JPWO2020170874A1 - Optical laminate and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

任意の軸設定が可能である光学積層体およびその製造方法を提供する。前記光学積層体(100)は、複屈折誘起材料からなる第一の光学異方性層(30)と、重合性液晶材料からなる第二の光学異方性層(40)とが、隣接して積層された光学積層体であって、第一の光学異方性層(30)が、互いに遅相軸が異なる表面層(32)と内部層(31)とで構成され、前記表面層(32)と第二の光学異方性層(40)とが接しており、第一の光学異方性層の内部層(31)の遅相軸方向と第二の光学異方性層(40)の遅相軸方向とが、交差している。Provided are an optical laminate capable of setting an arbitrary axis and a method for manufacturing the same. In the optical laminate (100), a first optically anisotropic layer (30) made of a double refraction-inducing material and a second optically anisotropic layer (40) made of a polymerizable liquid crystal material are adjacent to each other. The first optically anisotropic layer (30) is composed of a surface layer (32) and an inner layer (31) having different slow axes, and the surface layer (30) is formed. 32) and the second optically anisotropic layer (40) are in contact with each other, and the slow axial direction of the inner layer (31) of the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer (40) are in contact with each other. ) Crosses the slow axis direction.

Description

関連出願Related application

本願は2019年2月22日出願の特願2019−030471の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本出願の一部をなすものとして引用する。 This application claims the priority of Japanese Patent Application No. 2019-030471 filed on February 22, 2019, which is cited in its entirety as part of this application by reference.

本発明は、任意の軸設定が可能である光学積層体およびその製造方法に関する。 The present invention relates to an optical laminate capable of setting an arbitrary axis and a method for manufacturing the same.

液晶ディスプレイ(LCD)や有機発光ダイオード(OLED)に代表される薄型の表示デバイスには、表示品質向上のため、各種位相差板が用いられている。例えば、有機EL表示装置などのOLEDでは、反射を抑制するために広帯域円偏光板が使用されている。 Various retardation plates are used in thin display devices such as liquid crystal displays (LCDs) and organic light emitting diodes (OLEDs) in order to improve display quality. For example, in an OLED such as an organic EL display device, a wideband circularly polarizing plate is used to suppress reflection.

このような広帯域円偏光板に用いられる位相差フィルムとして、特許文献1(特開2016−184013号公報)には、複屈折誘起材料からなる第一の光学異方性層と、重合性液晶からなる、第二の光学異方性層とが、粘着層を介さずに直接積層された位相差フィルムが開示されている。また、その製造方法として、支持基材上に、複屈折誘起材料を塗布し、複屈折誘起材料層を形成する工程と、前記複屈折誘起材料層上に、第一の偏光を照射する、第一の光照射工程と、前記第一の偏光を照射された、前記複屈折誘起材料層上に、重合性液晶を塗布して、前記複屈折誘起材料層上に重合性液晶材料層が積層された積層体を形成する工程と、前記積層体に第二の偏光を照射する第二の光照射工程とを含み、前記第一の偏光の偏光軸方向と、前記第二の偏光の偏光軸方向とが、異なることを特徴とする位相差フィルムの製造方法が記載されている。 As a retardation film used for such a broadband circular polarizing plate, Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-184013) describes a first optically anisotropic layer made of a birefringence-inducing material and a polymerizable liquid crystal. A retardation film in which a second optically anisotropic layer is directly laminated without an adhesive layer is disclosed. Further, as a method for producing the same, a step of applying a birefringence-inducing material on a supporting base material to form a birefringence-inducing material layer, and a step of irradiating the birefringence-inducing material layer with the first polarized light. In one light irradiation step, a polymerizable liquid crystal is applied onto the birefringence-induced material layer irradiated with the first polarized light, and the polymerizable liquid crystal material layer is laminated on the birefringence-induced material layer. The step of forming the laminated body and the second light irradiation step of irradiating the laminated body with the second polarized light are included, and the polarization axis direction of the first polarized light and the polarization axis direction of the second polarized light. However, a method for producing a retardation film, which is characterized by being different from each other, is described.

特開2016−184013号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-184013

しかしながら、特許文献1に記載の位相差フィルムの製造方法では、複屈折誘起材料層を配向させるための第二の偏光を照射する第二の光照射工程において、配向されている重合性液晶材料層を介して第二の偏光を照射することとなり、配向されている重合性液晶材料層を透過する際に第二の偏光の偏光状態が変換されてしまうため、複屈折誘起材料層に所望の偏光を照射することは困難であった。そのため、複屈折誘起材料層と重合性液晶材料層とで意図した遅相軸の関係とすることが困難であった。 However, in the method for producing a retardation film described in Patent Document 1, the polymerizable liquid crystal material layer that is oriented in the second light irradiation step of irradiating the second polarized light for orienting the birefringence-induced material layer. Since the second polarized light is irradiated through the light, and the polarization state of the second polarized light is changed when passing through the oriented polymerizable liquid crystal material layer, the desired polarized light is applied to the birefringence-induced material layer. It was difficult to irradiate. Therefore, it is difficult to establish the intended slow-phase axis relationship between the birefringence-induced material layer and the polymerizable liquid crystal material layer.

したがって、本発明の目的は、各光学異方性層において任意の遅相軸に設定することが可能である光学積層体および製造方法を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide an optical laminate and a manufacturing method that can be set to an arbitrary slow phase axis in each optically anisotropic layer.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、複屈折誘起材料層に第一の偏光を照射して配向した第一の光学異方性層を形成した後に、第一の光学異方性層の表面をその内部層とは異なる配向となるように配向処理し、その表面に重合性液晶材料を適用して第二の光学異方性層を形成することによって、(i)複屈折誘起材料から構成される内部層の光配向において別の層が影響を及ぼすことがなく、内部層に所望の配向を付与することができるとともに、(ii)配向膜としての役割を果たす表面層の配向を内部層とは独立して調整できるため、内部層の配向性との関係を考慮して、第二の光学異方性層に所望の配向を付与することができることを見出した。そして、得られる光学積層体は、第一の光学異方性層の遅相軸と第二の光学異方性層の遅相軸を任意に設定することができることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventor irradiates the birefringence-induced material layer with the first polarization to form the oriented first optically anisotropic layer, and then first. By orienting the surface of the optically anisotropic layer of No. 1 so as to have an orientation different from that of the inner layer, and applying a polymerizable liquid crystal material to the surface to form a second optically anisotropic layer. i) The optical orientation of the inner layer composed of the birefringence-inducing material is not affected by another layer, and the inner layer can be given a desired orientation, and (ii) serves as an alignment film. Since the orientation of the surface layer to be achieved can be adjusted independently of the inner layer, it has been found that the desired orientation can be imparted to the second optically anisotropic layer in consideration of the relationship with the orientation of the inner layer. rice field. Then, they have found that the slow axis of the first optically anisotropic layer and the slow axis of the second optically anisotropic layer can be arbitrarily set in the obtained optical laminate, and completed the present invention. rice field.

すなわち、本発明は、以下の態様で構成されうる。
〔態様1〕
複屈折誘起材料からなる第一の光学異方性層と、
重合性液晶材料からなる第二の光学異方性層とが、隣接して積層された光学積層体であって、
第一の光学異方性層が、互いに遅相軸が異なる表面層と内部層とで構成され、前記表面層と第二の光学異方性層とが接しており、
第一の光学異方性層の内部層の遅相軸方向と第二の光学異方性層の遅相軸方向とが、交差している、光学積層体。
〔態様2〕
態様1に記載の光学積層体であって、第一の光学異方性層の内部層の遅相軸方向と第二の光学異方性層の遅相軸方向とが、非平行かつ非直交である角度で交差している、光学積層体。
〔態様3〕
態様1または2に記載の光学積層体であって、重合性液晶材料が、複屈折誘起材料と架橋結合を形成できる官能基を有する架橋剤を含む、光学積層体。
〔態様4〕
態様1〜3のいずれか一態様に記載の光学積層体を製造する方法であって、
複屈折誘起材料からなる複屈折誘起材料層上に、位相差を発現するための第一の偏光を照射して、第一の光学異方性層を形成する第一の光照射工程と、
前記第一の光学異方性層の表面を、その内部層とは異なる配向を施すように配向処理し、第一の光学異方性層に表面層を形成する表面配向工程と、
配向処理した前記第一の光学異方性層の表面上に、重合性液晶材料を適用して第二の光学異方性層を形成する工程とを備える、光学積層体の製造方法。
〔態様5〕
態様4に記載の製造方法であって、前記表面配向工程が、前記第一の光学異方性層の表面に、前記第一の偏光とは異なる偏光軸方向を有する第二の偏光を照射して、第一の光学異方性層に表面層を形成する第二の光照射工程である、光学積層体の製造方法。
〔態様6〕
態様5に記載の製造方法であって、前記第一の光照射工程と前記第二の光照射工程との間に、前記第一の光学異方性層の表面を溶媒で処理する表面処理工程をさらに備える、光学積層体の製造方法。
〔態様7〕
態様1〜3のいずれか一態様に記載の光学積層体と、直線偏光板とが積層されている円偏光板。
〔態様8〕
態様1〜3のいずれか一態様に記載の光学積層体であって、
複屈折誘起材料に、位相差を発現するための第一の偏光を照射して形成された第一の光学異方性層と、
前記第一の光学異方性層の表面を、その内部層とは異なる配向を施すように配向処理して、第一の光学異方性層に形成された表面層と、
前記表面層上に、重合性液晶材料が適用して形成された第二の光学異方性層とを備える、光学積層体。
That is, the present invention can be configured in the following aspects.
[Aspect 1]
A first optically anisotropic layer made of a birefringence-inducing material,
The second optically anisotropic layer made of a polymerizable liquid crystal material is an optically laminated body laminated adjacent to each other.
The first optically anisotropic layer is composed of a surface layer and an inner layer having different slow phases, and the surface layer and the second optically anisotropic layer are in contact with each other.
An optical laminate in which the slow-phase axial direction of the inner layer of the first optically anisotropic layer and the slow-phase axial direction of the second optically anisotropic layer intersect.
[Aspect 2]
In the optical laminate according to the first aspect, the slow axis direction of the inner layer of the first optically anisotropic layer and the slow axis direction of the second optically anisotropic layer are non-parallel and non-orthogonal. Optical laminates that intersect at an angle.
[Aspect 3]
The optical laminate according to the first or second aspect, wherein the polymerizable liquid crystal material contains a cross-linking agent having a functional group capable of forming a cross-linking bond with the birefringence-inducing material.
[Aspect 4]
A method for producing an optical laminate according to any one of aspects 1 to 3.
A first light irradiation step of irradiating a birefringence-inducing material layer made of a birefringence-inducing material with first polarized light for expressing a phase difference to form a first optically anisotropic layer.
A surface orientation step of aligning the surface of the first optically anisotropic layer so as to give an orientation different from that of the inner layer to form a surface layer on the first optically anisotropic layer.
A method for producing an optical laminate, comprising a step of applying a polymerizable liquid crystal material on the surface of the first optically anisotropic layer that has been subjected to orientation treatment to form a second optically anisotropic layer.
[Aspect 5]
In the manufacturing method according to the fourth aspect, in the surface orientation step, the surface of the first optically anisotropic layer is irradiated with a second polarized light having a polarization axis direction different from that of the first polarized light. A method for manufacturing an optical laminate, which is a second light irradiation step of forming a surface layer on the first optically anisotropic layer.
[Aspect 6]
The production method according to the fifth aspect, which is a surface treatment step of treating the surface of the first optically anisotropic layer with a solvent between the first light irradiation step and the second light irradiation step. A method for manufacturing an optical laminate.
[Aspect 7]
A circularly polarizing plate in which the optical laminate according to any one of aspects 1 to 3 and a linear polarizing plate are laminated.
[Aspect 8]
The optical laminate according to any one of aspects 1 to 3.
A first optically anisotropic layer formed by irradiating a birefringence-inducing material with a first polarized light for expressing a phase difference,
The surface layer of the first optically anisotropic layer is oriented so as to be oriented differently from the inner layer thereof, and the surface layer formed on the first optically anisotropic layer is formed.
An optical laminate comprising a second optically anisotropic layer formed by applying a polymerizable liquid crystal material on the surface layer.

なお、請求の範囲および/または明細書および/または図面に開示された少なくとも2つの構成要素のどのような組み合わせも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲に記載された請求項の2つ以上のどのような組み合わせも本発明に含まれる。 It should be noted that any combination of claims and / or at least two components disclosed in the specification and / or drawings is included in the present invention. In particular, any combination of two or more of the claims described in the claims is included in the present invention.

本発明の光学積層体およびその製造方法によると、第一の光学異方性層と第二の光学異方性層とで所望の遅相軸の組合せとすることができるため、互いの遅相軸の交差する角度を任意に設定可能であり、例えば、直線偏光板と積層させることにより円偏光板として使用することが可能である。 According to the optical laminate of the present invention and the method for producing the same, the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer can have a desired combination of slow axes, so that the two layers are slow to each other. The angle at which the axes intersect can be set arbitrarily, and for example, it can be used as a circularly polarizing plate by laminating it with a linear polarizing plate.

この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。図面は必ずしも一定の縮尺で示されておらず、本発明の原理を示す上で誇張したものになっている。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。
本発明の光学積層体の製造方法の一実施態様における第一の光照射工程前の概略断面図である。 本発明の光学積層体の製造方法の一実施態様における第一の光照射工程後の概略断面図である。 本発明の光学積層体の製造方法の一実施態様における表面配向工程後の概略断面図である。 本発明の光学積層体の製造方法の一実施態様における第二の光学異方性層形成工程後の概略断面図である。
The present invention will be more clearly understood from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. The drawings are not necessarily shown at a constant scale and are exaggerated to show the principles of the present invention. However, the embodiments and drawings are for illustration and description purposes only and should not be used to define the scope of the invention. The scope of the present invention is determined by the appended claims.
It is schematic cross-sectional view before the first light irradiation step in one Embodiment of the manufacturing method of the optical laminate of this invention. It is a schematic cross-sectional view after the first light irradiation step in one Embodiment of the manufacturing method of the optical laminate of this invention. It is a schematic cross-sectional view after the surface orientation process in one Embodiment of the manufacturing method of the optical laminate of this invention. It is a schematic cross-sectional view after the second optically anisotropic layer forming step in one Embodiment of the manufacturing method of the optical laminate of this invention.

[光学積層体の製造方法]
本発明の光学積層体の製造方法は、複屈折誘起材料からなる複屈折誘起材料層上に、位相差を発現するための第一の偏光を照射して、配向した第一の光学異方性層を形成する第一の光照射工程と、前記第一の光学異方性層の表面を、その内部層とは異なる配向を施すように配向処理し、第一の光学異方性層に表面層を形成する表面配向工程と、配向処理した前記第一の光学異方性層の表面上に、重合性液晶材料を適用して第二の光学異方性層を形成する工程とを備える。
[Manufacturing method of optical laminate]
In the method for producing an optical laminate of the present invention, a birefringence-inducing material layer made of a birefringence-inducing material is irradiated with the first polarization for expressing a phase difference, and the first optical anisotropy is oriented. The first light irradiation step of forming the layer and the surface of the first optically anisotropic layer are oriented so as to be oriented differently from the inner layer thereof, and the surface of the first optically anisotropic layer is surfaced. It includes a surface alignment step of forming a layer and a step of applying a polymerizable liquid crystal material on the surface of the first optically anisotropic layer that has been subjected to the alignment treatment to form a second optically anisotropic layer.

以下、本発明の一実施態様について図面を参照しながら説明する。図1A〜図1Dは、本発明の光学積層体の製造方法の一実施態様を説明するための概略断面図である。図1A〜図1Dには、各層の断面が示されているが、これらは実際の厚さの比を示すものではない。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1A to 1D are schematic cross-sectional views for explaining an embodiment of the method for manufacturing an optical laminate of the present invention. Although the cross sections of each layer are shown in FIGS. 1A-1D, they do not show the actual thickness ratio.

