上面において高くなるように、PLCPO中の光配列性物質が密度勾配を有する、請求項11記載の層構造。
- 光配列性物質が、フッ素化部分及び/若しくはシロキサン部分を含む、並びに/又はポリシロキサンである、請求項11又は12記載の層構造。
- PLCPO材料が、等方性若しくは異方性の蛍光及び/若しくは非蛍光の色素、二色性色素、並びに/又はキラル添加剤を含む、請求項11〜13のいずれか記載の層構造。
- PLCPO層によって与えられる配向が、局所的に異なる配列を有する、請求項11〜14のいずれか記載の層構造。
- PLCPO層と直接接触している追加の異方性層を有し、追加の層が、液晶ポリマー(25、26、27、28)を含み、追加の層の液晶ポリマーが、PLCPO層の配向情報に従って配向される、請求項11〜15のいずれか記載の層構造。
- 層構造がアクロマティックリターダとして作用するように、PLCPO層及び追加の異方性層が構成される、請求項16に記載の層構造。
- 反射偏光子と請求項17記載のアクロマティックリターダとを含む光学装置。
- 液晶又はOLEDディスプレイにおける光管理のための、請求項11〜17のいずれか記載の層構造の使用。
- 重合性液晶と光配列性物質とを含む組成物であって、光配向物質の重量パーセントが、5%未満、1重量%未満、又は更には0.1重量%未満であり、そして、光配列性物質が、フッ素化部分及び/若しくはシロキサン部分を含む、並びに/又はポリシロキサンである組成物。
- 光配列性物質が、ポリマーであり、そして、側鎖にフッ素化部分を含む、請求項20記載の組成物。
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