WO2020110817A1 - 光学積層体の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for manufacturing an optical laminate.
- the light irradiation step is a step performed between the binder layer forming step and the second coating step,
- the water contact angle means a static contact angle with respect to water measured by dropping water on the surface of the surface coating layer using a contact angle meter based on JIS R3257:1999, and specifically, , The value measured by the following measuring method is adopted.
- ⁇ a A binder composition was applied onto a support, sampling was performed immediately after forming the first coating film, and after 10 minutes at 25° C., a contact angle meter (DM- 500, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). The unit is “degree (°)”.
- photoalignable group that dimerizes by the action of light
- the photoalignable group that dimerizes by the action of light include, for example, cinnamic acid derivatives (M. Schadt et al., J. Appl. Phys., vol. 31, No. 7, page 2155 ( 1992)), coumarin derivatives (M. Schadt et al., Nature., vol. 381, page 212 (1996)), chalcone derivatives (Toshihiro Ogawa et al., Proceedings of Liquid Crystal Conference, 2AB03 (1997)), maleimide derivatives.
- a group having a skeleton of at least one derivative selected from the group consisting of benzophenone derivatives YK Jang et al., SID Int.
- the photo-alignment group is a group having a skeleton of at least one derivative selected from the group consisting of cinnamic acid derivatives, coumarin derivatives, chalcone derivatives and maleimide derivatives, azobenzene compounds, stilbene compounds and spiropyran compounds.
- a group having a cinnamic acid derivative or a coumarin derivative skeleton is more preferable.
- the repeating unit A is a repeating unit represented by the following formula (1) because the film thickness unevenness (wind unevenness) can be further suppressed, or A repeating unit represented by the following formula (2-1) or (2-2), wherein the repeating unit B is a repeating unit represented by the following formula (3), or a repeating unit represented by the following formula (4-1) or It is preferably a repeating unit represented by (4-2).
- the repeating unit A is a repeating unit represented by the following formula (1) and the repeating unit B is a repeating unit represented by the following formula (3).
- Examples of the divalent linking group represented by X 1 and X 2 in the formulas (1), (2-1) and (2-2) include, for example, 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent.
- a linear, branched or cyclic alkylene group, an arylene group having 6 to 12 carbon atoms which may have a substituent, an ether group (-O-), a carbonyl group (-C( O)-) , And at least one group selected from the group consisting of an imino group (—NH—) which may have a substituent.
- Examples of the divalent linking group represented by X 1 in the above formulas (3), (4-1) and (4-2) include, for example, the above formulas (1), (2-1) and (2-2). The same as X 1 in the above can be mentioned.
- R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
- L 1 represents a divalent linking group.
- R 2, R 3, R 4, R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, R 2, R 3, R 4, of R 5 and R 6, two adjacent radicals May combine with each other to form a ring.
- Examples of the aryloxy group include phenoxy, naphthoxy, imidazoyloxy, benzimidazoyloxy, pyridin-4-yloxy, pyrimidinyloxy, quinazolinyloxy, purinyloxy, thiophen-3-yloxy and the like.
- Examples of the alkoxycarbonyl group include methoxycarbonyl and ethoxycarbonyl.
- the divalent linking group represented by L 1 in the above formula (8) is a divalent linking group containing a nitrogen atom and a cycloalkane ring, for the reason that the liquid crystal alignment is better.
- a part of the carbon atoms constituting the cycloalkane ring may be substituted with a hetero atom selected from the group consisting of nitrogen, oxygen and sulfur.
- the nitrogen atom may not be present separately from the cycloalkane ring.
- divalent linking groups represented by any of the above formulas (11) to (20) there is a balance between the solubility in the solvent used for forming the binder layer and the solvent resistance of the binder layer obtained. From the reason of being favorable, the divalent linking group represented by any of the above formulas (12), (13), (17) and (18) is preferable.
- the linear alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, specifically, for example, methyl group, ethyl group. Group, n-propyl group and the like.
- the branched alkyl group is preferably an alkyl group having 3 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include an isopropyl group and a tert-butyl group.
- the cyclic alkyl group is preferably an alkyl group having 3 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.
- an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms is preferable, an alkoxy group having 6 to 18 carbon atoms is more preferable, and an alkoxy group having 6 to 14 carbon atoms is further preferable.
- Preferred examples thereof include groups, and among them, an n-hexyloxy group, an n-octyloxy group, an n-decyloxy group, an n-dodecyloxy group and an n-tetradecyloxy group are more preferred.
- examples of the monovalent organic group represented by R 9 in the above formula (10) include a linear or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. ..
- the linear alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, and an n-propyl group. Among them, a methyl group or an ethyl group is preferable. preferable.
- repeating unit B represented by the above formula (8) examples include a repeating unit obtained by polymerizing any of the monomers represented by the following formulas (8-1) to (8-6). Can be mentioned.
- photoalignable polymer of the present invention which satisfies the condition 1 include, for example, any of the monomers represented by the above formulas (7-1) to (7-6) and the above formula (8).
- examples thereof include copolymers using any of the monomers represented by -1) to (8-6) and any other repeating unit. Among them, the following formulas C-1 to C-5 The copolymer represented by is preferably mentioned.
- the repeating unit A is a repeating unit represented by the following formula (5) from the viewpoint of the liquid crystal aligning property of the optically anisotropic layer formed in the upper layer. It is preferably a unit or a repeating unit represented by the following formula (6-1) or (6-2). Of these, the repeating unit A is more preferably a repeating unit represented by the following formula (5).
- RO represents a photoalignable group.
- examples of the photo-alignment group include the same as the photo-alignment group represented by RO in the above formulas (3), (4-1) and (4-2).
- the binder composition preferably contains a polymerization initiator.
- a polymerization initiator is not particularly limited, but examples thereof include a thermal polymerization initiator and a photopolymerization initiator depending on the type of polymerization reaction.
- a photopolymerization initiator capable of initiating a polymerization reaction by irradiation with ultraviolet rays is preferable.
- the photopolymerization initiator for example, ⁇ -carbonyl compound (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in US Pat. No.
- the method for applying the binder composition onto the support described above is not particularly limited, and specific examples of the application method include a spin coating method, an air knife coating method, a curtain coating method, a roller coating method, and a wire bar.