図1Aは、基材10と複屈折誘起材料層20との積層体を示す概略断面図である。図1Bは、第一の光照射工程後の状態を示し、基材10と、第一の偏光の照射により複屈折誘起材料層20の分子が配向して形成された第一の光学異方性層30との積層体を示す概略断面図である。図1Cは、表面配向工程後の状態を示し、基材10と、前記第一の光学異方性層30と同じ配向を有する内部層31、および基材10とは反対側の表面の配向処理により内部層31とは異なる配向を施された表面層32からなる第一の光学異方性層30との積層体を示す概略断面図である。図1Dは、第二の光学異方性層形成工程後の状態を示し、基材10と、内部層31および表面層32からなる第一の光学異方性層30と、重合性液晶材料を適用して形成された第二の光学異方性層40との光学積層体100を示す概略断面図である。 FIG. 1A is a schematic cross-sectional view showing a laminate of the base material 10 and the birefringence-induced material layer 20. FIG. 1B shows a state after the first light irradiation step, in which the base material 10 and the first optical anisotropy formed by orienting the molecules of the birefringence-induced material layer 20 by irradiation with the first polarized light are shown. It is a schematic cross-sectional view which shows the laminated body with a layer 30. FIG. 1C shows the state after the surface orientation step, in which the base material 10, the inner layer 31 having the same orientation as the first optically anisotropic layer 30, and the surface opposite to the base material 10 are oriented. It is a schematic cross-sectional view which shows the laminated body with the 1st optically anisotropic layer 30 which consists of the surface layer 32 which was oriented differently from the inner layer 31. FIG. 1D shows the state after the second optically anisotropic layer forming step, in which the base material 10, the first optically anisotropic layer 30 composed of the inner layer 31 and the surface layer 32, and the polymerizable liquid crystal material are attached. It is a schematic cross-sectional view which shows the optical laminated body 100 with the 2nd optically anisotropic layer 40 formed by application.

図1Aに示す複屈折誘起材料からなる複屈折誘起材料層20上に、位相差を発現するための第一の偏光を照射することにより、複屈折誘起材料の分子配向を誘起することができる。これにより、図1Bに示すように、光学的に等方である複屈折誘起材料層20から所定の遅相軸を有するように配向された第一の光学異方性層30が形成される。第一の光照射工程において、複屈折誘起材料層20の上には別の層がないため、照射された第一の偏光の偏光状態が変換されることなく、複屈折誘起材料層20に所望の偏光を照射することが可能である。 By irradiating the birefringence-inducing material layer 20 made of the birefringence-inducing material shown in FIG. 1A with the first polarized light for expressing the phase difference, the molecular orientation of the birefringence-inducing material can be induced. As a result, as shown in FIG. 1B, a first optically anisotropic layer 30 oriented so as to have a predetermined slow-phase axis is formed from the optically isotropic birefringence-induced material layer 20. In the first light irradiation step, since there is no other layer on the birefringence-induced material layer 20, the birefringence-induced material layer 20 is desired without converting the polarization state of the irradiated first polarized light. It is possible to irradiate the polarized light of.

次いで、図1Bに示す第一の光学異方性層30の表面に、第一の光照射工程で付与された配向とは異なる配向を施すように配向処理することにより、第一の光学異方性層30に表面層32を形成することができる。これにより、図1Cに示すように、第一の光学異方性層30は、元々形成されていた配向を有する内部層31と、それとは異なる配向を有する表面層32との2層が形成される。 Next, the surface of the first optically anisotropic layer 30 shown in FIG. 1B is oriented so as to be oriented differently from the orientation given in the first light irradiation step, thereby causing the first optical anisotropic layer. The surface layer 32 can be formed on the sex layer 30. As a result, as shown in FIG. 1C, the first optically anisotropic layer 30 is formed with two layers, an inner layer 31 having an originally formed orientation and a surface layer 32 having a different orientation. NS.

そして、図1Cに示す表面層32上に、重合性液晶材料を適用すると、表面層32が配向膜の役割を果たし、表面層32の配向に対応して配向された第二の光学異方性層40を形成することができる。これにより、図1Dに示すように、表面層32上に内部層31とは異なる遅相軸を有するように配向された第二の光学異方性層40が形成される。内部層31と表面層32とは独立して配向を調整できるため、内部層31の配向性との関係を考慮して、第二の光学異方性層40に所望の配向を付与することができ、互いに所望の遅相軸で交差できる。 Then, when the polymerizable liquid crystal material is applied on the surface layer 32 shown in FIG. 1C, the surface layer 32 acts as an alignment film, and the second optical anisotropy is oriented corresponding to the orientation of the surface layer 32. The layer 40 can be formed. As a result, as shown in FIG. 1D, a second optically anisotropic layer 40 oriented so as to have a slow phase axis different from that of the inner layer 31 is formed on the surface layer 32. Since the orientation of the inner layer 31 and the surface layer 32 can be adjusted independently, it is possible to impart a desired orientation to the second optically anisotropic layer 40 in consideration of the relationship with the orientation of the inner layer 31. And can intersect each other on the desired slow axis.

本発明の光学積層体の製造方法によると、複数のフィルムを所定の角度にカットし、精密に貼り合わせるなどの必要がないため、簡便に遅相軸の交差角度を調整することができる。また、長尺状に製造することも可能であるため、効率的に光学積層体を得ることができる。 According to the method for producing an optical laminate of the present invention, it is not necessary to cut a plurality of films at a predetermined angle and precisely bond them together, so that the crossing angle of the slow axis can be easily adjusted. Further, since it can be manufactured in a long shape, an optical laminate can be efficiently obtained.

(複屈折誘起材料層)
複屈折誘起材料層は複屈折誘起材料から形成される。本発明において、複屈折誘起材料とは、光照射(好ましくは光照射と加熱冷却処理)による分子運動とそれに基づく分子配向により軸選択的に複屈折を誘起することができる材料をいう。
(Birefringence induced material layer)
The birefringence-induced material layer is formed from the birefringence-induced material. In the present invention, the birefringence-inducing material refers to a material capable of inducing birefringence axially selectively by molecular motion due to light irradiation (preferably light irradiation and heat-cooling treatment) and molecular orientation based on the molecular motion.

例えば、複屈折誘起材料は、感光性基を有し、かつ液晶構造を形成可能な側鎖構造を有する液晶性高分子を含んでいてもよく、側鎖に有する感光性基の光反応により分子配向が誘起される性質を有していてもよい。光反応は、光二量化反応、光異性化反応、光フリース転位反応等が挙げられる。 For example, the birefringence-inducing material may contain a liquid crystal polymer having a photosensitive group and having a side chain structure capable of forming a liquid crystal structure, and the molecule may be produced by the photoreaction of the photosensitive group having the side chain. It may have the property of inducing orientation. Examples of the photoreaction include a photodimerization reaction, a photoisomerization reaction, and a photofries rearrangement reaction.

液晶性高分子が液晶構造を形成可能である場合、側鎖構造に液晶性を発揮する剛直な部位であるメソゲン基を有することにより液晶性を発現していてもよいし、または、他の重合体または同一重合体の他の側鎖等との水素結合による二量体を形成可能な構造を有しており、その二量化によりメソゲン構造を形成することにより、液晶性を発現していてもよい。 When the liquid crystal polymer can form a liquid crystal structure, the liquid crystal property may be exhibited by having a mesogen group which is a rigid site exhibiting the liquid crystal property in the side chain structure, or other weights may be exhibited. It has a structure capable of forming a dimer by hydrogen bonding with other side chains of the same polymer or a coalescence, and even if it exhibits liquid crystallinity by forming a mesogen structure by dimerization thereof. good.

メソゲン基またはメソゲン構造は、2つ以上の芳香族環または脂肪族環とこれを結合する連結基とで構成され、連結基は共有結合でも水素結合でもよい。
芳香族環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、複素環(例えば、フラン環、ピラン環等の酸素含有複素環;ピロール環、イミダゾール環等の窒素含有複素環)等が挙げられ、脂肪族環としては、シクロヘキサン環等が挙げられる。なお、これらの芳香族環または脂肪族環は、置換基を有していてもよく、置換基としては、アルキル基(例えば、C1−6アルキル基、好ましくはC1−4アルキル基)、アルキルオキシ基(例えば、C1−6アルキルオキシ基、好ましくはC1−4アルキルオキシ基)、アルケニル基(例えば、C1−6アルケニル基、好ましくはC1−4アルケニル基)、アルキニル基(例えば、C1−6アルキニル基、好ましくはC1−4アルキニル基)、ハロゲン原子等が挙げられる。
連結基としては、共有結合である場合、単結合、−O−、−COO−、−OCO−、−N=N−、−NO=N−、−C=C−、−C≡C−、−CO−C=C−、−CH=N−、アルキレン基等が挙げられる。水素結合である場合、末端にカルボキシ基を有する側鎖構造等が挙げられ、この場合、カルボキシ基同士で水素結合を形成する。
A mesogen group or mesogen structure is composed of two or more aromatic or aliphatic rings and a linking group that binds them, and the linking group may be a covalent bond or a hydrogen bond.
Examples of the aromatic ring include a benzene ring, a naphthalene ring, a heterocycle (for example, an oxygen-containing heterocycle such as a furan ring and a pyran ring; a nitrogen-containing heterocycle such as a pyrrole ring and an imidazole ring), and examples thereof include an aliphatic ring. Examples include a cyclohexane ring. In addition, these aromatic rings or aliphatic rings may have a substituent, and as the substituent, an alkyl group (for example, C 1-6 alkyl group, preferably C 1-4 alkyl group), Alkyloxy group (eg, C 1-6 alkyloxy group, preferably C 1-4 alkyloxy group), alkenyl group (eg, C 1-6 alkenyl group, preferably C 1-4 alkenyl group), alkynyl group (eg, C 1-4 alkenyl group) For example, C 1-6 alkynyl group, preferably C 1-4 alkynyl group), halogen atom and the like can be mentioned.
When the linking group is a covalent bond, a single bond, -O-, -COO-, -OCO-, -N = N-, -NO = N-, -C = C-, -C≡C-, Examples thereof include -CO-C = C-, -CH = N-, and an alkylene group. In the case of a hydrogen bond, a side chain structure having a carboxy group at the end may be mentioned. In this case, a hydrogen bond is formed between the carboxy groups.

感光性基としては、光エネルギーにより光反応を起こすことが可能な官能基であれば特に制限されず、例えば、カルコン基、クマリン基、シンナモイル基、桂皮酸基、シンナミリデン酢酸基、ビフェニルアクリロイル基、フリルアクリロイル基、ナフチルアクリロイル基、アゾベンゼン基、ベンジリデンアニリン基またはこれらの誘導体等が挙げられ、好ましくは、シンナモイル基であってもよい。 The photosensitive group is not particularly limited as long as it is a functional group capable of causing a photoreaction by light energy. Examples thereof include a frillacryloyl group, a naphthylacryloyl group, an azobenzene group, a benzylideneaniline group or a derivative thereof, and a cinnamoyl group may be preferable.

液晶性高分子は、繰り返し単位中に、感光性基および液晶構造を形成可能な構造の両方を有している側鎖構造を少なくとも有しているが、感光性基は、メソゲン基またはメソゲン構造とは、側鎖構造の中で独立に存在していてもよいし、化学構造を共有して複合的に存在していてもよい。 The liquidaceous polymer has at least a side chain structure having both a photosensitive group and a structure capable of forming a liquid crystal structure in the repeating unit, whereas the photosensitive group is a mesogen group or a mesogen structure. It may exist independently in the side chain structure, or it may exist in a complex manner by sharing the chemical structure.

本発明の複屈折誘起材料は、下記式(1)および(2)で表される側鎖構造からなる群から選択される少なくとも1種の構造を有する液晶性高分子を含んでいてもよい。 The birefringence-inducing material of the present invention may contain a liquid crystal polymer having at least one structure selected from the group consisting of side chain structures represented by the following formulas (1) and (2).

Figure 2020170874
Figure 2020170874

(式中、tは1〜3の整数であり、Rは水素原子、アルキル基(例えば、C1−6アルキル基、好ましくはC1−4アルキル基)、アルキルオキシ基(例えば、C1−6アルキルオキシ基、好ましくはC1−4アルキルオキシ基)、アルケニル基(例えば、C1−6アルケニル基、好ましくはC1−4アルケニル基)、アルキニル基(例えば、C1−6アルキニル基、好ましくはC1−4アルキニル基)、およびハロゲン原子から選択される1種または2種以上を示す。)(In the formula, t is an integer of 1 to 3, and R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group (for example, C 1-6 alkyl group, preferably C 1-4 alkyl group), and an alkyloxy group (for example, C 1). -6 alkyloxy group, preferably C 1-4 alkyloxy group), alkenyl group (eg, C 1-6 alkenyl group, preferably C 1-4 alkenyl group), alkynyl group (eg, C 1-6 alkynyl group) , Preferably C 1-4 alkynyl group), and one or more selected from halogen atoms.)

Figure 2020170874
Figure 2020170874

(式中、kは0または1であり、kが0の場合、lは0、kが1の場合、lは1〜12の整数;Xは、単結合、C1−3アルキレン基、−C=C−、−C≡C−、−O−、−N=N−、−COO−、または−OCO−;Wは、クマリン基、シンナモイル基、シンナミリデン酢酸基、ビフェニルアクリロイル基、フリルアクリロイル基、ナフチルアクリロイル基、またはそれらの誘導体基;RおよびRは、それぞれ同一または異なって、水素原子、アルキル基(例えば、C1−6アルキル基、好ましくはC1−4アルキル基)、アルキルオキシ基(例えば、C1−6アルキルオキシ基、好ましくはC1−4アルキルオキシ基)、アルケニル基(例えば、C1−6アルケニル基、好ましくはC1−4アルケニル基)、アルキニル基(例えば、C1−6アルキニル基、好ましくはC1−4アルキニル基)、カルボキシ基およびハロゲン原子から選択される1種または2種以上を示す。)(In the formula, k is 0 or 1, when k is 0, l is 0, when k is 1, l is an integer of 1 to 12; X is a single bond, C 1-3 alkylene group, − C = C-, -C≡C-, -O-, -N = N-, -COO-, or -OCO-; W is a coumarin group, a cinnamoyl group, a cinnamidene acetate group, a biphenylacryloyl group, a frillacrylloyl group. , Naftylacryloyl group, or derivative groups thereof; R 2 and R 3 are the same or different, respectively, hydrogen atom, alkyl group (eg, C 1-6 alkyl group, preferably C 1-4 alkyl group), alkyl. Oxy group (eg, C 1-6 alkyloxy group, preferably C 1-4 alkyloxy group), alkenyl group (eg, C 1-6 alkenyl group, preferably C 1-4 alkenyl group), alkynyl group (eg, C 1-4 alkenyl group) , C 1-6 alkynyl group, preferably C 1-4 alkynyl group), carboxy group and one or more selected from halogen atoms.)

なお、上記式(1)および(2)で表される側鎖構造は、繰り返し単位における側鎖の末端の化学構造を表しており、本発明の効果を損なわない範囲において、これらの側鎖構造と主鎖構造との間に種々の化学構造を含んでいてもよい。 The side chain structures represented by the above formulas (1) and (2) represent the chemical structure of the end of the side chain in the repeating unit, and these side chain structures are not impaired to the extent that the effects of the present invention are not impaired. Various chemical structures may be included between the main chain structure and the main chain structure.

液晶性高分子は、上記側鎖構造を含む同一繰り返し単位からなる単独重合体または上記側鎖構造を含む繰り返し単位以外に構造の異なる側鎖構造を含む繰り返し単位を含む共重合体であってもよい。主鎖構造としては、炭化水素、アクリレート、メタクリレート、シロキサン、マレイミド、N−フェニルマレイミド等が重合して形成される構造が挙げられる。 The liquid crystal polymer may be a homopolymer composed of the same repeating unit containing the side chain structure or a copolymer containing a repeating unit containing a side chain structure having a different structure in addition to the repeating unit containing the side chain structure. good. Examples of the main chain structure include a structure formed by polymerizing hydrocarbons, acrylates, methacrylates, siloxanes, maleimides, N-phenylmaleimides and the like.