- a coating method, a gravure coating method, a die coating method and the like can be mentioned.
- the light irradiation step is a step of irradiating polarized light or non-polarized light, that is, a step of forming a binder layer having an alignment regulating force.
- the light irradiation step is performed between the binder layer forming step and the second coating step, or the binder layer forming step or the second step, from the viewpoint of ensuring coating properties when forming the optically anisotropic layer as the upper layer. This is a process performed at the same time as the coating process.
- a method of irradiating with light for example, a method of irradiating with polarized light of ultraviolet rays is preferably mentioned, and specifically, a method of using a polarizing plate (eg, iodine polarizing plate, dichroic dye polarizing plate, wire grid polarizing plate, etc.); Examples thereof include a method using a prism element (for example, Glan-Thompson prism, etc.) and a reflection type polarizer utilizing Brewster's angle; a method using light emitted from a laser light source having polarization.
- a polarizing plate eg, iodine polarizing plate, dichroic dye polarizing plate, wire grid polarizing plate, etc.
- a prism element for example, Glan-Thompson prism, etc.
- a reflection type polarizer utilizing Brewster's angle
- the heating temperature is preferably 50 to 200° C., more preferably 60 to 150° C., and particularly preferably 70 to 130° C.
- the method of causing the acid to act for example, a method of previously adding an acid to the binder layer, a method of adding a photo-acid generator to the binder layer and generating an acid by using light as a trigger, and a binder layer
- a method of adding a photo-acid generator to the binder layer and generating an acid by using light as a trigger, and a binder layer examples thereof include a method in which a thermal acid generator is added and heat is used as a trigger to generate an acid. Of these, the method using a photo acid generator and a thermal acid generator is preferable.
- Alignment Layer Y1 The alignment layer coating liquid having the following composition was continuously applied to the long saponified cellulose acetate film as described above using a #14 wire bar. After application, the coating was dried with hot air at 60° C. for 60 seconds and further with hot air at 100° C. for 120 seconds.
- polymerization initiator (IN1) represents a photopolymerization initiator (IRGACURE2959, manufactured by BASF).
- Wind unevenness Two polarizing plates were placed in crossed Nicols, and a sample of the prepared binder layer was placed between them to observe the presence or absence of streaky unevenness, and the wind unevenness was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2 below. ⁇ Evaluation criteria> A: Unevenness is not visible. B: Almost no unevenness is visible. C: Unevenness is visible.
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Abstract
Description
光学フィルムとしては延伸複屈折フィルムが使用されていたが、近年、延伸複屈折フィルムに代えて、液晶化合物を用いた光学異方性層を使用することが提案されている。
すなわち、以下の構成により上記課題を達成することができることを見出した。
支持体上に、バインダーと光配向性基を有する光配向性ポリマーを含有するバインダー組成物を塗布し、第1の塗膜を形成する第1塗布工程と、
第1塗布工程の後に、バインダー層を形成するバインダー層形成工程と、
偏光または無偏光を照射し、配向規制力が付与されたバインダー層を形成する光照射工程と、
バインダー層上に、光学異方性層を形成する重合性液晶組成物を直接塗布する第2塗布工程と、
第2塗布工程の後に、光学異方性層を形成する光学異方性層形成工程と、を有し、
光照射工程が、バインダー層形成工程と第2塗布工程との間、または、バインダー層形成工程もしくは第2塗布工程と同時、に行う工程であり、
第1の塗膜の表面の水接触角θaと、
重合性液晶組成物を直接塗布する際のバインダー層の表面の水接触角θbとが、
下記式(I)を満たす、光学積層体の製造方法。
θa-θb>5 ・・・(I)
水接触角θbが、光照射工程後の配向規制力が付与されたバインダー層の表面の水接触角θbである、[1]に記載の光学積層体の製造方法。
繰り返し単位Aが、側鎖に開裂基を有し、かつ、側鎖の開裂基よりも末端側にフッ素原子またはケイ素原子を有し、
以下に示す条件1または条件2を満たす、光配向性ポリマーである、[1]または[2]に記載の光学積層体の製造方法。
条件1:繰り返し単位Aとは別に、更に光配向性基を含む繰り返し単位Bを有する。
条件2:繰り返し単位Aが、側鎖の開裂基よりも主鎖側に光配向性基を含む。
作用工程が、バインダー層形成工程と第2塗布工程との間、または、バインダー層形成工程または第2塗布工程と同時、に行う工程である、[1]~[3]のいずれかに記載の光学積層体の製造方法。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本願明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本発明の光学積層体の製造方法は、支持体と、配向規制力が付与されたバインダー層と、光学異方性層とをこの順に有する光学積層体を作製する、光学積層体の製造方法であって、支持体上に、バインダーと光配向性基を有する光配向性ポリマーを含有するバインダー組成物を塗布し、第1の塗膜を形成する第1塗布工程と、第1塗布工程の後に、バインダー層を形成するバインダー層形成工程と、偏光または無偏光を照射し、配向規制力が付与されたバインダー層を形成する光照射工程と、バインダー層上に、光学異方性層を形成する重合性液晶組成物を直接塗布する第2塗布工程と、第2塗布工程の後に、光学異方性層を形成する光学異方性層形成工程と、を有する。
また、本発明の本発明の光学積層体の製造方法においては、光照射工程は、バインダー層形成工程と第2塗布工程との間、または、バインダー層形成工程もしくは第2塗布工程と同時、に行う工程である。
更に、本発明の本発明の光学積層体の製造方法においては、第1の塗膜の表面の水接触角θaと、重合性液晶組成物を直接塗布する際のバインダー層の表面の水接触角θbとが、下記式(I)を満たすことを特徴とする。
θa-θb>5 ・・・(I)
θa:支持体上に、バインダー組成物を塗布し、第1の塗膜を形成した直後にサンプリングし、その後、25℃で10分間経過した後に、第1の塗膜の接触角計(DM-500、協和界面科学株式会社製)用いて測定する。なお、単位は「度(°)」である。
θb:重合性液晶組成物を直接塗布する際のバインダー層(注1)をサンプリングし、その後、25℃で10分間経過した後に、バインダー層の表面の接触角計(DM-500、協和界面科学株式会社製)用いて測定する。なお、単位は「度(°)」である。
注1:「重合性液晶組成物を直接塗布する際のバインダー層」とは、光照射工程が、バインダー層形成工程と第2塗布工程との間、または、バインダー層形成工程と同時に行う工程である場合は、光照射工程後のバインダー層(すなわち、配向規制力が付与されたバインダー層)のことをいい、光照射工程が、第2塗布工程と同時に行う工程である場合は、重合性液晶組成物を塗布する直前のバインダー層のことをいう。
第1塗布工程は、支持体上に、バインダーと光配向性基を有する光配向性ポリマーを含有するバインダー組成物を塗布し、第1の塗膜を形成する工程である。
支持体としては、例えば、ガラス基板およびポリマーフィルムが挙げられる。
ポリマーフィルムの材料としては、セルロース系ポリマー;ポリメチルメタクリレート、ラクトン環含有重合体等のアクリル酸エステル重合体を有するアクリル系ポリマー;熱可塑性ノルボルネン系ポリマー;ポリカーボネート系ポリマー;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー;ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)等のスチレン系ポリマー;ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン系ポリマー;、塩化ビニル系ポリマー;ナイロン、芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー;イミド系ポリマー;スルホン系ポリマー;ポリエーテルスルホン系ポリマー;ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー;ポリフェニレンスルフィド系ポリマー;塩化ビニリデン系ポリマー;ビニルアルコール系ポリマー;ビニルブチラール系ポリマー;アリレート系ポリマー;ポリオキシメチレン系ポリマー;エポキシ系ポリマー;またはこれらのポリマーを混合したポリマーが挙げられる。
上述した支持体上に塗布するバインダー組成物は、バインダーと光配向性基を有する光配向性ポリマーを含有する組成物であれば特に限定されないが、重合開始剤、光酸発生剤および溶媒などを含有していてもよい。
バインダー組成物に含まれるバインダーは、特に限定されず、それ自体は重合反応性のない樹脂のみから構成されるような単に乾燥固化する樹脂(以下、「樹脂バインダー」ともいう。)であってもよく、重合性化合物であってもよい。
樹脂バインダーとしては、具体的には、例えば、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アイオノマー樹脂、エチレンエチルアクリレート樹脂、アクリロニトリルアクリレートスチレン共重合樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂、アクリロニトリル塩化ポリエチレンスチレン共重合樹脂、エチレン酢ビ樹脂、エチレンビニルアルコール共重合樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合樹脂、塩化ビニル樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、酢酸セルロース樹脂、フッ素樹脂、ポリオキシメチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリレート樹脂、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン、ポリスチレンマレイン酸共重合樹脂、ポリスチレンアクリル酸共重合樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、メチルペンテン樹脂、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート樹脂、ブチラール樹脂、ホルマール樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、および、これらの共重合樹脂などが挙げられる。
重合性化合物としては、例えば、エポキシ系モノマー、アクリル系モノマー、オキセタニル系モノマーなどが挙げられ、なかでも、エポキシ系モノマーおよびアクリル系モノマーが好ましい。
また、本発明においては、重合性化合物として、重合性液晶化合物を用いてもよい。
ここで、一般的に、液晶化合物はその形状から、棒状タイプと円盤状タイプに分類できる。さらにそれぞれ低分子と高分子タイプがある。高分子とは一般に重合度が100以上のものを指す(高分子物理・相転移ダイナミクス,土井 正男 著,2頁,岩波書店,1992)。本発明では、いずれの液晶化合物を用いることもできるが、棒状液晶化合物(以下、「CLC」とも略す。)またはディスコティック液晶化合物(円盤状液晶化合物)(以下、「DLC」とも略す。)を用いることが好ましく、また、モノマーであるか、重合度が100未満の比較的低分子量な液晶化合物を用いることが好ましい。