液晶性高分子は、共重合体である場合、感光性基および/または液晶構造を形成可能な構造を有していない繰り返し単位を有していてもよい。 When the liquid crystal polymer is a copolymer, it may have a repeating unit that does not have a photosensitive group and / or a structure capable of forming a liquid crystal structure.

また、本発明の複屈折誘起材料は、重合性液晶材料に架橋剤が含まれる場合に、第一の光学異方性層と第二の光学異方性層との密着性を向上させる観点から、架橋性官能基を有する側鎖構造を有する液晶性高分子を含んでいてもよい。架橋性官能基とは、後述の架橋剤と架橋反応を起こす官能基であれば特に限定されないが、例えば、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、チオール基等が挙げられる。架橋性官能基を有する側鎖構造は、上記の感光性基を有し、かつ液晶構造を形成可能である側鎖構造を含む繰り返し単位に含まれていてもよく、当該繰り返し単位以外の繰り返し単位中に架橋性官能基を有していてもよい。 Further, the birefringence-inducing material of the present invention is from the viewpoint of improving the adhesion between the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer when the polymerizable liquid crystal material contains a cross-linking agent. , A liquid crystal polymer having a side chain structure having a crosslinkable functional group may be contained. The crosslinkable functional group is not particularly limited as long as it is a functional group that causes a crosslink reaction with a crosslinking agent described later, and examples thereof include a hydroxyl group, a carboxy group, an amino group, and a thiol group. The side chain structure having a crosslinkable functional group may be included in a repeating unit including the side chain structure having the above-mentioned photosensitive group and capable of forming a liquid crystal structure, and a repeating unit other than the repeating unit. It may have a crosslinkable functional group inside.

例えば、架橋性官能基として水酸基、カルボキシ基が好ましく、液晶性高分子は、架橋性官能基を有する側鎖構造として、−(CH−OH(式中、nは1〜6の整数である)および−Ph−COOH(式中、Phは二価のフェニル基である)からなる群から選択される少なくとも1種の構造を有していてもよい。なお、これらの側鎖構造は、繰り返し単位における側鎖の化学構造の少なくとも一部を表しており、本発明の効果を損なわない範囲において、これらの側鎖構造と主鎖構造との間に種々の化学構造を含んでいてもよい。For example, a hydroxyl group and a carboxy group are preferable as the crosslinkable functional group, and the liquid crystal polymer has a side chain structure having a crosslinkable functional group of-(CH 2 ) n- OH (in the formula, n is an integer of 1 to 6). It may have at least one structure selected from the group consisting of -Ph-COOH (in the formula, Ph is a divalent phenyl group). It should be noted that these side chain structures represent at least a part of the chemical structure of the side chain in the repeating unit, and there are various types between these side chain structures and the main chain structure as long as the effects of the present invention are not impaired. May contain the chemical structure of.

また、本発明の複屈折誘起材料は、液晶性高分子の側鎖の配向性を促進するために、液晶性高分子とともに低分子化合物を含んでいてもよい。低分子化合物としては、メソゲン成分として知られているビフェニル、ターフェニル、フェニルベンゾエート、アゾベンゼン等の置換基を有し、このような置換基と、アリル、アクリレート、メタクリレート、桂皮酸基(またはその誘導体基)等の官能基を、スペーサー(例えば、炭素数1〜15(好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜5)の(オキシ)アルキレン基等)を介して結合した液晶性を有するものが好ましく用いられる。これらの低分子化合物は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用してもよい。 Further, the birefringence-inducing material of the present invention may contain a low molecular weight compound together with the liquid crystal polymer in order to promote the orientation of the side chains of the liquid crystal polymer. The low molecular weight compound has substituents such as biphenyl, terphenyl, phenylbenzoate, and azobenzene known as mesogen components, and such substituents and allyl, acrylate, methacrylate, and cinnamic acid groups (or derivatives thereof) are included. A liquidity in which a functional group such as (group) is bonded via a spacer (for example, an (oxy) alkylene group having 1 to 15 carbon atoms (preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms)). Those having the above are preferably used. These small molecule compounds may be used alone or in combination of two or more.

図1Aでは、基材10の上に複屈折誘起材料層20が積層されているが、基材10は省略してもよい。基材を用いる場合、光学的等方体からなる基材であってもよく、例えば、ガラスや、トリアセチルセルロースフィルム(TACフィルム)等の光学的等方相からなる透明基材であってもよい。また、基材としては、例えば、汎用ポリエステルフィルムなどの、複屈折誘起材料層(第一の光学異方性層)との密着性が低い材料からなる基材を、離型用基材として用いてもよい。離型用基材を用いる場合、本発明の光学積層体形成後に剥離することが可能であるため、基材自体の光学特性を考慮しなくてもよく、不透明な基材を用いてもよい。例えば、基材上に本発明の光学積層体を形成した後、粘着剤などを介して他の光学部材(例えば偏光板など)に接合し、その後離型用基材を剥離して使用することにより、光学積層体を、基材を持たない構成とし、厚みが実質的に光学異方性層の膜厚のみからなる、薄型の光学部材とすることができる。 In FIG. 1A, the birefringence-induced material layer 20 is laminated on the base material 10, but the base material 10 may be omitted. When a base material is used, it may be a base material made of an optically isotropic body, and may be a transparent base material made of an optically isotropic phase such as glass or a triacetyl cellulose film (TAC film). good. Further, as the base material, for example, a base material made of a material having low adhesion to the birefringence-inducing material layer (first optically anisotropic layer) such as a general-purpose polyester film is used as the base material for mold release. You may. When a release base material is used, it can be peeled off after forming the optical laminate of the present invention. Therefore, it is not necessary to consider the optical characteristics of the base material itself, and an opaque base material may be used. For example, after forming the optical laminate of the present invention on a base material, it is bonded to another optical member (for example, a polarizing plate) via an adhesive or the like, and then the release base material is peeled off and used. As a result, the optical laminate can be made into a thin optical member having a structure having no base material and having a thickness substantially only the thickness of the optically anisotropic layer.

上述のような複屈折誘起材料からなる複屈折誘起材料層は、あらかじめ形成されていた複屈折誘起材料膜(基材に積層されていてもよく、積層されていなくてもよい)を用いてもよく、基材に塗膜して形成してもよい。複屈折誘起材料の塗膜を形成する場合、上述のような複屈折誘起材料を溶媒に溶解して溶液とし、この溶液を基材上に塗布する。溶媒は、複屈折誘起材料の種類に応じて適宜選択することができ、例えば、ジオキサン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、トルエン、テトラヒドロフラン、o−ジクロロベンゼン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチレングリコール誘導体(例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等)、プロピレングリコール誘導体(例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール1−モノメチルエーテル2−アセタート等)などが挙げられ、これらの溶媒は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用してもよい。
溶媒の濃度は、特に限定されないが、例えば、複屈折誘起材料を5〜50重量%含有するものであってもよく、好ましくは8〜40重量%、より好ましくは10〜25重量%であってもよい。基材への溶液の塗布には、例えば、スピンコート、ロールコート等、公知の塗工方法を用いることができる。
塗工後、必要に応じ、加熱して塗膜を乾燥させ、基材と複屈折誘起材料層とを有する積層体を形成してもよい。
As the birefringence-inducing material layer made of the birefringence-inducing material as described above, a pre-formed birefringence-inducing material film (which may or may not be laminated on the base material) may be used. It may be formed by coating the substrate. When forming a coating film of a birefringence-inducing material, the birefringence-inducing material as described above is dissolved in a solvent to prepare a solution, and this solution is applied onto a substrate. The solvent can be appropriately selected depending on the type of the compound refraction-inducing material, for example, dioxane, dichloroethane, cyclohexanone, toluene, tetrahydrofuran, o-dichlorobenzene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethylene glycol derivative (for example, ethylene glycol). Examples thereof include monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, etc.), propylene glycol derivatives (for example, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetylate, etc.), and these solvents may be used alone or in combination of two or more. May be used.
The concentration of the solvent is not particularly limited, but may be, for example, 5 to 50% by weight of the birefringence-inducing material, preferably 8 to 40% by weight, and more preferably 10 to 25% by weight. May be good. For coating the solution on the base material, a known coating method such as spin coating or roll coating can be used.
After coating, if necessary, the coating film may be dried by heating to form a laminate having a base material and a birefringence-induced material layer.

第一の光照射工程前において、複屈折誘起材料層は、実質的に光学的に等方であることが好ましく、すなわち、液晶高分子が実質的に配向されていないことが好ましい。 Prior to the first light irradiation step, the birefringence-induced material layer is preferably substantially optically isotropic, that is, the liquid crystal polymer is not substantially oriented.

(第一の光照射工程)
第一の光照射工程では、複屈折誘起材料層上に、位相差を発現するための第一の偏光を照射する。第一の光照射工程を行うことによって、複屈折誘起材料層の表面だけでなく内部にまで、分子の選択的な光反応が生じ、分子の配向性が誘起され、第一の光学異方性層が形成される。本発明の光学積層体の製造方法では、複屈折誘起材料層上に、別の層を介することなく第一の偏光を直接照射することができるため、照射した偏光により意図した遅相軸を形成することができる。
(First light irradiation step)
In the first light irradiation step, the birefringence-induced material layer is irradiated with the first polarized light for developing a phase difference. By performing the first light irradiation step, a selective photoreaction of molecules occurs not only on the surface of the birefringence-induced material layer but also inside, the orientation of the molecules is induced, and the first optical anisotropy is induced. Layers are formed. In the method for producing an optical laminate of the present invention, the first polarized light can be directly irradiated on the birefringence-induced material layer without interposing another layer, so that the intended slow-phase axis is formed by the irradiated polarized light. can do.

第一の偏光は、赤外線、可視光線、紫外線(例えば、近紫外線、遠紫外線等)、X線、荷電粒子線(例えば、電子線等)等、液晶性高分子の感光性基が光反応を生じる波長の光であれば特に限定されず、液晶性高分子の側鎖構造の種類によっても異なるが、光の波長は、200〜500nmであってもよい。第一の偏光は、例えば、紫外線の直線偏光であってもよく、この場合、例えば、光源として高圧水銀灯などの紫外線照射装置を用いて、グランテーラープリズムを介して直線偏光に偏光変換してもよい。
また、第一の偏光の照射量は、複屈折誘起材料層の表面だけでなく内部まで配向させる観点から、例えば10mJ/cm〜10J/cmであってもよく、好ましくは50mJ/cm〜1J/cm、より好ましくは100mJ/cm〜500mJ/cmであってもよい。
In the first polarization, the photosensitive group of a liquid crystal polymer such as infrared rays, visible rays, ultraviolet rays (for example, near ultraviolet rays, far ultraviolet rays, etc.), X-rays, charged particle rays (for example, electron beams, etc.) undergoes a photoreaction. The wavelength of light is not particularly limited as long as it is generated, and the wavelength of light may be 200 to 500 nm, although it depends on the type of side chain structure of the liquid crystal polymer. The first polarized light may be, for example, linearly polarized light of ultraviolet rays. In this case, for example, using an ultraviolet irradiation device such as a high-pressure mercury lamp as a light source, the polarized light may be converted to linearly polarized light via a Grantailer prism. good.
Further, the irradiation amount of the first polarized light may be, for example, 10 mJ / cm 2 to 10 J / cm 2 from the viewpoint of orienting not only the surface of the birefringence-induced material layer but also the inside, preferably 50 mJ / cm 2. ~1J / cm 2, more preferably it may be 100mJ / cm 2 ~500mJ / cm 2 .

本発明の光学積層体の製造方法では、必要に応じて、第一の光照射工程後、形成された第一の光学異方性層を加熱する加熱工程を備えていてもよい。第一の光照射工程で照射された第一の偏光の照射方向と振動方向に依存して分子配向が誘起され、未配向の分子も配向した分子に従って配向するが、その後の加熱により液晶性高分子が分子運動を行うことが可能となり、未配向分子の配向を促進することができる。加熱後は、例えば放置することなどにより室温程度まで、冷却すればよい。 If necessary, the method for producing an optical laminate of the present invention may include a heating step of heating the formed first optically anisotropic layer after the first light irradiation step. Molecular orientation is induced depending on the irradiation direction and vibration direction of the first polarized light irradiated in the first light irradiation step, and unaligned molecules are also oriented according to the oriented molecules, but the liquid crystallinity is increased by subsequent heating. Molecules can move, and the orientation of unaligned molecules can be promoted. After heating, it may be cooled to about room temperature by, for example, leaving it to stand.

加熱工程での加熱温度は、液晶性高分子が分子運動によって光反応を起こした側鎖に沿って未配向分子の配向が誘起される限り特に限定されないが、複屈折誘起材料の液晶相転移温度以上であり、等方相転移温度以下に設定することが好ましい。例えば、100〜200℃であってもよく、好ましくは110〜180℃、より好ましくは120〜160℃であってもよい。 The heating temperature in the heating step is not particularly limited as long as the orientation of the unaligned molecules is induced along the side chain in which the liquid crystal polymer causes a photoreaction by molecular motion, but the liquid crystal phase transition temperature of the birefringence-inducing material is not particularly limited. With the above, it is preferable to set the temperature to be equal to or lower than the isotropic phase transition temperature. For example, it may be 100 to 200 ° C., preferably 110 to 180 ° C., and more preferably 120 to 160 ° C.

また、加熱時間は、液晶性高分子が分子運動によって光反応を起こした側鎖に沿って未配向分子の配向が誘起される限り特に限定されないが、液晶性高分子の種類や、加熱温度などに応じて適宜設定することができ、例えば1分以上で行ってもよく、好ましくは3分以上、より好ましくは5分以上であってもよい。上限は特に限定されないが、経済性の観点から、60分程度(好ましくは40分程度、より好ましくは30分程度)であってもよい。 The heating time is not particularly limited as long as the orientation of the unaligned molecules is induced along the side chain in which the liquid crystal polymer causes a photoreaction by molecular motion, but the type of the liquid crystal polymer, the heating temperature, etc. It may be appropriately set according to the above, and may be carried out for, for example, 1 minute or longer, preferably 3 minutes or longer, and more preferably 5 minutes or longer. The upper limit is not particularly limited, but from the viewpoint of economy, it may be about 60 minutes (preferably about 40 minutes, more preferably about 30 minutes).

(表面配向工程)
表面配向工程では、第一の光学異方性層の表面を、その内部層とは異なる配向を施すように配向処理する。表面配向処理を行うことによって、第一の光学異方性層に表面層が形成され、互いに同一の複屈折誘起材料から構成されているが、配向状態の異なる内部層および表面層の2層が第一の光学異方性層内に形成される。なお、内部層とは、第一の光学異方性層のうち、表面層以外の部位を示していてもよい。
(Surface orientation process)
In the surface orientation step, the surface of the first optically anisotropic layer is oriented so as to be oriented differently from the inner layer thereof. By performing the surface orientation treatment, a surface layer is formed on the first optically anisotropic layer and is composed of the same birefringence-inducing materials, but two layers, an inner layer and a surface layer having different orientation states, are formed. It is formed in the first optically anisotropic layer. The inner layer may indicate a portion of the first optically anisotropic layer other than the surface layer.

配向処理の方法は、第一の光学異方性層の表面をその内部層とは異なる配向層を形成できる限り特に限定されないが、例えば、ラビング処理、第二の偏光照射による光配向処理等が挙げられる。ラビング処理では、セルロースやナイロン、ポリエステル等の布を巻きつけたローラーを一定圧力で押し込みながら回転させて第一の光学異方性層の表面を一定方向に擦ることにより配向方向を制御することができるため、所望の配向方向の表面層を形成することができるが、配向処理の方法は、偏光照射による光配向処理であることが好ましい。 The method of orientation treatment is not particularly limited as long as the surface of the first optically anisotropic layer can form an orientation layer different from the inner layer thereof, and examples thereof include rubbing treatment and photoalignment treatment by second polarization irradiation. Can be mentioned. In the rubbing process, the orientation direction can be controlled by rubbing the surface of the first optically anisotropic layer in a certain direction by rotating a roller wrapped with a cloth such as cellulose, nylon, or polyester while pushing it at a constant pressure. Therefore, a surface layer in a desired orientation direction can be formed, but the method of alignment treatment is preferably photoalignment treatment by polarization irradiation.

表面配向工程は、第一の光学異方性層の表面に、第一の偏光とは異なる偏光軸方向を有する第二の偏光を照射して、第一の光学異方性層に表面層を形成する第二の光照射工程であってもよい。第二の光照射工程では、第一の光照射工程(好ましくは、第一の光照射工程および加熱工程)により分子配向された後であっても、第一の偏光とは異なる偏光軸方向を有する第二の偏光を照射することにより、第一の光学異方性層の未反応の複屈折誘起材料を中心として軸選択的な光反応が表面近傍において選択的に生じるためか、その表面近傍に対して内部層とは異なる配向性を付与することができる。一方、第一の光学異方性層の内部層の分子は既に高配向度で配向しているためか、第二の光照射工程後であっても、第一の光学異方性層の内部層の配向自体は変換されることがない。 In the surface orientation step, the surface of the first optically anisotropic layer is irradiated with a second polarized light having a polarization axis direction different from that of the first polarized light, and the surface layer is formed on the first optically anisotropic layer. It may be the second light irradiation step to form. In the second light irradiation step, even after the molecular orientation is performed by the first light irradiation step (preferably, the first light irradiation step and the heating step), the polarization axis direction different from that of the first polarization is obtained. By irradiating the second polarized light having, an axis-selective photoreaction is selectively generated in the vicinity of the surface centering on the unreacted birefringence-inducing material of the first optically anisotropic layer, or in the vicinity of the surface. It is possible to impart an orientation different from that of the inner layer. On the other hand, probably because the molecules in the inner layer of the first optically anisotropic layer are already oriented with a high degree of orientation, the inside of the first optically anisotropic layer even after the second light irradiation step. The layer orientation itself is not transformed.

第二の偏光は、第一の偏光として上記した種々の波長の光を用いることができ、例えば、紫外線の直線偏光を用いてもよい。また、第二の偏光は、第一の光照射工程で照射した第一の偏光と異なる種類の光を用いてもよく、同様の種類の光を用いてもよい。 As the second polarized light, light having various wavelengths described above can be used as the first polarized light, and for example, linearly polarized light of ultraviolet rays may be used. Further, as the second polarized light, a type of light different from that of the first polarized light irradiated in the first light irradiation step may be used, or a similar type of light may be used.

第二の偏光は、第一の偏光とは異なる偏光軸方向を有してもよく、例えば、第一の偏光の偏光軸とは軸角度が5〜85°異なっていてもよく、好ましくは10〜80°、より好ましくは20〜70°異なっていてもよい。ここで、第二の偏光の偏光軸と第一の偏光の偏光軸との軸角度の差は、第一の光照射工程後の第一の光学異方性層の表面近傍の配向状態(未反応の複屈折誘起材料の存在割合など)を考慮して調整することにより、後に形成する第二の光学異方性層の遅相軸を任意に設定することができる。 The second polarized light may have a polarization axis direction different from that of the first polarized light, and for example, the axis angle may differ from the polarization axis of the first polarized light by 5 to 85 °, preferably 10. It may differ by ~ 80 °, more preferably 20 ~ 70 °. Here, the difference in the axis angle between the polarization axis of the second polarization and the polarization axis of the first polarization is the orientation state near the surface of the first optically anisotropic layer after the first light irradiation step (not yet). The slow axis of the second optically anisotropic layer to be formed later can be arbitrarily set by adjusting in consideration of the abundance ratio of the birefringence-inducing material in the reaction.

第二の偏光の照射量は、配向されている第一の光学異方性層の表面を再配向させる観点から、例えば50mJ/cm〜20J/cmであってもよく、好ましくは100mJ/cm〜10J/cm、より好ましくは150mJ/cm〜1J/cmであってもよい。 The irradiation amount of the second polarized light may be, for example, 50 mJ / cm 2 to 20 J / cm 2 , preferably 100 mJ / cm, from the viewpoint of reorientating the surface of the first optically anisotropic layer that is oriented. It may be cm 2 to 10 J / cm 2 , more preferably 150 mJ / cm 2 to 1 J / cm 2.

必要に応じて、本発明の光学積層体の製造方法では、第一の光照射工程の後に、前記複屈折誘起材料層の表面を溶媒で処理する表面処理工程をさらに備えていてもよい。表面処理工程の後、例えば、第二の偏光照射、ラビング処理などの表面配向工程を行うのが好ましい。また、第一の光照射工程の後に加熱工程が行われる場合には、表面処理工程は加熱工程の後に行われてもよい。 If necessary, the method for producing an optical laminate of the present invention may further include a surface treatment step of treating the surface of the birefringence-induced material layer with a solvent after the first light irradiation step. After the surface treatment step, it is preferable to perform a surface orientation step such as a second polarization irradiation and a rubbing treatment. Further, when the heating step is performed after the first light irradiation step, the surface treatment step may be performed after the heating step.

表面処理工程では、第一の光学異方性層の表面に溶媒を適用して前記表面部分を溶解させることにより、第一の光照射工程により施された分子配向を緩和させてランダムな状態にできるためか、第一の偏光によって一旦形成された第一の光学異方性層の表面部分の配向性をなくすことができ、第一の光学異方性層の表面層の配向を等方性にすることができる。表面処理工程では、溶媒を第一の光学異方性層の表面に塗布した後に乾燥させてもよい。乾燥の方法は、塗布した溶媒を蒸発させることができる限り特に限定されないが、例えば、放置して自然乾燥させてもよい。溶媒が適用された表面のみを等方性にすることができる。 In the surface treatment step, a solvent is applied to the surface of the first optically anisotropic layer to dissolve the surface portion, whereby the molecular orientation given by the first light irradiation step is relaxed and a random state is obtained. Perhaps because it is possible, the orientation of the surface portion of the first optically anisotropic layer once formed by the first polarization can be eliminated, and the orientation of the surface layer of the first optically anisotropic layer is isotropic. Can be. In the surface treatment step, the solvent may be applied to the surface of the first optically anisotropic layer and then dried. The drying method is not particularly limited as long as the applied solvent can be evaporated, but for example, it may be left to dry naturally. Only the surface to which the solvent is applied can be isotropic.

表面が等方性になることにより、その後の第二の光照射工程において、表面の光配向がしやすくなるため、第二の偏光の照射量を小さくすることができる。表面処理工程を行った場合、第二の偏光の照射量は、例えば、0.1mJ/cm〜200mJ/cmであってもよく、好ましくは0.5mJ/cm〜150mJ/cm、より好ましくは1mJ/cm〜100mJ/cmであってもよい。
また、表面処理工程を行った場合、第一の偏光の照射量と第二の偏光の照射量との比(第一の偏光/第二の偏光)は、1.5/1〜100/1であってもよく、好ましくは2/1〜80/1、より好ましくは2.5/1〜50/1であってもよい。
Since the surface becomes isotropic, the light orientation of the surface becomes easy in the subsequent second light irradiation step, so that the irradiation amount of the second polarized light can be reduced. When the surface treatment step is performed, the irradiation amount of the second polarization may be, for example, 0.1 mJ / cm 2 to 200 mJ / cm 2 , preferably 0.5 mJ / cm 2 to 150 mJ / cm 2 . more preferably it may be a 1mJ / cm 2 ~100mJ / cm 2 .
When the surface treatment step is performed, the ratio of the irradiation amount of the first polarized light to the irradiation amount of the second polarized light (first polarized light / second polarized light) is 1.5 / 1 to 100/1. It may be 2/1 to 80/1, more preferably 2.5 / 1 to 50/1.

表面が等方性になることにより、その後の第二の光照射工程において、第一の光学異方性層の表面層の配向状態を考慮する必要がないため、第二の偏光の偏光軸の軸角度を第二の光学異方性層の遅相軸に直接反映させることができる。そのため、後に形成する第二の光学異方性層の遅相軸の設定に対して、第二の偏光の偏光軸の軸角度を容易に選択することができる。 Since the surface becomes isotropic, it is not necessary to consider the orientation state of the surface layer of the first optically anisotropic layer in the subsequent second light irradiation step, so that the polarization axis of the second polarized light is used. The axial angle can be directly reflected on the slow axis of the second optically anisotropic layer. Therefore, the axis angle of the polarization axis of the second polarized light can be easily selected with respect to the setting of the slow phase axis of the second optically anisotropic layer to be formed later.

表面処理工程で用いる溶媒は、第一の光学異方性層を構成する複屈折誘起材料を溶解することができる溶媒であれば特に限定されず、複屈折誘起材料に対して良溶媒であってもよく、貧溶媒であってもよい。表面処理工程で用いる溶媒は、第一の光学異方性層の表面を等方性にすることおよび内部まで溶解してその配向を乱すことを抑制する観点から、例えば、複屈折誘起材料の良溶媒と貧溶媒とを混合した混合溶媒であってもよい。複屈折誘起材料の良溶媒と貧溶媒とを含む混合溶媒を用いる場合、用いる溶媒の複屈折誘起材料に対する溶解性に応じて適宜調整することができるが、例えば、これらの混合重量比(良溶媒/貧溶媒)は、1/100〜100/1であってもよく、好ましくは1/50〜50/1、より好ましくは1/10〜10/1であってもよい。 The solvent used in the surface treatment step is not particularly limited as long as it can dissolve the birefringence-inducing material constituting the first optically anisotropic layer, and is a good solvent for the birefringence-inducing material. It may be a poor solvent. The solvent used in the surface treatment step is, for example, a good birefringence-inducing material from the viewpoint of making the surface of the first optically anisotropic layer isotropic and suppressing the dissolution to the inside to disturb the orientation. It may be a mixed solvent in which a solvent and a poor solvent are mixed. When a mixed solvent containing a good solvent and a poor solvent of the compound refraction-inducing material is used, it can be appropriately adjusted according to the solubility of the solvent used in the compound refraction-inducing material. / Poor solvent) may be 1/100 to 100/1, preferably 1/50 to 50/1, and more preferably 1/10 to 10/1.

表面処理工程で用いる溶媒は、例えば、水;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ペンタノール、へキサノール等のアルコール系溶媒;ヘキサン、へプタン、オクタン、シクロへキサン等の脂肪族または脂環式の炭化水素系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルプロピルケトン、イソプロピルメチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;エチルエーテル、プロピルエーテル、イソプロピルエーテル、メチルエチルエーテル、メチルプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒;アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶媒;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒;エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール系溶媒;グリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール1−モノメチルエーテル2−アセタート等のグリコールエーテル系溶媒;四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素溶媒;などが挙げられる。これらの溶媒は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用してもよい。なお、これらの溶媒は、複屈折誘起材料の種類によって溶解性が異なるため、使用する複屈折誘起材料に応じて、その良溶媒、貧溶媒のいずれであるかを考慮した上で使用することができる。
なお、本発明において、良溶媒とは、25℃において、溶質に対する溶解度が1質量%以上の溶媒をいい、貧溶媒とは、25℃において、溶質に対する溶解度が1質量%未満の溶媒をいう。
The solvent used in the surface treatment step is, for example, water; an alcohol solvent such as methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, pentanol, hexanol; an aliphatic or alicyclic solvent such as hexane, heptane, octane, cyclohexane. Aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene and xylene; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl propyl ketone, isopropyl methyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; ethyl ether and propyl Ether solvents such as ether, isopropyl ether, methyl ethyl ether, methyl propyl ether, tetrahydrofuran, dioxane; nitrile solvents such as acetonitrile and propionitrile; sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide; amides such as N, N-dimethylformamide System solvent; Ester solvent such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate; Glycol solvent such as ethylene glycol and propylene glycol; Glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol 1-monomethyl ether 2 -Glycol ether-based solvents such as acetate; halogenated hydrocarbon solvents such as carbon tetrachloride, chloroform, dichloromethane, dichloroethane, and dichlorobenzene; and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more. Since these solvents have different solubilities depending on the type of birefringence-inducing material, it is necessary to consider whether the solvent is a good solvent or a poor solvent depending on the birefringence-inducing material used. can.
In the present invention, a good solvent means a solvent having a solubility in a solute of 1% by mass or more at 25 ° C., and a poor solvent means a solvent having a solubility in a solute of less than 1% by mass at 25 ° C.

例えば、複屈折誘起材料に対する良溶媒として、ジオキサン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、トルエン、テトラヒドロフラン、o−ジクロロベンゼン等を用いてもよく、複屈折誘起材料に対する貧溶媒として、エタノール、メタノール、n−ヘキサン等を用いてもよい。これらの良溶媒と貧溶媒とを上述の混合重量比で混合して混合溶媒として用いてもよい。 For example, dioxane, dichloroethane, cyclohexanone, toluene, tetrahydrofuran, o-dichlorobenzene or the like may be used as a good solvent for the birefringence-inducing material, and ethanol, methanol, n-hexane or the like may be used as a poor solvent for the birefringence-inducing material. You may use it. These good solvents and poor solvents may be mixed at the above-mentioned mixed weight ratio and used as a mixed solvent.

(第二の光学異方性層形成工程)
第二の光学異方性層形成工程では、配向処理した第一の光学異方性層の表面層上に、重合性液晶材料を適用して第二の光学異方性層を形成する。第二の光学異方性層形成工程を行うことによって、表面配向工程で配向された表面層が配向膜の役割を果たすため、その配向方向を利用して配向された第二の光学異方性層を形成することができる。
(Second optically anisotropic layer forming step)
In the second optically anisotropic layer forming step, a polymerizable liquid crystal material is applied on the surface layer of the first optically anisotropic layer that has been oriented to form a second optically anisotropic layer. By performing the second optical anisotropy layer forming step, the surface layer oriented in the surface orientation step acts as an alignment film, and therefore the second optical anisotropy oriented using the orientation direction. Layers can be formed.

本発明において、重合性液晶材料は、反応性官能基とメソゲン基とを少なくとも含む単官能もしくは二官能性の重合性液晶化合物を含む組成物であり、光や熱により重合または架橋剤との反応により架橋構造を形成した後の組成物を含む。 In the present invention, the polymerizable liquid crystal material is a composition containing a monofunctional or bifunctional polymerizable liquid crystal compound containing at least a reactive functional group and a mesogen group, and is polymerized by light or heat or reacted with a cross-linking agent. Contains the composition after forming a crosslinked structure with.

重合性液晶化合物は、液晶性モノマーであってもよく、液晶性ポリマーであってもよい。例えば、重合性液晶化合物としては、光や熱により重合する重合性官能基を有する重合性液晶モノマーおよび/または重合性液晶ポリマーや、架橋剤との反応により架橋構造を導入可能な架橋性官能基を有する架橋性液晶モノマーおよび/または架橋性液晶ポリマー等が挙げられる。 The polymerizable liquid crystal compound may be a liquid crystal monomer or a liquid crystal polymer. For example, as the polymerizable liquid crystal compound, a polymerizable liquid crystal monomer having a polymerizable functional group that polymerizes by light or heat and / or a polymerizable liquid crystal polymer, or a cross-linking functional group capable of introducing a cross-linked structure by reaction with a cross-linking agent. Examples thereof include a crosslinkable liquid crystal monomer and / or a crosslinkable liquid crystal polymer having a crosslinkable liquid crystal polymer.