また、重合性液晶化合物が有する重合性基としては、具体的には、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ基、ビニル基等が挙げられる。
このような重合性液晶化合物を重合させることにより、液晶化合物の配向を固定することができる。なお、液晶化合物が重合によって固定された後においては、もはや液晶性を示す必要はない。
ここで、本明細書において「逆波長分散性」の液晶化合物とは、これを用いて作製された位相差フィルムの特定波長(可視光範囲)における面内のレターデーション(Re)値を測定した際に、測定波長が大きくなるにつれてRe値が同等または高くなるものをいう。
更に、特開2011-6360号公報の段落番号[0027]~[0100]、特開2011-6361号公報の段落番号[0028]~[0125]、特開2012-207765号公報の段落番号[0034]~[0298]、特開2012-77055号公報の段落番号[0016]~[0345]、WO12/141245号公報の段落番号[0017]~[0072]、WO12/147904号公報の段落番号[0021]~[0088]、WO14/147904号公報の段落番号[0028]~[0115]に記載の化合物を用いることができる。
バインダー組成物に含まれる光配向性ポリマー(以下、本明細書においては「本発明の光配向性ポリマー」ともいう。)は、光配向性基を有するポリマーであれば特に限定されない。
ここで、「光配向性基」とは、異方性を有する光(例えば、平面偏光など)の照射により、再配列や異方的な化学反応が誘起される光配向機能を有する基をいい、配向の均一性に優れ、熱的安定性や化学的安定性も良好となる理由から、光の作用により二量化および異性化の少なくとも一方が生じる光配向性基が好ましい。
一方、光の作用により異性化する光配向性基としては、具体的には、例えば、アゾベンゼン化合物(K. Ichimura et al.,Mol.Cryst.Liq.Cryst .,298,221(1997))、スチルベン化合物(J.G.Victor and J.M.Torkelson,Macromolecules,20,2241(1987))、スピロピラン化合物(K. Ichimura et al., Chemistry Letters, page 1063 (1992) ;K.Ichimura et al., Thin Solid Films, vol. 235, page 101 (1993) )、桂皮酸化合物(K.Ichimura et al.,Macromolecules,30,903(1997))、および、ヒドラゾノ-β-ケトエステル化合物(S. Yamamura et al., Liquid Crystals, vol. 13, No. 2, page 189 (1993))からなる群から選択される少なくとも1種の化合物の骨格を有する基などが好適に挙げられる。
また、本発明の光配向性ポリマーは、繰り返し単位Aが、側鎖に開裂基を有し、かつ、側鎖の開裂基よりも末端側にフッ素原子またはケイ素原子を有していることが好ましい。
更に、本発明の光配向性ポリマーは、以下に示す条件1または条件2を満たす態様で光配向性基を有していることが好ましい。
条件1:繰り返し単位Aとは別に、更に光配向性基を含む繰り返し単位Bを有する。
条件2:繰り返し単位Aが、側鎖の開裂基よりも主鎖側に光配向性基を含む。
また、「極性基を生じる開裂基」とは、開裂によって上述した極性基を生じる基をいうが、本発明においては、ラジカル開裂後に酸素分子と反応し、極性基を生成する基も含む。
これらのうち、繰り返し単位Aが、下記式(1)で表される繰り返し単位であり、繰り返し単位Bが、下記式(3)で表される繰り返し単位であることがより好ましい。
R1としては、水素原子またはメチル基であることが好ましい。
アルキル基としては、例えば、炭素数1~18の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基が好ましく、炭素数1~8のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、シクロヘキシル基等)がより好ましく、炭素数1~4のアルキル基であることが更に好ましく、メチル基またはエチル基であるのが特に好ましい。
アルコキシ基としては、例えば、炭素数1~18のアルコキシ基が好ましく、炭素数1~8のアルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-ブトキシ基、メトキシエトキシ基等)がより好ましく、炭素数1~4のアルコキシ基であることが更に好ましく、メトキシ基またはエトキシ基であるのが特に好ましい。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられ、なかでも、フッ素原子、塩素原子であるのが好ましい。
また、分岐状のアルキレン基としては、具体的には、例えば、ジメチルメチレン基、メチルエチレン基、2,2-ジメチルプロピレン基、2-エチル-2-メチルプロピレン基などが挙げられる。
また、環状のアルキレン基としては、具体的には、例えば、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロオクチレン基、シクロデシレン基、アダマンタン-ジイル基、ノルボルナン-ジイル基、exo-テトラヒドロジシクロペンタジエン-ジイル基などが挙げられ、なかでも、シクロヘキシレン基が好ましい。
ここで、Rが示す1価の有機基としては、例えば、炭素数1~20の鎖状または環状のアルキル基、置換基を有していていてもよい炭素数6~20のアリール基等が挙げられる。
無機のアニオンとしては、具体的には、例えば、塩化物イオン、臭化物イオンなどのハロゲン化物イオン;スルホン酸アニオン;等が挙げられる。
有機のアニオンとしては、具体的には、例えば、酢酸アニオンなどのカルボン酸アニオン;メタンスルホン酸アニオン、パラトルエンスルホン酸アニオンなどの有機スルホン酸アニオン;等を挙げることができる。
また、上記式(7)中、Xは、水素原子またはフッ素原子を表し、maおよびnaは、それぞれ独立に1~20の整数を表す。
ここで、Rが示す1価の有機基としては、例えば、炭素数1~20の鎖状または環状のアルキル基、置換基を有していていてもよい炭素数6~20のアリール基等が挙げられる。
一方、上記式(8)中、R1は、水素原子または炭素数1~3のアルキル基を表し、L1は、2価の連結基を表す。R2、R3、R4、R5およびR6は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表し、R2、R3、R4、R5およびR6のうち、隣接する2つの基が結合して環を形成していてもよい。
また、上記式(7)中のRとしては、水素原子であることが好ましい。
また、上記式(7)中のmaは、1または2であることが好ましく、naは、3~7であることが好ましい。
また、上記式(7)中のXは、フッ素原子であることが好ましい。
また、上記式(8)中のL1が示す2価の連結基としては、光配向性基が液晶化合物と相互作用しやすくなり、液晶配向性がより良好となる理由から、置換基を有していてもよい炭素数1~18の直鎖状、分岐状または環状のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数6~12のアリーレン基、エーテル基(-O-)、カルボニル基(-C(=O)-)、および、置換基を有していてもよいイミノ基(-NH-)からなる群から選択される少なくとも2以上の基を組み合わせた2価の連結基であることが好ましい。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられ、中でも、フッ素原子、塩素原子であるのが好ましい。