重合性液晶化合物は、メソゲン基を有するモノマーまたはメソゲン基で構成されたユニットを有するポリマーであって、液晶構造を形成可能であるとともに、重合性および/または架橋性を有する限り特に限定されず、各種重合性液晶化合物を利用することができる。重合性液晶化合物としては、例えば、シッフ塩基系、ビフェニル系、ターフェニル系、エステル系、チオエステル系、スチルベン系、トラン系、アゾキシ系、アゾ系、フェニルシクロヘキサン系、ピリミジン系、シクロヘキシルシクロヘキサン系、トリメシン酸系、トリフェニレン系、トルクセン系、フタロシアニン系、ポルフィリン系分子骨格を有する液晶化合物、またはこれらの化合物の混合物等が挙げられ、ネマチック性、コレステリック性またはスメクチック性の液晶相を示す化合物であればいずれでもよい。一例として、重合性液晶化合物として、光重合性のネマチック液晶モノマーを用いてもよい。 The polymerizable liquid crystal compound is a monomer having a mesogen group or a polymer having a unit composed of a mesogen group, and is not particularly limited as long as it can form a liquid crystal structure and has polymerizable and / or crosslinkability. Various polymerizable liquid crystal compounds can be used. Examples of the polymerizable liquid crystal compound include Schiff base-based, biphenyl-based, terphenyl-based, ester-based, thioester-based, stillben-based, trans-based, azoxy-based, azo-based, phenylcyclohexane-based, pyrimidine-based, cyclohexylcyclohexane-based, and trimesin. Liquid crystal compounds having an acid-based, triphenylene-based, Torxene-based, phthalocyanine-based, porphyrin-based molecular skeleton, or a mixture of these compounds can be mentioned, and any compound exhibiting a nematic, cholesteric, or smectic liquid crystal phase. It may be. As an example, a photopolymerizable nematic liquid crystal monomer may be used as the polymerizable liquid crystal compound.

前記メソゲン基で構成されたユニットは、液晶ポリマーの主鎖にあってもよく、側鎖にあってもよい。主鎖型液晶ポリマーとしては、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリカーボネート系、ポリイミド系、ポリウレタン系、ポリベンズイミダゾール系、ポリベンズオキサゾール系、ポリベンズチアゾール系、ポリアゾメチン系、ポリエステルアミド系、ポリエステルカーボネート系、ポリエステルイミド系の液晶ポリマー、またはこれらの混合物等が挙げられる。また、側鎖型液晶性ポリマーとしては、ポリアクリレート系、ポリメタクリレート系、ポリビニル系、ポリシロキサン系、ポリエーテル系、ポリマロネート系等の直鎖状又は環状構造の骨格鎖を有する高分子に側鎖としてメソゲン基が結合した液晶ポリマー、またはこれらの混合物等が挙げられる。 The unit composed of the mesogen group may be in the main chain or the side chain of the liquid crystal polymer. As the main chain type liquid crystal polymer, polyester type, polyamide type, polycarbonate type, polyimide type, polyurethane type, polybenzimidazole type, polybenzoxazole type, polybenzthiazole type, polyazomethine type, polyesteramide type, polyester carbonate type, Examples thereof include polyesterimide-based liquid crystal polymers and mixtures thereof. The side chain type liquid crystal polymer is a polymer having a linear or cyclic skeleton chain such as polyacrylate-based, polymethacrylate-based, polyvinyl-based, polysiloxane-based, polyether-based, and polymalonate-based polymer. Examples thereof include a liquid crystal polymer to which a mesogen group is bonded, a mixture thereof, and the like.

また、重合性液晶材料は、重合性液晶化合物が重合性官能基を有する場合、光重合開始剤および/または熱重合開始剤を含有するものであってもよい。 Further, the polymerizable liquid crystal material may contain a photopolymerization initiator and / or a thermal polymerization initiator when the polymerizable liquid crystal compound has a polymerizable functional group.

光重合開始剤としては、イルガキュア(Irgacure)907、イルガキュア184、イルガキュア651、イルガキュア819、イルガキュア250、イルガキュア369(以上、全てチバ・ジャパン(株)製)、セイクオールBZ、セイクオールZ、セイクオールBEE(以上、全て精工化学(株)製)、カヤキュアー(kayacure)BP100(日本化薬(株)製)、カヤキュアーUVI−6992(ダウ社製)、アデカオプトマーSP−152又はアデカオプトマーSP−170(以上、全て(株)ADEKA製)、TAZ−A、TAZ−PP(以上、日本シイベルヘグナー社製)及びTAZ−104(三和ケミカル社製)など、市販の光重合開始剤を用いることができる。 Photopolymerization initiators include Irgacure 907, Irgacure 184, Irgacure 651, Irgacure 819, Irgacure 250, Irgacure 369 (all manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.), Sakeol BZ, Sakeall Z, Sakeall BEE (and above). , All manufactured by Seiko Kagaku Co., Ltd., kayacure BP100 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), Kayacure UVI-6992 (manufactured by Dow), ADEKA PTOMER SP-152 or ADEKA PTOMER SP-170 (above) , All of which are manufactured by ADEKA Corporation, TAZ-A, TAZ-PP (all manufactured by Nihon Shibel Hegner Co., Ltd.) and TAZ-104 (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.), and commercially available photopolymerization initiators can be used.

熱重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物;過酸化水素、過硫酸塩、過酸化ベンゾイル等の過酸化物等が挙げられる。 Examples of the thermal polymerization initiator include azo compounds such as azobisisobutyronitrile; and peroxides such as hydrogen peroxide, persulfate, and benzoyl peroxide.

重合開始剤の含有量は、重合性液晶材料の総重量に対して、0.01〜20重量%が好ましく、0.03〜10重量%がより好ましく、0.05〜8重量%がさらに好ましい。上記範囲内であれば、重合性液晶化合物の配向を乱すことなく重合させることができる。 The content of the polymerization initiator is preferably 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.03 to 10% by weight, still more preferably 0.05 to 8% by weight, based on the total weight of the polymerizable liquid crystal material. .. Within the above range, the polymerizable liquid crystal compound can be polymerized without disturbing the orientation.

なお、重合開始剤として光重合開始剤を用いる場合、光増感剤を併用してもよい。光増感剤としては、例えば、キサントン及びチオキサントン等のキサントン化合物(例えば、2,4−ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン等);アントラセン及びアルコキシ基含有アントラセン(例えば、ジブトキシアントラセン等)等のアントラセン化合物;フェノチアジン;ルブレン等が挙げられる。 When a photopolymerization initiator is used as the polymerization initiator, a photosensitizer may be used in combination. Examples of the photosensitizer include xanthone compounds such as xanthone and thioxanthone (eg, 2,4-diethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, etc.); anthracene and anthracene such as alkoxy group-containing anthracene (eg, dibutoxyanthracene, etc.). Compounds; phenothiazines; rubrene and the like can be mentioned.

また、重合性液晶材料は、重合性液晶化合物が架橋性官能基を有する場合、適切な架橋剤を含有するものであってもよい。この場合、重合性液晶化合物は、液晶状態あるいは液晶転移温度以下に冷却した状態で、架橋(熱架橋あるいは光架橋)等の手段により配向固定化できる液晶化合物でもよい。 Further, the polymerizable liquid crystal material may contain an appropriate cross-linking agent when the polymerizable liquid crystal compound has a cross-linking functional group. In this case, the polymerizable liquid crystal compound may be a liquid crystal compound that can be oriented and fixed by means such as crosslinking (thermal crosslinking or photocrosslinking) in a liquid crystal state or in a state of being cooled to a liquid crystal transition temperature or lower.

架橋性官能基としては、ビニル基、ビニルオキシ基、1−クロロビニル基、イソプロペニル基、4−ビニルフェニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、オキシラニル基、オキセタニル基等が挙げられる。中でも、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、オキシラニル基及びオキセタニル基が好ましく、特にアクリロイルオキシ基がより好ましい。 Examples of the crosslinkable functional group include a vinyl group, a vinyloxy group, a 1-chlorovinyl group, an isopropenyl group, a 4-vinylphenyl group, an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, an oxylanyl group, an oxetanyl group and the like. Of these, an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a vinyloxy group, an oxylanyl group and an oxetanyl group are preferable, and an acryloyloxy group is more preferable.

重合性液晶材料が架橋剤を含有している場合、架橋性官能基を有する重合性液晶化合物との架橋を形成する以外に、複屈折誘起材料の液晶性高分子が架橋性官能基を有する場合、液晶性高分子が架橋結合を形成することができる。この場合、複屈折誘起材料から構成される第一の光学異方性層と、架橋剤を含む第二の光学異方性層との層間で架橋結合を形成させることが可能となるため、その層間の密着性を向上させることができる。 When the polymerizable liquid crystal material contains a cross-linking agent, in addition to forming a cross-link with the polymerizable liquid crystal compound having a cross-linking functional group, when the liquid crystal polymer of the compound refraction-inducing material has a cross-linking functional group. , The liquid crystal polymer can form a crosslinked bond. In this case, a cross-linking bond can be formed between the first optically anisotropic layer composed of the birefringence-inducing material and the second optically anisotropic layer containing a cross-linking agent. Adhesion between layers can be improved.

架橋剤としては、分子内に2個以上の官能基を有する多官能性化合物が挙げられる。液晶性高分子に架橋結合を形成させる場合、多官能性化合物としては、液晶性高分子と架橋結合を形成できる官能基を有していれば特に制限されないが、例えば、液晶性高分子が架橋性官能基を有し、当該架橋性官能基が水酸基またはカルボキシ基の場合、イソシアネート基、カルボジイミド基、アジリジン基、アゼチジン基、オキサゾリン基、エポキシ基等を有する化合物が挙げられる。これらの架橋剤のうち、液晶性高分子が有する架橋性官能基と比較的温和な反応条件で反応する反応性の観点から、分子内に2個以上のイソシアネート基を有する多官能性化合物であるポリイソシアネート系化合物が好ましく、ポリイソシアネート系化合物は公知のものが使用可能である。例えば、ポリイソシアネート系化合物としては、ジイソシアネート化合物、トリイソシアネート化合物等が挙げられる。ジイソシアネート化合物としては、例えば、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートとジオールとの縮合化合物等が挙げられる。また、トリイソシアネート化合物としては、ヘキサメチレンジイソシアネート等のジイソシアネートのイソシアヌレート体、ビウレット体、ヘキサメチレンジイソシアネート等のジイソシアネートとメチロールプロパンとの付加体であるアダクト体等が挙げられる。これらの架橋剤のうち、トリイソシアネート化合物を好適に用いることができる。 Examples of the cross-linking agent include polyfunctional compounds having two or more functional groups in the molecule. When a crosslink is formed on the liquid crystal polymer, the polyfunctional compound is not particularly limited as long as it has a functional group capable of forming a crosslink with the liquid crystal polymer. For example, the liquid crystal polymer is crosslinked. When the crosslinkable functional group has a sex functional group and the crosslinkable functional group is a hydroxyl group or a carboxy group, a compound having an isocyanate group, a carbodiimide group, an aziridine group, an azetidine group, an oxazoline group, an epoxy group and the like can be mentioned. Among these cross-linking agents, it is a polyfunctional compound having two or more isocyanate groups in the molecule from the viewpoint of reactivity that reacts with the cross-linking functional group of the liquid crystal polymer under relatively mild reaction conditions. Polyisocyanate-based compounds are preferable, and known polyisocyanate-based compounds can be used. For example, examples of the polyisocyanate compound include a diisocyanate compound and a triisocyanate compound. Examples of the diisocyanate compound include phenylenediocyanate, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate, bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, methylenebis (cyclohexyl isocyanate), isophorone diisocyanate, and hexamethylene diisocyanate. Examples thereof include a condensed compound of diol and diol. Examples of the triisocyanate compound include an isocyanurate compound of diisocyanate such as hexamethylene diisocyanate, a biuret compound, and an adduct compound which is an adduct of diisocyanate such as hexamethylene diisocyanate and methylolpropane. Of these cross-linking agents, a triisocyanate compound can be preferably used.

架橋剤がポリイソシアネート系化合物である場合、液晶性高分子は架橋性官能基として活性水素基を有していてもよい。活性水素基としては、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、およびチオール基等が挙げられる。活性水素基が水酸基である場合はウレタン結合(−NH−CO−O−)が形成され、活性水素基がカルボキシ基である場合はアミド結合(−NH−CO−)が形成され、活性水素基がアミノ基である場合はウレア結合(−NH−CO−NH−)が形成され、活性水素基がチオール基である場合はチオウレタン結合(−NH−CO−S−)が形成される。液晶性高分子が有している活性水素基としては、水酸基、カルボキシ基が好ましい。 When the cross-linking agent is a polyisocyanate compound, the liquid crystal polymer may have an active hydrogen group as a cross-linking functional group. Examples of the active hydrogen group include a hydroxyl group, a carboxy group, an amino group, a thiol group and the like. When the active hydrogen group is a hydroxyl group, a urethane bond (-NH-CO-O-) is formed, and when the active hydrogen group is a carboxy group, an amide bond (-NH-CO-) is formed, and the active hydrogen group is formed. When is an amino group, a urea bond (-NH-CO-NH-) is formed, and when the active hydrogen group is a thiol group, a thiourethane bond (-NH-CO-S-) is formed. As the active hydrogen group contained in the liquid crystal polymer, a hydroxyl group and a carboxy group are preferable.

本発明では、重合性液晶材料における架橋剤の含有量は、液晶性高分子との反応による第二の光学異方性層の配向性や光学特性の低下の抑制の観点から、重合性液晶材料の総重量に対して、0.01〜5重量%であってもよく、好ましくは0.05〜3重量%、より好ましくは0.1〜1.5重量%であってもよい。 In the present invention, the content of the cross-linking agent in the polymerizable liquid crystal material is determined from the viewpoint of suppressing the orientation of the second optically anisotropic layer and the deterioration of the optical properties due to the reaction with the liquid crystal polymer. It may be 0.01 to 5% by weight, preferably 0.05 to 3% by weight, and more preferably 0.1 to 1.5% by weight based on the total weight of the above.

第二の光学異方性層形成工程では、第一の光学異方性層の表面層上に上述のような重合性液晶材料が適用される。適用にあたっては、溶媒に溶解した重合性液晶材料を溶液としてスピンコート、ロールコート等の公知の塗工方法で塗布することによって行われてもよい。溶媒としては、重合性液晶材料の種類に応じて適宜選択することができ、例えば、ジオキサン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、トルエン、テトラヒドロフラン、o−ジクロロベンゼン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチレングリコール誘導体(例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルなど)、プロピレングリコール誘導体(プロピレングリコールモノメチルエーテル、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)などが挙げられ、これらの溶媒は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用してもよい。 In the second optically anisotropic layer forming step, the above-mentioned polymerizable liquid crystal material is applied on the surface layer of the first optically anisotropic layer. The application may be carried out by applying a polymerizable liquid crystal material dissolved in a solvent as a solution by a known coating method such as spin coating or roll coating. The solvent can be appropriately selected depending on the type of the polymerizable liquid crystal material. For example, dioxane, dichloroethane, cyclohexanone, toluene, tetrahydrofuran, o-dichlorobenzene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethylene glycol derivative (for example, ethylene). Glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, etc.), propylene glycol derivatives (propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetylate, etc.), etc., and these solvents may be used alone or in combination of two. You may use it in combination of more than seeds.

重合性液晶材料の溶媒は、複屈折誘起材料および重合性液晶材料の種類の組合せだけでなく、表面層の配向状態に応じて選択することができる。例えば、表面層の分子の大部分が所望の配向である場合(例えば、表面処理工程を行った場合や、配向処理としてラビング処理を行った場合など)には、表面層の配向を第二の光学異方性層に付与しつつ、第一の光学異方性層の配向を乱すことを抑制する観点から、重合性液晶材料の溶媒は、複屈折誘起材料の貧溶媒であることが好ましい。一方、表面層の分子の一部のみが所望の配向である場合、重合性液晶材料の溶媒は、複屈折誘起材料の良溶媒と貧溶媒とを混合した混合溶媒であることが好ましい。この場合のメカニズムは定かではないが、重合性液晶材料の溶媒として複屈折誘起材料の貧溶媒を含有させると、第一の光学異方性層を侵すことがなく、その配向を乱すことを抑制することができる。一方、重合性液晶材料の溶媒として複屈折誘起材料の良溶媒を含有させると、溶液の表面層に対する濡れ性が向上するためか、表面層の分子の一部のみが有する配向に対して重合性液晶材料の分子を沿わせることでき、その結果、第二の光学異方性層を配向させることができる。重合性液晶材料の溶媒は、複屈折誘起材料および重合性液晶材料の種類の組合せならびに表面層の配向状態に応じて適宜調整することができるが、第一の光学異方性層の配向を維持する観点から、表面層を侵さないように複屈折誘起材料に対する貧溶媒を含んでいることが好ましく、例えば、複屈折誘起材料の良溶媒と貧溶媒との混合重量比(良溶媒/貧溶媒)は、0/100〜100/1であってもよく、好ましくは0/100〜50/1、より好ましくは0/100〜10/1であってもよい。重合性液晶材料の溶媒としては、一般的な溶媒を目的に応じて使用できるが、例えば、トルエン、エチレングリコール誘導体、プロピレングリコール誘導体などを含んでいてもよい。 The solvent of the polymerizable liquid crystal material can be selected according to not only the combination of the types of the birefringence-inducing material and the polymerizable liquid crystal material but also the orientation state of the surface layer. For example, if most of the molecules of the surface layer have the desired orientation (for example, when a surface treatment step is performed or when a rubbing treatment is performed as an orientation treatment), the orientation of the surface layer is second. The solvent of the polymerizable liquid crystal material is preferably a poor solvent of the birefringence-inducing material from the viewpoint of suppressing the orientation of the first optically anisotropic layer from being disturbed while imparting it to the optically anisotropic layer. On the other hand, when only a part of the molecules of the surface layer has a desired orientation, the solvent of the polymerizable liquid crystal material is preferably a mixed solvent in which a good solvent and a poor solvent of the birefringence-inducing material are mixed. Although the mechanism in this case is not clear, when a poor solvent of the birefringence-inducing material is contained as the solvent of the polymerizable liquid crystal material, the first optically anisotropic layer is not invaded and the orientation is suppressed from being disturbed. can do. On the other hand, if a good solvent of the birefringence-inducing material is contained as the solvent of the polymerizable liquid crystal material, the wettability of the solution to the surface layer is improved, or the solution is polymerizable with respect to the orientation of only a part of the molecules of the surface layer. The molecules of the liquid crystal material can be aligned so that the second optically anisotropic layer can be oriented. The solvent of the polymerizable liquid crystal material can be appropriately adjusted according to the combination of the types of the birefringence-inducing material and the polymerizable liquid crystal material and the orientation state of the surface layer, but the orientation of the first optically anisotropic layer is maintained. From this point of view, it is preferable to contain a poor solvent for the birefringence-inducing material so as not to invade the surface layer. May be 0/100 to 100/1, preferably 0/100 to 50/1, and more preferably 0/100 to 10/1. As the solvent of the polymerizable liquid crystal material, a general solvent can be used depending on the intended purpose, but for example, toluene, an ethylene glycol derivative, a propylene glycol derivative and the like may be contained.

溶液の塗布により塗膜を形成し、必要に応じて加熱して塗膜を乾燥させる。その際、下部に存在する第一の光学異方性層の表面層が配向膜(配向性付与膜)として機能し、液晶分子の配向が生じる。これにより所定の方向に液晶が配向した第二の光学異方性層が形成される。 A coating film is formed by applying the solution, and if necessary, the coating film is heated to dry. At that time, the surface layer of the first optically anisotropic layer existing at the lower part functions as an alignment film (orientation imparting film), and the liquid crystal molecules are oriented. As a result, a second optically anisotropic layer in which the liquid crystal is oriented in a predetermined direction is formed.

第二の光学異方性層形成工程では、重合性液晶材料の塗膜形成後に必要に応じて、加熱工程および/または光照射工程(例えば、非偏光照射工程)を備えていてもよい。重合性液晶材料は、塗膜を形成させることによって、第一の光学異方性層の表面層の配向に対応してすでに所定の方向に配向しており、その後の加熱工程および/または光照射工程(例えば、非偏光照射工程)で重合性液晶材料が重合および/または架橋することにより、配向性が固定される。
具体的には、重合性液晶材料が、熱重合性の材料からなる場合、加熱による重合により配向性が固定される。光重合性の材料からなる場合、光の照射時に重合が生じ、配向性が固定される。架橋性の材料からなる場合、加熱および/または光の照射時に架橋が生じ、配向性が固定される。
The second optically anisotropic layer forming step may include a heating step and / or a light irradiation step (for example, a non-polarized light irradiation step), if necessary, after forming the coating film of the polymerizable liquid crystal material. The polymerizable liquid crystal material is already oriented in a predetermined direction corresponding to the orientation of the surface layer of the first optically anisotropic layer by forming a coating film, and is subsequently heated and / or irradiated with light. The orientation is fixed by the polymerizable liquid crystal material being polymerized and / or crosslinked in the step (for example, the non-polarized light irradiation step).
Specifically, when the polymerizable liquid crystal material is made of a heat-polymerizable material, the orientation is fixed by polymerization by heating. When it is made of a photopolymerizable material, polymerization occurs when it is irradiated with light, and the orientation is fixed. When made of a crosslinkable material, crosslinkage occurs during heating and / or irradiation with light, and the orientation is fixed.

また、重合性液晶材料が架橋剤を含有しており、架橋剤が複屈折誘起材料と架橋結合を形成できる官能基を有する場合、熱エネルギーおよび/または光エネルギーの付与により、第一の光学異方性層と第二の光学異方性層との層間で架橋結合を形成させることができる。 Further, when the polymerizable liquid crystal material contains a cross-linking agent and the cross-linking agent has a functional group capable of forming a cross-linking bond with the birefringence-inducing material, the first optical difference is obtained by applying thermal energy and / or light energy. A crosslinked bond can be formed between the rectangular layer and the second optically anisotropic layer.

第二の光学異方性層形成工程における加熱工程では、上記重合および/または架橋反応が進行する限り特に限定されないが、第一の光学異方性層の内部層の配向を乱すことを抑制する観点から、複屈折誘起材料の等方相転移温度以下の加熱温度で行うことが好ましい。例えば、70〜180℃であってもよく、好ましくは80〜150℃、より好ましくは100〜140℃であってもよい。また、加熱時間は、例えば1分以上で行ってもよく、好ましくは3分以上、より好ましくは5分以上であってもよい。上限は特に限定されないが、経済性の観点から、60分程度(好ましくは40分程度、より好ましくは30分程度)であってもよい。 The heating step in the second optically anisotropic layer forming step is not particularly limited as long as the above-mentioned polymerization and / or cross-linking reaction proceeds, but suppresses disturbing the orientation of the inner layer of the first optically anisotropic layer. From the viewpoint, it is preferable to carry out at a heating temperature equal to or lower than the isotropic phase transition temperature of the birefringence-inducing material. For example, it may be 70 to 180 ° C., preferably 80 to 150 ° C., and more preferably 100 to 140 ° C. The heating time may be, for example, 1 minute or longer, preferably 3 minutes or longer, and more preferably 5 minutes or longer. The upper limit is not particularly limited, but from the viewpoint of economy, it may be about 60 minutes (preferably about 40 minutes, more preferably about 30 minutes).

第二の光学異方性層形成工程における光照射工程では、上記重合および/または架橋反応が進行する限り特に限定されないが、照射する光としては非偏光が好ましい。非偏光としては、第一の偏光や第二の偏光として上記した種々の波長の光を用いることができ、例えば、非偏光紫外線でもよい。光の照射量は、10mJ/cm〜10J/cmであってもよく、好ましくは50mJ/cm〜1J/cm、より好ましくは100mJ/cm〜500mJ/cmであってもよい。The light irradiation step in the second optically anisotropic layer forming step is not particularly limited as long as the polymerization and / or crosslinking reaction proceeds, but non-polarized light is preferable as the light to be irradiated. As the unpolarized light, light having various wavelengths described above can be used as the first polarized light or the second polarized light, and for example, unpolarized ultraviolet rays may be used. The dose of light may be a 10mJ / cm 2 ~10J / cm 2 , preferably 50mJ / cm 2 ~1J / cm 2 , more preferably may be 100mJ / cm 2 ~500mJ / cm 2 ..

[光学積層体]
本発明の光学積層体は、複屈折誘起材料からなる第一の光学異方性層と、重合性液晶材料からなる第二の光学異方性層とが、隣接して積層された光学積層体であって、第一の光学異方性層が、互いに遅相軸が異なる表面層と内部層とで構成され、前記表面層と第二の光学異方性層とが接している。
[Optical laminate]
The optical laminate of the present invention is an optical laminate in which a first optically anisotropic layer made of a birefringence-inducing material and a second optically anisotropic layer made of a polymerizable liquid crystal material are laminated adjacent to each other. The first optically anisotropic layer is composed of a surface layer and an inner layer having different slow axes, and the surface layer and the second optically anisotropic layer are in contact with each other.

第一の光学異方性層は、表面層および内部層で構成されており、これらの層は同一の複屈折誘起材料から構成されている。例えば、第一の光学異方性層の厚さは、0.1〜20μmであってもよく、好ましくは0.3〜15μm、より好ましくは0.5〜10μmであってもよい。表面層は、第二の光学異方性層と接する第一の光学異方性層の表面近傍であってもよい。例えば、表面層は、内部層とは異なる配向を施すように第一の光学異方性層の表面が配向処理されて形成されていてもよい。ここで、配向処理は、上述の製造方法における表面配向工程の態様により施されていてもよい。 The first optically anisotropic layer is composed of a surface layer and an inner layer, and these layers are composed of the same birefringence-inducing material. For example, the thickness of the first optically anisotropic layer may be 0.1 to 20 μm, preferably 0.3 to 15 μm, and more preferably 0.5 to 10 μm. The surface layer may be near the surface of the first optically anisotropic layer in contact with the second optically anisotropic layer. For example, the surface layer may be formed by orienting the surface of the first optically anisotropic layer so as to give an orientation different from that of the inner layer. Here, the alignment treatment may be performed according to the aspect of the surface orientation step in the above-mentioned production method.

第二の光学異方性層を構成する重合性液晶材料が、複屈折誘起材料と架橋結合を形成できる官能基を有する架橋剤を含んでいてもよい。重合性液晶材料が含んでいる架橋剤が、第一の光学異方性層の複屈折誘起材料と架橋結合を形成することにより、第一の光学異方性層と第二の光学異方性との密着性が向上する。これにより、第一の光学異方性層と第二の光学異方性層との間に粘着層を設けなくてもよいため、光学積層体を薄層化することができるとともに、第一の光学異方性層の表面層と第二の光学異方性層とが接する構造にすることができる。なお、第一の光学異方性層と第二の光学異方性層との密着性は、後述の実施例に記載したクロスカット試験により確認することができる。 The polymerizable liquid crystal material constituting the second optically anisotropic layer may contain a cross-linking agent having a functional group capable of forming a cross-linking bond with the birefringence-inducing material. The cross-linking agent contained in the polymerizable liquid crystal material forms a cross-linking bond with the birefringence-inducing material of the first optically anisotropic layer, whereby the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer are formed. Adhesion with is improved. As a result, it is not necessary to provide an adhesive layer between the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer, so that the optical laminate can be thinned and the first The structure can be such that the surface layer of the optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer are in contact with each other. The adhesion between the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer can be confirmed by the cross-cut test described in Examples described later.

第二の光学異方性層の厚さは、0.1〜20μmであってもよく、好ましくは0.3〜15μm、より好ましくは0.5〜10μmであってもよい。また、第一の光学異方性層と第二の光学異方性層との厚さの比(第一の光学異方性層/第二の光学異方性層)は、1/10〜10/1であってもよく、好ましくは1/8〜8/1、より好ましくは1/5〜5/1であってもよい。例えば、第二の光学異方性層は、配向処理した第一の光学異方性層の表面層上に、重合性液晶材料を適用して形成されていてもよい。ここで、重合性液晶材料の適用は、上述の製造方法における第二の光学異方性層形成工程の態様により施されていてもよい。 The thickness of the second optically anisotropic layer may be 0.1 to 20 μm, preferably 0.3 to 15 μm, and more preferably 0.5 to 10 μm. The thickness ratio of the first optically anisotropic layer to the second optically anisotropic layer (first optically anisotropic layer / second optically anisotropic layer) is 1/10 to 10 It may be 10/1, preferably 1/8 to 8/1, and more preferably 1/5 to 5/1. For example, the second optically anisotropic layer may be formed by applying a polymerizable liquid crystal material on the surface layer of the first optically anisotropic layer that has been oriented. Here, the application of the polymerizable liquid crystal material may be applied according to the mode of the second optically anisotropic layer forming step in the above-mentioned production method.

本発明の光学積層体の厚さは、例えば、1〜40μmであってもよく、好ましくは2〜30μm、より好ましくは3〜20μmであってもよい。 The thickness of the optical laminate of the present invention may be, for example, 1 to 40 μm, preferably 2 to 30 μm, and more preferably 3 to 20 μm.

本発明の光学積層体は、第一の光学異方性層の内部層の遅相軸方向と第二の光学異方性層の遅相軸方向とが、交差している。本発明の光学積層体は、上述の製造方法により製造されることによって、第一の光学異方性層(内部層)の遅相軸と第二の光学異方性層の遅相軸とのなす角を任意の角度に設定することが可能である。第一の光学異方性層(内部層)の遅相軸方向と第二の光学異方性層の遅相軸方向とが、非平行かつ非直交である角度で交差していてもよい。例えば、第一の光学異方性層(内部層)の遅相軸と第二の光学異方性層の遅相軸とのなす角は、5〜85°であってもよく、好ましくは8〜80°、より好ましくは10〜75°であってもよい。なお、第一の光学異方性層の内部層の遅相軸は、表面層における配向の影響がごくわずかであるとみなせるため、第一の光学異方性層全体の遅相軸として測定されてもよい。 In the optical laminate of the present invention, the slow-phase axial direction of the inner layer of the first optically anisotropic layer and the slow-phase axial direction of the second optically anisotropic layer intersect. The optical laminate of the present invention is produced by the above-mentioned production method, so that the slow axis of the first optically anisotropic layer (inner layer) and the slow axis of the second optically anisotropic layer are It is possible to set the angle to be formed to any angle. The slow-phase axial direction of the first optically anisotropic layer (inner layer) and the slow-phase axial direction of the second optically anisotropic layer may intersect at an angle that is non-parallel and non-orthogonal. For example, the angle formed by the slow axis of the first optically anisotropic layer (inner layer) and the slow axis of the second optically anisotropic layer may be 5 to 85 °, preferably 8. It may be ~ 80 °, more preferably 10-75 °. The slow axis of the inner layer of the first optically anisotropic layer is measured as the slow axis of the entire first optically anisotropic layer because the influence of orientation on the surface layer can be considered to be negligible. You may.

本発明の光学積層体は、特に、第一の光学異方性層において、面内で遅相軸方向は一定であることが好ましい。本発明では、配向層を介して下側の層に偏光を照射することにより偏光状態が変換される(例えば、直線偏光から楕円偏光になる)ことがないためか、分子配向を乱すことなく、遅相軸方向を一定にすることが可能である。 In the optical laminate of the present invention, it is preferable that the slow phase axial direction is constant in the plane, particularly in the first optically anisotropic layer. In the present invention, the polarization state is not changed (for example, from linearly polarized light to elliptically polarized light) by irradiating the lower layer with polarized light via the oriented layer, or the molecular orientation is not disturbed. It is possible to keep the slow axis direction constant.

本発明の光学積層体は、上述の製造方法の態様により、所望の光学特性を発現させることが可能である。光学特性としては、例えば、リタデーション値(例えば、面内のリタデーション値:Re)等が挙げられる。これらの光学特性の下記に示す範囲は、光学積層体の測定値の範囲であってもよく、第一の光学異方性層または第二の光学異方性層の測定値の範囲であってもよい。 The optical laminate of the present invention can exhibit desired optical properties according to the above-mentioned aspect of the production method. Examples of the optical characteristics include a retardation value (for example, an in-plane retardation value: Re) and the like. The range shown below of these optical characteristics may be the range of the measured values of the optical laminate, and is the range of the measured values of the first optically anisotropic layer or the second optically anisotropic layer. May be good.