アルキル基としては、例えば、炭素数1~18の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基が好ましく、炭素数1~8のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、シクロヘキシル基等)がより好ましく、炭素数1~4のアルキル基であることが更に好ましく、メチル基またはエチル基であるのが特に好ましい。
アルコキシ基としては、例えば、炭素数1~18のアルコキシ基が好ましく、炭素数1~8のアルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-ブトキシ基、メトキシエトキシ基等)がより好ましく、炭素数1~4のアルコキシ基であることが更に好ましく、メトキシ基またはエトキシ基であるのが特に好ましい。
アリール基としては、例えば、炭素数6~12のアリール基が挙げられ、具体的には、例えば、フェニル基、α-メチルフェニル基、ナフチル基などが挙げられ、中でも、フェニル基が好ましい。
アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ、ナフトキシ、イミダゾイルオキシ、ベンゾイミダゾイルオキシ、ピリジン-4-イルオキシ、ピリミジニルオキシ、キナゾリニルオキシ、プリニルオキシ、チオフェン-3-イルオキシなどが挙げられる。
アルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。
また、分岐状のアルキレン基としては、具体的には、例えば、ジメチルメチレン基、メチルエチレン基、2,2-ジメチルプロピレン基、2-エチル-2-メチルプロピレン基などが挙げられる。
また、環状のアルキレン基としては、具体的には、例えば、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロオクチレン基、シクロデシレン基、アダマンタン-ジイル基、ノルボルナン-ジイル基、exo-テトラヒドロジシクロペンタジエン-ジイル基などが挙げられ、中でも、シクロヘキシレン基が好ましい。
上記式(11)~(20)中、*1は、上記式(8)中の主鎖を構成する炭素原子との結合位置を表し、*2は、上記式(8)中のカルボニル基を構成する炭素原子との結合位置を表す。
ここで、上記式(10)中、*は、上記式(8)中のベンゼン環との結合位置を表し、R9は、1価の有機基を表す。
分岐状のアルキル基としては、炭素数3~6のアルキル基が好ましく、具体的には、例えば、イソプロピル基、tert-ブチル基などが挙げられる。
環状のアルキル基としては、炭素数3~6のアルキル基が好ましく、具体的には、例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。
ましく、具体的には、例えば、フェニルオキシ基、2-ナフチルオキシ基などが挙げられ、中でも、フェニルオキシ基が好ましい。
直鎖状のアルキル基としては、炭素数1~6のアルキル基が好ましく、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基などが挙げられ、中でも、メチル基またはエチル基が好ましい。
環状のアルキル基としては、炭素数3~6のアルキル基が好ましく、具体的には、例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられ、中でも、シクロヘキシル基が好ましい。
なお、上記式(10)中のR9が表す1価の有機基としては、上述した直鎖状のアルキル基および環状のアルキル基を直接または単結合を介して複数組み合わせたものであってもよい。
ここで、電子供与性の置換基(電子供与性基)とは、ハメット値(Hammett置換基定数σp)が0以下の置換基のことをいい、例えば、上述した置換基のうち、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基などが挙げられる。
これらのうち、アルコキシ基であることが好ましく、膜厚ムラ(風ムラ)をより抑制でき、液晶配向性がより良好となる理由から、炭素数が6~16のアルコキシ基であることがより好ましく、炭素数7~10のアルコキシ基であることが更に好ましい。
このような他の繰り返し単位を形成するモノマー(ラジカル重合性単量体)としては、例えば、アクリル酸エステル化合物、メタクリル酸エステル化合物、マレイミド化合物、アクリルアミド化合物、アクリロニトリル、マレイン酸無水物、スチレン化合物、ビニル化合物等が挙げられる。
これらのうち、繰り返し単位Aが、下記式(5)で表される繰り返し単位であることがより好ましい。
R1としては、水素原子またはメチル基であることが好ましい。
ここで、上記式(5)、(6-1)および(6-2)中のX1、X2およびX3が示す2価の連結基としては、例えば、上記式(1)、(2-1)および(2-2)中のX1と同様のものが挙げられる。
ここで、上記式(5)、(6-1)および(6-2)中のRKが示す開裂基としては、例えば、上記式(1)、(2-1)および(2-2)中のRKと同様、上述した式(rk-1)~(rk-13)のいずれかで表される開裂基(結合)が挙げられる。なお、上述した式(rk-1)~(rk-13)中、*1は、上記式(5)、(6-1)および(6-2)中のX3およびX2のいずれか一方との結合位置を表し、*2は、上記式(5)、(6-1)および(6-2)中のX3およびX2のうち*1と結合していない側との結合位置を表し、Rは、それぞれ独立に水素原子または1価の有機基を表す。
ここで、光配向性基としては、上記式(3)、(4-1)および(4-2)中のROが示す光配向性基と同様のものが挙げられる。
繰り返し単位Xを有する光配向性ポリマーは、繰り返し単位Xとは別に、更に光配向性基を含む繰り返し単位Bを有してもよいし、繰り返し単位Xが、主鎖側に光配向性基を含んでいてもよい。そのような光配向性ポリマーをバインダー層が含む場合、バインダー層の表面は後述するプラズマ処理またはコロナ処理で改質されていることが好ましい。
また、本発明の光配向性ポリマーの数平均分子量(Mn)は、500~250000が好ましく、1000~200000がより好ましく、1500~150000が特に好ましい。
また、本発明の光配向性ポリマーの分散度(Mw/Mn)は、1.00~20.00が好ましく、1.00~18.00がより好ましく、1.00~16.00が特に好ましい。
なお、重量平均分子量および数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によって下記の条件で測定された値である。
[溶離液]テトラヒドロフラン(THF)
[装置名]Ecosec HLC-8220GPC(東ソー株式会社製)
[カラム]TSKgel SuperHZM-H、TSKgel SuperHZ4000、TSKgel SuperHZM200(東ソー株式会社製)
[カラム温度]40℃
[流速]50ml/min
バインダー組成物は、バインダーとして重合性化合物を用いた場合には、重合開始剤を含有することが好ましい。
このような重合開始剤は特に限定されないが、重合反応の形式に応じて、熱重合開始剤および光重合開始剤が挙げられる。
本発明においては、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤であることが好ましい。
光重合開始剤としては、例えば、α-カルボニル化合物(米国特許第2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許第2448828号明細書記載)、α-炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許第2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許第3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp-アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許第3549367号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60-105667号公報、米国特許第4239850号明細書記載)およびオキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書記載)、アシルフォスフィンオキシド化合物(特公昭63-40799号公報、特公平5-29234号公報、特開平10-95788号公報、特開平10-29997号公報記載)等が挙げられる。
バインダー組成物は、上述した光配向性ポリマーが、酸の作用により分解して極性基を生じる開裂基を含む1価の特定基を有する重合体である場合、光酸発生剤を含有していることが好ましい。
バインダー組成物は、バインダー層を形成する作業性等の観点から、溶媒を含有するのが好ましい。
溶媒としては、具体的には、例えば、ケトン類(例えば、アセトン、2-ブタノン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなど)、エーテル類(例えば、ジオキサン、テトラヒドロフランなど)、脂肪族炭化水素類(例えば、ヘキサンなど)、脂環式炭化水素類(例えば、シクロヘキサンなど)、芳香族炭化水素類(例えば、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼンなど)、ハロゲン化炭素類(例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、ジクロロベンゼン、クロロトルエンなど)、エステル類(例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなど)、水、アルコール類(例えば、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノールなど)、セロソルブ類(例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなど)、セロソルブアセテート類、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシドなど)、アミド類(例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上述した支持体上にバインダー組成物を塗布する方法は特に限定されず、塗布方法としては、具体的には、例えば、スピンコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、ダイコート法等が挙げられる。
バインダー層形成工程は、第1塗布工程の後に、バインダー層を形成する工程であり、第1塗布工程で得られた第1の塗膜に対して硬化処理(紫外線の照射(光照射処理)または加熱処理)を施すことにより形成することができる。
また、硬化処理の条件は特に限定されないが、光照射による重合においては、紫外線を用いることが好ましい。照射量は、10mJ/cm2~50J/cm2であることが好ましく、20mJ/cm2~5J/cm2であることがより好ましく、30mJ/cm2~3J/cm2であることが更に好ましく、50~1000mJ/cm2であることが特に好ましい。また、重合反応を促進するため、加熱条件下で実施してもよい。
光照射工程は、偏光または無偏光を照射する工程、すなわち、配向規制力が付与されたバインダー層を形成する工程である。
また、光照射工程は、上層としての光学異方性層を形成する際の塗布性を担保する観点から、バインダー層形成工程と第2塗布工程との間、または、バインダー層形成工程または第2塗布工程と同時に行う工程である。
ここで、「バインダー層形成工程と第2塗布工程との間」とは、バインダー層形成工程(例えば、熱重合)で形成したバインダー層に対して、第2塗布工程を施す前に、照射工程(例えば、偏光を照射する工程)を行うことをいう。
また、「バインダー層形成工程と同時」とは、バインダー層を形成する工程、例えば、光ラジカル発生によるオレフィン系モノマーの重合、および、光酸発生によるエポキシモノマーの重合などによりバインダー層を形成する工程と、照射工程(例えば、偏光を照射する工程)とを同時に行うことをいう。すなわち、バインダー層の重合に用いる光と、配向に用いる光が、同時に2つの作用を引き起こすことを意味する。
また、「第2塗布工程と同時」とは、バインダー層形成工程(例えば、光重合)で形成したバインダー層に対して、第2塗布工程を施す際に、照射工程(例えば、偏光を照射する工程)を同時に行うことをいう。
また、照射する無偏光は、非偏光ともいい、塗膜表面に対して斜め方向から照射されることが好ましい。なお、「斜め方向」とは、塗膜表面の法線方向に対して極角θ(0<θ<90°)傾けた方向である限り、特に限定されず、目的に応じて適宜選択できるが、θが20~80°が好ましい。
ここで、紫外線照射に用いる光源としては、紫外線を発生する光源であれば特に限定されず、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いることができる。
第2塗布工程は、バインダー層上に、光学異方性層を形成する重合性液晶組成物を直接塗布する工程である。
光学異方性層を形成する重合性液晶組成物を塗布する方法は特に限定されず、第1塗布工程と同様の方法が挙げられる。
光学異方性層形成工程は、第2塗布工程の後に、光学異方性層を形成する工程であり、第2塗布工程で得られた塗膜に対して硬化処理(紫外線の照射(光照射処理)または加熱処理)を施すことにより形成することができる。
また、硬化処理の条件は特に限定されないが、光照射による重合においては、紫外線を用いることが好ましい。照射量は、10mJ/cm2~50J/cm2であることが好ましく、20mJ/cm2~5J/cm2であることがより好ましく、30mJ/cm2~3J/cm2であることが更に好ましく、50~1000mJ/cm2であることが特に好ましい。また、重合反応を促進するため、加熱条件下で実施してもよい。
本発明の光学積層体の製造方法は、バインダー層の表面を改質し、上述した式(I)を満たすことが容易となる理由から、光、熱、酸および塩基からなる群から選択される少なくとも1種を作用させる作用工程を有していることが好ましい。特に、光配向性ポリマーが、上述した繰り返し単位Aを有している場合に、このような作用工程を有していることが好ましい。
また、任意の作用工程は、上層としての光学異方性層を形成する際の塗布性を担保する観点から、バインダー層形成工程と第2塗布工程との間、または、バインダー層形成工程または第2塗布工程と同時に行う工程である。
ここで、「バインダー層形成工程と第2塗布工程との間」とは、バインダー層形成工程(例えば、熱重合)で形成したバインダー層に対して、第2塗布工程を施す前に、作用工程(例えば、光を作用させる工程)を行うことをいう。
また、「バインダー層形成工程と同時」とは、バインダー層を形成する工程、例えば、光ラジカル発生によるオレフィン系モノマーの重合、および、光酸発生によるエポキシモノマーの重合などによりバインダー層を形成する工程と、作用工程(例えば、光を作用させる工程)とを同時に行うことをいう。すなわち、バインダー層の重合に用いる光と、開裂に用いる光が、同時に2つの作用を引き起こすことを意味する。