面内のリタデーション値(Re)とは、フィルム上の直交する二軸の屈折率(nx、ny)の異方性(△Nxy=|nx−ny|)とフィルム厚さd(nm)との積(△Nxy×d)で定義されるパラメータであり、光学的等方性、異方性を示す尺度である。本発明の光学積層体は、面内のリタデーション値(Re)が、例えば、1〜600nmであってもよく、好ましくは3〜500nm、より好ましくは5〜400nmであってもよい。なお、面内のリタデーション値(Re)は、波長550nmの光に対する測定値であってもよい。 The in-plane retardation value (Re) is the anisotropy (ΔNxy = | nx−ny |) of the orthogonal biaxial refractive index (nx, ny) on the film and the film thickness d (nm). It is a parameter defined by the product (ΔNxy × d), and is a scale showing optical isotropic and anisotropy. In the optical laminate of the present invention, the in-plane retardation value (Re) may be, for example, 1 to 600 nm, preferably 3 to 500 nm, and more preferably 5 to 400 nm. The in-plane retardation value (Re) may be a measured value for light having a wavelength of 550 nm.

本発明の光学積層体は、例えば、位相差フィルムとして使用することができ、各種光学部材(反射防止フィルム、光学補償フィルム等)に用いることが可能である。本発明の光学積層体は、例えば、位相差フィルムとして直線偏光板と積層させることにより有機EL表示装置などのOLEDに反射防止膜として利用される円偏光板として使用することが可能である。 The optical laminate of the present invention can be used, for example, as a retardation film, and can be used for various optical members (antireflection film, optical compensation film, etc.). The optical laminate of the present invention can be used as a circular polarizing plate used as an antireflection film in an OLED such as an organic EL display device by laminating it with a linear polarizing plate as a retardation film, for example.

以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明は本実施例により何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the present Examples.

(単量体1)
p−クマル酸と6−クロロ−1−ヘキサノールを、アルカリ条件下で加熱することにより、4−(6−ヒドロキシヘキシルオキシ)桂皮酸を合成した。この生成物にp−トルエンスルホン酸の存在下でメタクリル酸を大過剰加えてエステル化反応させ、下記化学式に示される単量体1を合成した。
(Monomer 1)
4- (6-Hydroxyhexyloxy) cinnamic acid was synthesized by heating p-coumaric acid and 6-chloro-1-hexanol under alkaline conditions. In the presence of p-toluenesulfonic acid, a large excess of methacrylic acid was added to this product for an esterification reaction to synthesize monomer 1 represented by the following chemical formula.

Figure 2020170874
Figure 2020170874

(単量体2)
4−ヒドロキシ安息香酸と6−クロロ−1−ヘキサノールを、アルカリ条件下で加熱することにより、4−(6−ヒドロキシヘキシルオキシ)安息香酸を合成した。次いでこの生成物にp−トルエンスルホン酸の存在下でメタクリル酸を大過剰加えてエステル化反応させ、下記化学式に示される単量体2を合成した。
(Monomer 2)
4- (6-Hydroxyhexyloxy) benzoic acid was synthesized by heating 4-hydroxybenzoic acid and 6-chloro-1-hexanol under alkaline conditions. Next, a large excess of methacrylic acid was added to this product in the presence of p-toluenesulfonic acid to cause an esterification reaction, and a monomer 2 represented by the following chemical formula was synthesized.

Figure 2020170874
Figure 2020170874

(共重合体1)
単量体1と単量体2のモル比が単量体1:単量体2=3:7となるように単量体1と単量体2をジオキサン中に溶解し、反応開始剤としてAIBN(アゾビスイソブチロニトリル)を添加して、70℃で24時間重合することにより共重合体1を得た。この共重合体1は液晶性を呈した。
(Copolymer 1)
Monomer 1 and monomer 2 are dissolved in dioxane so that the molar ratio of monomer 1 to monomer 2 is monomer 1: monomer 2 = 3: 7, and the reaction initiator is used. Copolymer 1 was obtained by adding AIBN (azobisisobutyronitrile) and polymerizing at 70 ° C. for 24 hours. This copolymer 1 exhibited liquid crystallinity.

(共重合体2)
単量体1、単量体2、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEMA)のモル比が単量体1:単量体2:HEMA=3:7:2となるように単量体1、単量体2、およびHEMAをジオキサン中に溶解し、反応開始剤としてAIBN(アゾビスイソブチロニトリル)を添加して、70℃で24時間重合することにより共重合体2を得た。この共重合体2は液晶性を呈した。
(Copolymer 2)
Monomer 1, simple so that the molar ratio of monomer 1, monomer 2, 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) is monomer 1: monomer 2: HEMA = 3: 7: 2. Polymer 2 and HEMA were dissolved in dioxane, AIBN (azobisisobutyronitrile) was added as a reaction initiator, and the mixture was polymerized at 70 ° C. for 24 hours to obtain a copolymer 2. This copolymer 2 exhibited liquid crystallinity.

以下の実施例及び比較例において、得られた光学積層体の光学特性(リタデーション値Reなど)は複屈折測定装置(AXOMETRICS社製、AxoScan)を用い、厚さは膜厚計(FILMETRICS社製、F20)を用いて測定した。 In the following examples and comparative examples, the optical characteristics (retention value Re, etc.) of the obtained optical laminate are obtained by using a birefringence measuring device (AXOMETRICS, AxoScan), and the thickness is a film thickness meter (FILMETRIS, manufactured by FILMETRICS). It was measured using F20).

(実施例1)
共重合体1をテトラヒドロフラン(THF)に溶解し、溶液を調製した。この溶液をカバーガラス基板上にスピンコーターを用いて2.4μmの厚さになるよう塗布して、25℃で乾燥させた。乾燥後の塗膜に、高圧水銀灯からの紫外線を、グランテーラープリズムを用いて直線偏光性に変換した偏光(第一の偏光)を塗膜に対して垂直に200秒間照射し(照射量200mJ/cm)、第一の光学異方性層を形成した。第一の偏光照射後、130℃で3分間加熱し、室温まで冷却することにより配向を誘起した。得られた塗膜の光学特性は、面内位相差の軸方向が照射した偏光軸方向に対して90°であった。
(Example 1)
Copolymer 1 was dissolved in tetrahydrofuran (THF) to prepare a solution. This solution was applied onto a cover glass substrate using a spin coater to a thickness of 2.4 μm, and dried at 25 ° C. The dried coating film is irradiated with polarized light (first polarized light) obtained by converting ultraviolet rays from a high-pressure mercury lamp into linearly polarized light using a Gran Tailor prism for 200 seconds perpendicularly to the coating film (irradiation amount 200 mJ /). cm 2 ), the first optically anisotropic layer was formed. After the first polarization irradiation, the orientation was induced by heating at 130 ° C. for 3 minutes and cooling to room temperature. The optical characteristics of the obtained coating film were 90 ° with respect to the axial direction of the irradiated polarization axis in the axial direction of the in-plane phase difference.

その後、高圧水銀灯からの紫外線を、グランテーラープリズムを用いて、偏光軸方向が先に照射した偏光の偏光軸方向と45°異なる直線偏光性に変換した偏光(第二の偏光)を、塗膜に300秒間照射し(照射量300mJ/cm)、第一の光学異方性層に表面層を形成した。Then, using a Gran Tailor prism, the ultraviolet rays from the high-pressure mercury lamp are converted into linearly polarized light whose polarization axis direction is 45 ° different from the polarization axis direction of the previously irradiated polarized light (second polarized light). Was irradiated for 300 seconds (irradiation amount 300 mJ / cm 2 ) to form a surface layer on the first optically anisotropic layer.

重合性液晶化合物(BASF社製、LC−242)100重量部、および光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、イガルキュア907)5重量部を混合し、THFと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(PGMEA)との体積比(THF:PGMEA)が1:1の混合溶媒に溶解し、溶液を準備した。この溶液を、第二の偏光照射後に得られた塗膜上に、スピンコーターを用いて0.9μmの厚さになるよう塗布し、70℃まで加熱後、室温まで冷却し、第二の光学異方性層を形成した。さらに、非偏光性の紫外線を100秒間照射し(照射量400mJ/cm)、重合性液晶化合物を重合させた。得られた光学積層体は、面内リタデーション値が242nm(Linear Retardance:228nm、Circular Retardance:−78nm)であった。100 parts by weight of a polymerizable liquid crystal compound (BASF, LC-242) and 5 parts by weight of a photopolymerization initiator (Ciba Specialty Chemicals, Igalcure 907) are mixed, and THF and propylene glycol 1-monomethyl ether 2- A solution was prepared by dissolving in a mixed solvent having a volume ratio (THF: PGMEA) of 1: 1 with acetate (PGMEA). This solution was applied onto the coating film obtained after the second polarization irradiation to a thickness of 0.9 μm using a spin coater, heated to 70 ° C., cooled to room temperature, and then cooled to room temperature for the second optical. An anisotropic layer was formed. Further, non-polarized ultraviolet rays were irradiated for 100 seconds (irradiation amount 400 mJ / cm 2 ) to polymerize the polymerizable liquid crystal compound. The obtained optical laminate had an in-plane retardation value of 242 nm (Linear Relayance: 228 nm, Circular Relayance: −78 nm).

得られた光学積層体の各層の光学特性を調査するために、第二の光学異方性層のみを粘着剤付の光学等方性フィルムに転写した。そして、剥離した第一の光学異方性層および第二の光学異方性層の光学特性をそれぞれ測定した。第一の光学異方性層は、面内リタデーション値Reが135nmであり、遅相軸方向は照射した第1の偏光照射の偏光軸方向に対して90°であった。第二の偏光の照射において、第一の光学異方性層自体は既に配向していたため、その配向自体が大きく影響を受けることは無く、軸方向は維持したままであった。第二の光学異方性層は、面内リタデーション値Reが115.3nmであり、遅相軸方向は照射した第1の偏光照射の偏光軸方向に対して77°であった。第二の偏光の照射において、第一の光学異方性層の表面近傍の配向状態を考慮して偏光軸方向を選択した結果、所望の第二の光学異方性層の遅相軸方向にすることができた。これにより、2層の光学異方性層が積層された光学積層体であることが確認され、各層の遅相軸のなす角は13°であった。また、第一の光学異方性層の面内で遅相軸方向は一定であった。 In order to investigate the optical properties of each layer of the obtained optical laminate, only the second optically anisotropic layer was transferred to an optically isotropic film with an adhesive. Then, the optical characteristics of the peeled first optically anisotropic layer and second optically anisotropic layer were measured, respectively. The first optically anisotropic layer had an in-plane retardation value Re of 135 nm, and the slow-phase axial direction was 90 ° with respect to the polarization axial direction of the first polarized light irradiated. In the irradiation of the second polarized light, the first optically anisotropic layer itself was already oriented, so that the orientation itself was not significantly affected, and the axial direction was maintained. The second optically anisotropic layer had an in-plane retardation value Re of 115.3 nm, and the slow phase axial direction was 77 ° with respect to the polarization axial direction of the first polarized light irradiated. In the irradiation of the second polarized light, as a result of selecting the polarization axis direction in consideration of the orientation state near the surface of the first optically anisotropic layer, the desired second optically anisotropic layer is oriented in the slow axis direction. We were able to. As a result, it was confirmed that it was an optical laminate in which two optically anisotropic layers were laminated, and the angle formed by the slow axis of each layer was 13 °. In addition, the slow-phase axial direction was constant in the plane of the first optically anisotropic layer.

(実施例2)
共重合体1をTHFに溶解し、溶液を調製した。この溶液をカバーガラス基板上にスピンコーターを用いて2.4μmの厚さになるよう塗布して、25℃で乾燥させた。乾燥後の塗膜に、高圧水銀灯からの紫外線を、グランテーラープリズムを用いて直線偏光性に変換した偏光(第一の偏光)を200秒間照射し(照射量200mJ/cm)、第一の光学異方性層を形成した。偏光照射後、130℃で3分間加熱し、室温まで冷却することにより配向を誘起した。得られた塗膜の光学特性は、面内位相差の軸方向が照射した偏光軸方向に対して90°であった。
(Example 2)
Copolymer 1 was dissolved in THF to prepare a solution. This solution was applied onto a cover glass substrate using a spin coater to a thickness of 2.4 μm, and dried at 25 ° C. The dried coating film is irradiated with polarized light (first polarized light) obtained by converting ultraviolet rays from a high-pressure mercury lamp into linearly polarized light using a Gran Tailor prism for 200 seconds (irradiation amount 200 mJ / cm 2 ). An optically anisotropic layer was formed. After the polarization irradiation, the orientation was induced by heating at 130 ° C. for 3 minutes and cooling to room temperature. The optical characteristics of the obtained coating film were 90 ° with respect to the axial direction of the irradiated polarization axis in the axial direction of the in-plane phase difference.

その後、得られた塗膜にTHFとエタノールとの体積比(THF:エタノール)が1:6の混合溶媒をスピンコーターで塗布し、放置することにより乾燥させた。さらに、高圧水銀灯からの紫外線を、グランテーラープリズムを用いて、偏光軸方向が先に照射した偏光の偏光軸方向と60°異なる直線偏光性に変換した偏光(第二の偏光)を、塗膜に70秒間照射し(照射量70mJ/cm)、第一の光学異方性層に表面層を形成した。Then, a mixed solvent having a volume ratio of THF and ethanol (THF: ethanol) of 1: 6 was applied to the obtained coating film with a spin coater, and the mixture was allowed to dry. Further, using a Gran Tailor prism, the ultraviolet rays from the high-pressure mercury lamp are converted into linearly polarized light whose polarization axis direction is 60 ° different from that of the previously irradiated polarized light (second polarization). Was irradiated for 70 seconds (irradiation amount 70 mJ / cm 2 ) to form a surface layer on the first optically anisotropic layer.

重合性液晶化合物(BASF社製、LC−242)100重量部、および光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、イガルキュア907)5重量部を混合し、トルエンに溶解し、溶液を準備した。この溶液を、第二の偏光照射後に得られた塗膜上に、スピンコーターを用いて0.9μmの厚さになるよう塗布し、70℃まで加熱後、室温まで冷却し、第二の光学異方性層を形成した。さらに、非偏光性の紫外線を100秒間照射し(照射量400mJ/cm)、重合性液晶化合物を重合させた。得られた光学積層体は、面内リタデーション値が142.7nm(Linear Retardance:114.8nm、Circular Retardance:84.5nm)であった。100 parts by weight of a polymerizable liquid crystal compound (manufactured by BASF, LC-242) and 5 parts by weight of a photopolymerization initiator (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Igalcure 907) were mixed and dissolved in toluene to prepare a solution. This solution was applied onto the coating film obtained after the second polarization irradiation to a thickness of 0.9 μm using a spin coater, heated to 70 ° C., cooled to room temperature, and then cooled to room temperature for the second optical. An anisotropic layer was formed. Further, non-polarized ultraviolet rays were irradiated for 100 seconds (irradiation amount 400 mJ / cm 2 ) to polymerize the polymerizable liquid crystal compound. The obtained optical laminate had an in-plane retardation value of 142.7 nm (Linear Retardance: 114.8 nm, Circular Retardance: 84.5 nm).

得られた光学積層体の各層の光学特性を複屈折測定装置(AXOMETRICS社製、AxoScan)の解析ソフト(Multi−Layer Analysis)によりそれぞれ算出した。第一の光学異方性層は、面内リタデーション値Reが100nmであり、遅相軸方向は照射した第1の偏光照射の偏光軸方向に対して90°であった。第二の光学異方性層は、面内リタデーション値Reが180nmであり、遅相軸方向は照射した第1の偏光照射の偏光軸方向に対して28.5°であった。これにより、2層の光学異方性層が積層された光学積層体であることが確認され、各層の遅相軸のなす角は61.5°であった。また、第一の光学異方性層の面内で遅相軸方向は一定であった。 The optical characteristics of each layer of the obtained optical laminate were calculated by analysis software (Multi-Layer Analysis) of a birefringence measuring device (AxoScan, manufactured by AXOMETRICS). The first optically anisotropic layer had an in-plane retardation value Re of 100 nm, and the slow phase axial direction was 90 ° with respect to the polarization axial direction of the first polarized light irradiated. The second optically anisotropic layer had an in-plane retardation value Re of 180 nm, and the slow-phase axial direction was 28.5 ° with respect to the polarization axial direction of the first polarized light irradiated. As a result, it was confirmed that it was an optical laminate in which two optically anisotropic layers were laminated, and the angle formed by the slow axis of each layer was 61.5 °. In addition, the slow-phase axial direction was constant in the plane of the first optically anisotropic layer.