また、「第2塗布工程と同時」とは、バインダー層形成工程(例えば、光重合)で形成したバインダー層に対して、第2塗布工程を施す際に、作用工程(例えば、熱を作用させる工程)を同時に行うことをいう。
このうち、光を作用させ、バインダー層形成工程と同時に行う工程であることが、プロセス簡略化の観点から好ましい。
また、熱を作用させる方法としては、例えば、バインダー層を加熱する方法などが挙げられる。加熱する温度としては、50~200℃であることが好ましく、60~150℃であることがより好ましく、70~130℃であることが特に好ましい。
また、酸を作用させる方法としては、例えば、バインダー層に予め酸を添加しておく方法、バインダー層に光酸発生剤を添加しておき、光をトリガーとして酸を発生させる方法、バインダー層に熱酸発生剤を添加しておき、熱をトリガーとして酸を発生させる方法などが挙げられる。これらのうち、光酸発生剤および熱酸発生剤を用いる方法が好ましい。
また、塩基を作用させる方法としては、例えば、バインダー層に予め塩基を添加しておく方法、バインダー層に光塩基発生剤を添加しておき、光をトリガーとして塩基を発生させる方法、バインダー層に熱塩基発生剤を添加しておき、熱をトリガーとして塩基を発生させる方法などが挙げられる。これらのうち、光塩基発生剤および熱塩基発生剤を用いる方法が好ましい。
本発明の光学積層体の製造方法は、バインダー層の表面を改質し、上述した式(I)を満たすことが容易となる理由から、上述した任意の作用工程に代えて、または、上述した任意の作用工程とともに、第2塗布工程の前に、バインダー層の表面に対してプラズマ処理またはコロナ放電処理を施す処理工程を有していることが好ましい。
プラズマ処理としては、真空グロー放電、大気圧グロー放電等によるものがあり、その他の方法としてフレームプラズマ処理等の方法があげられる。これらは、例えば特開平6-123062号公報、特開平11-293011号公報、同11-5857号公報等に記載された方法を用いることが出来る。
コロナ放電処理は、従来公知のいずれの方法、例えば特公昭48-5043号公報、同47-51905号公報、特開昭47-28067号公報、同49-83767号公報、同51-41770号公報、同51-131576号公報、特開2001-272503号公報等に開示された方法により達成することができる。
〔支持体の作製〕
セルロースアシレートフィルム(TD40UL、富士フイルム(株)製)を、温度60℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を40℃に昇温した後に、フィルムの片面に下記組成のアルカリ溶液を、バーコーターを用いて塗布量14ml/m2で塗布し、110℃に加熱した。
次いで、(株)ノリタケカンパニーリミテド製のスチーム式遠赤外ヒーターの下に、10秒間搬送した。
次いで、同じくバーコーターを用いて、純水を3ml/m2塗布した。
次いで、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを3回繰り返した後に、70℃の乾燥ゾーンに10秒間搬送して乾燥し、アルカリ鹸化処理したセルロースアシレートフィルムを作製して支持体とした。
上記のように鹸化処理した長尺状のセルロースアセテートフィルムに、下記組成の配向層塗布液を#14のワイヤーバーで連続的に塗布した。塗布後、60℃の温風で60秒、更に100℃の温風で120秒乾燥した。なお、下記組成中、「重合開始剤(IN1)」は、光重合開始剤(IRGACURE2959、BASF社製)を表す。
下記棒状液晶化合物A(80質量部)、下記棒状液晶化合物B(20質量部)、光重合開始剤(IRGACURE819、BASF社製)(3質量部)、下記垂直配向剤A(1質量部)、下記垂直配向剤B(0.5質量部)、および、下記光配向性ポリマーA(3.0質量部)をメチルエチルケトン215質量部に溶解して、バインダー層(液晶層)形成用溶液を調製した。調製したバインダー層形成用溶液を、上記配向層上に、#3.0のワイヤーバーで塗布し、第1の塗膜を形成した。
ここで、水接触角θaを測定するためのサンプルを採取するため、いったん搬送を停止して4cm×4cmサイズの塗布膜を切り出した。その後、そのサンプルを25℃で10分間経時後に接触角計DM500(協和界面科学社製)で水接触角θaを測定した。結果を下記表2に示す。
その後、搬送を再開し、下記表1に示す通り、70℃で60秒間加熱し、第1の塗膜を乾燥させた(乾燥処理)。
次いで、酸素濃度が1.0体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら、下記表1に示す通り、365nmのUV(ultraviolet)-LED(light emitting diode)を用いて、表面温度が40℃の条件で、照射量500mJ/cm2の紫外線を照射した(紫外線照射処理1)。
次いで、下記表1に示す通り、作用工程を兼ねる工程として、313nmのUV-LEDを用いて、表面温度が25℃の条件で、照射量1000mJ/cm2の紫外線を照射した(紫外線照射処理2)。
これらの処理により、膜厚が約1μmのバインダー層を形成した。
得られたバインダー層に、室温で、ワイヤーグリッド偏光子を通したUV光(超高圧水銀ランプ;UL750;HOYA製)を25mJ/cm2(波長:313nm)照射し、配向規制力を付与した。
ここで、水接触角θbを測定するためのサンプルを採取するため、水接触角θaと同様にして4cm×4cmサイズの塗布膜を切り出し、接触角計DM500(協和界面科学社製)で水接触角を測定した。なお、サンプリング時の搬送停止の影響を除くため、水接触角θaのサンプルとは長手方向に充分離れた位置からサンプリングを行った。結果を下記表2に示す。
下記棒状液晶化合物A(80質量部)、下記棒状液晶化合物B(20質量部)、光重合開始剤(イルガキュア907、BASF社製)(3質量部)、増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)(1質量部)、および、下記水平配向剤(0.3質量部)をメチルエチルケトン(193質量部)に溶解して、光学異方性層形成用溶液を調製した。上記配向機能を付与したバインダー層上に、上記の光学異方性層形成用溶液をワイヤーバーコーター#2.2で塗布し、60℃で2分間加熱し、60℃に維持したまま、酸素濃度が1.0体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照射量300mJ/cm2の紫外線を照射して光学異方性層を形成し、光学積層体を作製した。
なお、上層である光学異方性層は、搬送停止の影響を除くため、水接触角の測定でサンプリングした部分と長手方向に充分離れた部分に塗工した。
紫外線照射処理1における照射量を下記表1に示す値に変更し、紫外線照射処理2を施さなかった以外は、実施例1と同様の方法で、光学積層体を作製した。
光配向性ポリマーAに代えて、下記光配向性ポリマーCを用い、熱酸発生剤(サンエイドSI-B3A、三新化学工業製)を更に3質量部配合したバインダー層(液晶層)形成用溶液を用い、また、紫外線照射処理2に代えて、表面温度が120℃の条件で30秒アニーリングする加熱処理(加熱処理2)を施した以外は、実施例1と同様の方法で、光学積層体を作製した。
実施例4と同様のバインダー層(液晶層)形成用溶液を用い、以下に示す処理を施してバインダー層を形成した以外は、実施例1と同様の方法で、光学積層体を作製した。
まず、下記表1に示す通り、70℃で60秒間加熱し、第1の塗膜を乾燥させた(乾燥処理)。
次いで、作用工程を兼ねる工程として、表面温度が120℃の条件で30秒アニーリングする加熱処理を施した(加熱処理1)。