(実施例3)
共重合体2をTHFに溶解し、溶液を調製した。この溶液をカバーガラス基板上にスピンコーターを用いて2.4μmの厚さになるよう塗布して、25℃で乾燥させた。乾燥後の塗膜に、高圧水銀灯からの紫外線を、グランテーラープリズムを用いて直線偏光性に変換した偏光(第一の偏光)を200秒間照射し(照射量200mJ/cm)、第一の光学異方性層を形成した。第一の偏光照射後、130℃で3分間加熱し、室温まで冷却することにより配向を誘起した。得られた塗膜の光学特性は、面内位相差の軸方向が照射した偏光軸方向に対して90°であった。
(Example 3)
Copolymer 2 was dissolved in THF to prepare a solution. This solution was applied onto a cover glass substrate using a spin coater to a thickness of 2.4 μm, and dried at 25 ° C. The dried coating film is irradiated with polarized light (first polarized light) obtained by converting ultraviolet rays from a high-pressure mercury lamp into linearly polarized light using a Gran Tailor prism for 200 seconds (irradiation amount 200 mJ / cm 2 ). An optically anisotropic layer was formed. After the first polarization irradiation, the orientation was induced by heating at 130 ° C. for 3 minutes and cooling to room temperature. The optical characteristics of the obtained coating film were 90 ° with respect to the axial direction of the irradiated polarization axis in the axial direction of the in-plane phase difference.

その後、高圧水銀灯からの紫外線を、グランテーラープリズムを用いて、偏光軸方向が先に照射した偏光の偏光軸方向と45°異なる直線偏光性に変換した偏光(第二の偏光)を、塗膜に300秒間照射し(照射量300mJ/cm)、第一の光学異方性層に表面層を形成した。Then, using a Gran Tailor prism, the ultraviolet rays from the high-pressure mercury lamp are converted into linearly polarized light whose polarization axis direction is 45 ° different from the polarization axis direction of the previously irradiated polarized light (second polarized light). Was irradiated for 300 seconds (irradiation amount 300 mJ / cm 2 ) to form a surface layer on the first optically anisotropic layer.

重合性液晶化合物(BASF社製、LC−242)100重量部、光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、イガルキュア907)5重量部、およびポリイソシアネート(旭化成株式会社製、デュラネートTKA−100)0.6重量部を混合し、THFとPGMEAとの体積比(THF:PGMEA)が1:1の混合溶媒に溶解し、溶液を準備した。この溶液を、第二の偏光照射後に得られた塗膜上に、スピンコーターを用いて0.9μmの厚さになるよう塗布し、70℃まで加熱後、室温まで冷却し、第二の光学異方性層を形成した。さらに、非偏光性の紫外線を100秒間照射し(照射量400mJ/cm)、重合性液晶化合物を重合させるとともに、共重合体2を架橋させた。得られた光学積層体は、面内リタデーション値が202nm(Linear Retardance:185nm、Circular Retardance:81nm)であった。更に、第一の光学異方性層と第二の光学異方性層との界面の密着性を確認するため、クロスカット試験を実施した。試験をJIS K 5600に準拠して実施した結果、第二の光学異方性層の剥離は観察されず、良好な密着性を有していることが確認された。100 parts by weight of polymerizable liquid crystal compound (BASF, LC-242), 5 parts by weight of photopolymerization initiator (Ciba Specialty Chemicals, Igalcure 907), and polyisocyanate (Duranate TKA-100, Asahi Kasei Co., Ltd.) 0.6 parts by weight were mixed and dissolved in a mixed solvent having a volume ratio of THF and PGMEA (THF: PGMEA) of 1: 1 to prepare a solution. This solution was applied onto the coating film obtained after the second polarization irradiation to a thickness of 0.9 μm using a spin coater, heated to 70 ° C., cooled to room temperature, and then cooled to room temperature for the second optical. An anisotropic layer was formed. Further, non-polarized ultraviolet rays were irradiated for 100 seconds (irradiation amount 400 mJ / cm 2 ) to polymerize the polymerizable liquid crystal compound and crosslink the copolymer 2. The obtained optical laminate had an in-plane retardation value of 202 nm (Linear Retardance: 185 nm, Circular Retardance: 81 nm). Further, a cross-cut test was carried out in order to confirm the adhesion of the interface between the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer. As a result of conducting the test in accordance with JIS K 5600, no peeling of the second optically anisotropic layer was observed, and it was confirmed that the test had good adhesion.

得られた光学積層体の各層の光学特性は、実施例1と同程度の光学特性を示した。 The optical characteristics of each layer of the obtained optical laminate showed the same optical characteristics as in Example 1.

(比較例1)
共重合体1をテトラヒドロフラン(THF)に溶解し、溶液を調製した。この溶液をカバーガラス基板上にスピンコーターを用いて2.6μmの厚さになるよう塗布して、25℃で乾燥させた。乾燥後の塗膜に、高圧水銀灯からの紫外線を、グランテーラープリズムを用いて直線偏光性に変換した偏光を30秒間照射した(照射量30mJ/cm)。
(Comparative Example 1)
Copolymer 1 was dissolved in tetrahydrofuran (THF) to prepare a solution. This solution was applied onto a cover glass substrate using a spin coater to a thickness of 2.6 μm, and dried at 25 ° C. The dried coating film was irradiated with polarized light obtained by converting ultraviolet rays from a high-pressure mercury lamp into linearly polarized light using a Gran Tailor prism for 30 seconds (irradiation amount: 30 mJ / cm 2 ).

その後、得られた塗膜上に、重合性液晶化合物(BASF社製、LC−242)100重量部、および光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、イガルキュア907)5重量部を混合し、トルエンに溶解した溶液を、スピンコーターを用いて1.2μmの厚さになるよう塗布し、70℃まで加熱後、室温まで冷却した。重合性液晶化合物は、照射した偏光軸方向に対して90°に配向していることが確認された。 Then, 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound (manufactured by BASF, LC-242) and 5 parts by weight of the photopolymerization initiator (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Igal Cure 907) were mixed on the obtained coating film. The solution dissolved in toluene was applied using a spin coater to a thickness of 1.2 μm, heated to 70 ° C., and then cooled to room temperature. It was confirmed that the polymerizable liquid crystal compound was oriented at 90 ° with respect to the irradiated polarization axis direction.

その後、高圧水銀灯からの紫外線を、グランテーラープリズムを用いて、偏光軸方向が先に照射した偏光の偏光軸方向と60°異なる直線偏光性に変換した偏光を、塗膜に100秒間照射した(照射量100mJ/cm)。After that, the coating film was irradiated with polarized light obtained by converting the ultraviolet rays from the high-pressure mercury lamp into a linearly polarized light whose polarization axis direction was 60 ° different from the polarization axis direction of the previously irradiated polarization using a Gran Tailor prism (for 100 seconds). Irradiation amount 100 mJ / cm 2 ).

得られた光学積層体は、任意の点において面内リタデーション値が172.9nm(Linear Retardance:136.8nm、Circular Retardance:−105.7nm)であった。 The obtained optical laminate had an in-plane retardation value of 172.9 nm (Linear Retardance: 136.8 nm, Circular Retardance: −105.7 nm) at any point.

得られた光学積層体の各層の光学特性を調査するために、第二の光学異方性層のみを剥離した。第二の光学異方性層は、任意の点において面内リタデーション値Reが116.8nmであり、遅相軸方向は先に照射した偏光の偏光軸方向に対して39.8°であった。これにより、2層の光学異方性層が積層された光学積層体であることが確認されたが、各層の遅相軸のなす角は50.2°であり、第2回目の偏光照射時の偏光軸方向(=60°)と大幅に異なる。更には、面内で遅相軸方向が一定ではないこと、配向が乱れミクロドメイン発生によるヘイズが生じていることが確認された。これは、配向された第二の光学異方性を介して第2回目の偏光照射したことにより、共重合体1からなる第一の光学異方性に偏光が入射するときに、直線偏光から楕円偏光となってしまうこと、偏光軸方向(楕円偏光の長軸方向)も変わってしまうためと考えられる。よって、この比較例1では、所望の光学積層体を作製することが困難であった。 In order to investigate the optical characteristics of each layer of the obtained optical laminate, only the second optically anisotropic layer was peeled off. The second optically anisotropic layer had an in-plane retardation value Re of 116.8 nm at an arbitrary point, and the slow phase axial direction was 39.8 ° with respect to the polarization axis direction of the previously irradiated polarized light. .. From this, it was confirmed that it was an optical laminate in which two optically anisotropic layers were laminated, but the angle formed by the slow axis of each layer was 50.2 °, and at the time of the second polarization irradiation. It is significantly different from the polarization axis direction (= 60 °) of. Furthermore, it was confirmed that the slow-phase axial direction was not constant in the plane, the orientation was disturbed, and haze was caused by the generation of microdomains. This is due to the second polarization irradiation via the oriented second optical anisotropy, so that when the polarized light is incident on the first optical anisotropy composed of the copolymer 1, the linearly polarized light is used. It is considered that the polarization becomes elliptically polarized light and the polarization axis direction (long axis direction of elliptically polarized light) also changes. Therefore, in Comparative Example 1, it was difficult to produce a desired optical laminate.

実施例1〜3の光学積層体は、特定の方法により製造したため、第一の光学異方性層と第二の光学異方性層の各層の遅相軸を任意に調整することが可能であった。特に、実施例2では、第二の偏光を照射する前に、溶媒による表面処理を行ったため、より容易に表面の配向を施すことが可能であった。また、実施例3では、共重合体2のヒドロキシ基と架橋結合を形成できるイソシアネート基を有するポリイソシアネートを重合性液晶化合物とともに含有させたため、第一の光学異方性層と第二の光学異方性層との密着性が良好であった。 Since the optical laminates of Examples 1 to 3 were produced by a specific method, it is possible to arbitrarily adjust the slow axis of each of the first optically anisotropic layer and the second optically anisotropic layer. there were. In particular, in Example 2, since the surface treatment with a solvent was performed before irradiating the second polarized light, it was possible to more easily orient the surface. Further, in Example 3, since a polyisocyanate having an isocyanate group capable of forming a crosslink with the hydroxy group of the copolymer 2 was contained together with the polymerizable liquid crystal compound, the first optically anisotropic layer and the second optically different layer were contained. The adhesion with the square layer was good.

一方、比較例1の光学積層体は、複屈折誘起材料層を配向させるための偏光を重合性液晶材料からなる層を介して照射したため、その偏光は重合性液晶材料からなる層により変換されてしまい、各層の遅相軸を所望のものに調整することができていなかった。 On the other hand, in the optical laminate of Comparative Example 1, the polarized light for orienting the birefringence-induced material layer was irradiated through the layer made of the polymerizable liquid crystal material, so that the polarized light was converted by the layer made of the polymerizable liquid crystal material. Therefore, the slow axis of each layer could not be adjusted to the desired one.

本発明によれば、互いの遅相軸の交差する角度を任意に設定可能である光学積層体を提供することができる。このような光学積層体は、液晶表示装置、有機EL表示装置へ利用される偏光板、光学補償フィルム等の用途で用いることができる。特に、直線偏光板と積層させることにより有機EL表示装置に利用される円偏光板として使用することが可能である。 According to the present invention, it is possible to provide an optical laminate in which the angle at which the slow-phase axes intersect with each other can be arbitrarily set. Such an optical laminate can be used in applications such as a polarizing plate used in a liquid crystal display device and an organic EL display device, and an optical compensation film. In particular, it can be used as a circular polarizing plate used in an organic EL display device by laminating it with a linear polarizing plate.

以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施例を説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈される。 As described above, a preferred embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings, but those skilled in the art can easily assume various changes and modifications within a self-evident range by looking at the present specification. There will be. Therefore, such changes and amendments are construed as being within the scope of the invention as defined by the claims.

10・・・基材
20・・・複屈折誘起材料層
30・・・第一の光学異方性層
31・・・内部層
32・・・表面層
40・・・第二の光学異方性層
100・・・光学積層体
10 ... Base material 20 ... Birefringence-induced material layer 30 ... First optical anisotropy layer 31 ... Inner layer 32 ... Surface layer 40 ... Second optical anisotropy Layer 100 ... Optical laminate

Claims (7)

複屈折誘起材料からなる第一の光学異方性層と、
重合性液晶材料からなる第二の光学異方性層とが、隣接して積層された光学積層体であって、
第一の光学異方性層が、互いに遅相軸が異なる表面層と内部層とで構成され、前記表面層と第二の光学異方性層とが接しており、
第一の光学異方性層の内部層の遅相軸方向と第二の光学異方性層の遅相軸方向とが、交差している、光学積層体。
A first optically anisotropic layer made of a birefringence-inducing material,
The second optically anisotropic layer made of a polymerizable liquid crystal material is an optically laminated body laminated adjacent to each other.
The first optically anisotropic layer is composed of a surface layer and an inner layer having different slow phases, and the surface layer and the second optically anisotropic layer are in contact with each other.
An optical laminate in which the slow-phase axial direction of the inner layer of the first optically anisotropic layer and the slow-phase axial direction of the second optically anisotropic layer intersect.
請求項1に記載の光学積層体であって、第一の光学異方性層の内部層の遅相軸方向と第二の光学異方性層の遅相軸方向とが、非平行かつ非直交である角度で交差している、光学積層体。 In the optical laminate according to claim 1, the slow-phase axial direction of the inner layer of the first optically anisotropic layer and the slow-phase axial direction of the second optically anisotropic layer are non-parallel and non-parallel. Optical laminates that intersect at orthogonal angles. 請求項1または2に記載の光学積層体であって、重合性液晶材料が、複屈折誘起材料と架橋結合を形成できる官能基を有する架橋剤を含む、光学積層体。 The optical laminate according to claim 1 or 2, wherein the polymerizable liquid crystal material contains a cross-linking agent having a functional group capable of forming a cross-linking bond with the birefringence-inducing material. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学積層体を製造する方法であって、
複屈折誘起材料からなる複屈折誘起材料層上に、位相差を発現するための第一の偏光を照射して、第一の光学異方性層を形成する第一の光照射工程と、
前記第一の光学異方性層の表面を、その内部層とは異なる配向を施すように配向処理し、第一の光学異方性層に表面層を形成する表面配向工程と、
配向処理した前記第一の光学異方性層の表面上に、重合性液晶材料を適用して第二の光学異方性層を形成する工程とを備える、光学積層体の製造方法。
The method for producing an optical laminate according to any one of claims 1 to 3.
A first light irradiation step of irradiating a birefringence-inducing material layer made of a birefringence-inducing material with first polarized light for expressing a phase difference to form a first optically anisotropic layer.
A surface orientation step of aligning the surface of the first optically anisotropic layer so as to give an orientation different from that of the inner layer to form a surface layer on the first optically anisotropic layer.
A method for producing an optical laminate, comprising a step of applying a polymerizable liquid crystal material on the surface of the first optically anisotropic layer that has been subjected to orientation treatment to form a second optically anisotropic layer.
請求項4に記載の製造方法であって、前記表面配向工程が、前記第一の光学異方性層の表面に、前記第一の偏光とは異なる偏光軸方向を有する第二の偏光を照射して、第一の光学異方性層に表面層を形成する第二の光照射工程である、光学積層体の製造方法。 The production method according to claim 4, wherein in the surface orientation step, the surface of the first optically anisotropic layer is irradiated with a second polarized light having a polarization axis direction different from that of the first polarized light. A method for manufacturing an optical laminate, which is a second light irradiation step of forming a surface layer on the first optically anisotropic layer. 請求項5に記載の製造方法であって、前記第一の光照射工程と前記第二の光照射工程との間に、前記第一の光学異方性層の表面を溶媒で処理する表面処理工程をさらに備える、光学積層体の製造方法。 The production method according to claim 5, wherein the surface of the first optically anisotropic layer is treated with a solvent between the first light irradiation step and the second light irradiation step. A method for manufacturing an optical laminate, further comprising a process. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学積層体と、直線偏光板とが積層されている円偏光板。 A circularly polarizing plate in which the optical laminate according to any one of claims 1 to 3 and a linear polarizing plate are laminated.
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