次いで、酸素濃度が1.0体積%以下の雰囲気になるように窒素パージしながら、下記表1に示す通り、365nmのUV(紫外線)-LED(発光ダイオード)を用いて、表面温度が40℃の条件で、照射量500mJ/cm2の紫外線を照射した(紫外線照射処理1)。
これらの処理により、膜厚が約1μmのバインダー層を形成した。
以下の方法でバインダー層を形成した以外は、実施例1と同様の方法で、光学積層体を作製した。
〔バインダー層の作製〕
エポキシモノマー(CEL2021P;(株)ダイセル製)(100質量部)、熱酸発生剤(サンエイドSI-B3A、三新化学工業製)(3.0質量部)、上記光配向性ポリマーC(2.0質量部)をメチルエチルケトン(300質量部)に溶解して、バインダー層形成用溶液を調製した。調製したバインダー層形成用溶液を、上記配向層上に、#3.0のワイヤーバーで塗布し、第1の塗膜を形成した。
ここで、水接触角θaを測定するためのサンプルを採取するため、いったん搬送を停止して4cm×4cmサイズの塗布膜を切り出した。その後、そのサンプルを25℃で10分間経時後に接触角計DM500(協和界面科学社製)で水接触角θaを測定した。結果を下記表2に示す。
その後、搬送を再開し、下記表1に示す通り、70℃で60秒間加熱し、第1の塗膜を乾燥させた(乾燥処理)。
次いで、作用工程を兼ねる工程として、表面温度が130℃の条件で60秒アニーリングする加熱処理を施し、膜厚が約1μmのバインダー層を形成した。
熱酸発生剤(サンエイドSI-B3A、三新化学工業製)に代えて、上記光酸発生剤(B-1-1)を用いた以外は、実施例6と同様の方法で、光学積層体を作製した。
2枚の偏光板をクロスニコルに設置し、その間に、作製したバインダー層のサンプルを設置してスジ状のムラの有無を観察し、以下の基準で風ムラの評価を行った。結果を下記表2に示す。
<評価基準>
A:ムラが視認できない。
B:ムラがほとんど視認できない。
C:ムラが視認できる。
作製したバインダー層について、A4サイズの表面領域を検査し、円形または楕円形に抜けているように見える故障をハジキとみなし、以下の基準で評価した。結果を下記表2に示す。
<評価基準>
A:0~1個の故障が見られた。
B:2~4個の故障が見られた。
C:5個以上の故障が見られた。
作製したバインダー層の表面エネルギーを測定し、以下の基準で上層塗布性を評価した。結果を下記表2に示す。
<評価基準>
A:45mN/m以上
B:40mN/m以上、45mN/m未満
C:30mN/m以上、40mN/m未満
D:30mN/m未満
2枚の偏光板をクロスニコルに設置し、その間に得られたバインダー層および光学異方性層を積層したサンプルを設置して光漏れの程度を観察し、以下の基準で評価した。結果を下記表2に示す。
<評価基準>
A:光漏れがない。
B:光漏れがほとんどない。
C:光漏れが観察される。
これに対し、第1の塗膜の表面の水接触角θaと、重合性液晶組成物を直接塗布する際のバインダー層の表面の水接触角θbとの差が5°より大きいと、バインダー層形成時の塗布性(ハジキ)に優れ、風ムラを抑制することができ、更に、形成したバインダー層の上層塗布液に対する塗布性および液晶配向性も良好となることが分かった(実施例1~9)。
Claims (4)
- 支持体と、配向規制力が付与されたバインダー層と、光学異方性層とをこの順に有する光学積層体を作製する、光学積層体の製造方法であって、
支持体上に、バインダーと光配向性基を有する光配向性ポリマーとを含有するバインダー組成物を塗布し、第1の塗膜を形成する第1塗布工程と、
前記第1塗布工程の後に、バインダー層を形成するバインダー層形成工程と、
偏光または無偏光を照射し、配向規制力が付与されたバインダー層を形成する光照射工程と、
前記バインダー層上に、光学異方性層を形成する重合性液晶組成物を直接塗布する第2塗布工程と、
前記第2塗布工程の後に、光学異方性層を形成する光学異方性層形成工程と、を有し、
前記光照射工程が、前記バインダー層形成工程と前記第2塗布工程との間、または、前記バインダー層形成工程もしくは前記第2塗布工程と同時、に行う工程であり、
前記第1の塗膜の表面の水接触角θaと、
前記重合性液晶組成物を直接塗布する際の前記バインダー層の表面の水接触角θbとが、
下記式(I)を満たす、光学積層体の製造方法。
θa-θb>5 ・・・(I) - 前記光照射工程が、前記バインダー層形成工程と前記第2塗布工程との間に行う工程であり、
前記水接触角θbが、前記光照射工程後の配向規制力が付与された前記バインダー層の表面の水接触角θbである、請求項1に記載の光学積層体の製造方法。 - 前記光配向性ポリマーが、光、熱、酸および塩基からなる群から選択される少なくとも1種の作用により分解して極性基を生じる開裂基を含む繰り返し単位Aを有する光配向性ポリマーであって、
前記繰り返し単位Aが、側鎖に前記開裂基を有し、かつ、前記側鎖の前記開裂基よりも末端側にフッ素原子またはケイ素原子を有し、
以下に示す条件1または条件2を満たす、光配向性ポリマーである、請求項1または2に記載の光学積層体の製造方法。
条件1:前記繰り返し単位Aとは別に、更に光配向性基を含む繰り返し単位Bを有する。
条件2:前記繰り返し単位Aが、前記側鎖の前記開裂基よりも主鎖側に光配向性基を含む。 - 更に、光、熱、酸および塩基からなる群から選択される少なくとも1種を作用させる作用工程を有し、
前記作用工程が、前記バインダー層形成工程と前記第2塗布工程との間、または、前記バインダー層形成工程または前記第2塗布工程と同時、に行う工程である、請求項1~3のいずれか1項に記載の光学積層体の製造方法。
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JP2015527615A (ja) * | 2012-08-21 | 2015-09-17 | エルジー・ケム・リミテッド | 光学異方性フィルム |
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WO2018173647A1 (ja) * | 2017-03-22 | 2018-09-27 | 富士フイルム株式会社 | 液晶組成物、光学異方性層、光学積層体および画像表示装置 |
WO2018216812A1 (ja) * | 2017-05-26 | 2018-11-29 | 富士フイルム株式会社 | 光配向性ポリマー、バインダー組成物、バインダー層、光学積層体、光学積層体の製造方法および画像表示装置 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015527615A (ja) * | 2012-08-21 | 2015-09-17 | エルジー・ケム・リミテッド | 光学異方性フィルム |
JP2014215360A (ja) * | 2013-04-23 | 2014-11-17 | 富士フイルム株式会社 | 液晶組成物、位相差板、円偏光板および画像表示装置 |
JP2016095421A (ja) * | 2014-11-14 | 2016-05-26 | 大日本印刷株式会社 | 位相差フィルム |
WO2018173647A1 (ja) * | 2017-03-22 | 2018-09-27 | 富士フイルム株式会社 | 液晶組成物、光学異方性層、光学積層体および画像表示装置 |
WO2018216812A1 (ja) * | 2017-05-26 | 2018-11-29 | 富士フイルム株式会社 | 光配向性ポリマー、バインダー組成物、バインダー層、光学積層体、光学積層体の製造方法および画像表示装置 |
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