WO2021157694A1 - 光学フィルム、液晶フィルム - Google Patents

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alkyl group
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一茂 中川
西川 秀幸
真人 中尾
峻也 加藤
浩之 萩尾
寛 野副
邦浩 加瀬澤
祐貴 中村
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富士フイルム株式会社
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    • H10K85/141Organic polymers or oligomers comprising aliphatic or olefinic chains, e.g. poly N-vinylcarbazol, PVC or PTFE

Definitions

  • the present invention relates to an optical film and a liquid crystal film.
  • the liquid crystal layer formed by using a liquid crystal compound is used for an optical film used in the display field.
  • a method for forming a liquid crystal layer a method using a photoalignment film containing a photoalignment compound is known (Patent Document 1).
  • the liquid crystal layer is required to have better durability. Specifically, it is required that the retardation of the liquid crystal layer does not change in a high temperature and high humidity environment.
  • the present inventors further improved the durability of the liquid crystal layer. I found it necessary.
  • an object of the present invention to provide an optical film having a liquid crystal layer having excellent durability. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal film having excellent durability.
  • the liquid crystal layer contains a photo-aligned compound and contains An optical film in which photoalignment compounds are unevenly distributed on the organic substrate side in the liquid crystal layer.
  • An interaction in which the photoalignment compound is selected from the group consisting of a hydrogen-binding group, a group having a salt structure, a boronic acid group, a boronic acid ester group, and a group represented by the formula (1) described later.
  • the liquid crystal layer is formed by using a composition containing a liquid crystal compound and a photoalignment compound. The optical film according to any one of (1) to (6), wherein the content of the photoalignment compound in the composition is 0.01 to 30% by mass with respect to the total mass of the liquid crystal compound.
  • the liquid crystal film contains a photo-aligning compound and a leveling agent.
  • the leveling agent is unevenly distributed on one main surface side.
  • the liquid crystal film according to (9), wherein the uneven distribution degree obtained by the uneven distribution degree calculation method 3 described later is 3.5 or more.
  • (11) The liquid crystal film according to (9) or (10), wherein the leveling agent has a fluorine atom or a silicon atom.
  • the liquid crystal film is formed by using a composition containing a liquid crystal compound and a photoalignment compound.
  • an object of the present invention to provide an optical film having a liquid crystal layer having excellent durability. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal film having excellent durability.
  • Re ( ⁇ ) and Rth ( ⁇ ) represent in-plane retardation and thickness direction retardation at wavelength ⁇ , respectively. Unless otherwise specified, the wavelength ⁇ is 550 nm.
  • Re ( ⁇ ) and Rth ( ⁇ ) are values measured at a wavelength ⁇ in AxoScan and Axometrics.
  • Slow phase axial direction (°) Re ( ⁇ ) R0 ( ⁇ )
  • Rth ( ⁇ ) ((nx + ny) /2-nz) ⁇ d Is calculated.
  • R0 ( ⁇ ) is displayed as a numerical value calculated by AxoScan, it means Re ( ⁇ ).
  • cellulose acylate (1.48), cycloolefin polymer (1.52), polycarbonate (1.59), polymethylmethacrylate (1.49), And polystyrene (1.59).
  • light means active light or radiation, for example, the emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays typified by an excimer laser, extreme ultraviolet rays (EUV light: Extreme Ultraviolet), X-rays, ultraviolet rays, and the like. And, it means an electron beam (EB: Electron Beam) and the like. Of these, ultraviolet rays are preferable.
  • the bonding direction of the divalent group (for example, -O-CO-) described in the present specification is not particularly limited, and for example, L 2 is-in the bonding of "L 1- L 2- L 3".
  • L 2 is * 1-O-CO- * 2. It may be * 1-CO-O- * 2.
  • a feature of the optical film of the present invention is that the photoalignment compounds are unevenly distributed on one surface side in the liquid crystal layer of the optical film.
  • the photo-aligned compounds are unevenly distributed as described above, they function as a barrier layer and can prevent moisture and the like from entering the liquid crystal from the surface side thereof, and as a result, the durability of the liquid crystal layer is excellent.
  • the side on which the photo-aligned compounds are unevenly distributed is the surface. It will be on the side (air side), and the function as a barrier layer will be more easily exhibited.
  • the liquid crystal film of the present invention also has excellent durability due to the same mechanism.
  • FIG. 1 shows an example of the optical film of the present invention.
  • the optical film 10 has an organic base material 12 and a liquid crystal layer 14.
  • the photo-aligned compounds are unevenly distributed on the organic substrate 12 side. That is, the photo-aligned compounds are unevenly distributed near the surface 14a of the liquid crystal layer 14 on the organic substrate 12 side.
  • the liquid crystal layer 14 contains a leveling agent, and the leveling agent is unevenly distributed on the side opposite to the organic base material 12 side in the liquid crystal layer 14. That is, the leveling agent is unevenly distributed in the vicinity of the surface 14b on the side opposite to the organic base material 12 side in the liquid crystal layer 14.
  • the liquid crystal layer 14 containing the leveling agent and the photoalignment compound corresponds to the liquid crystal film of the present invention. That is, such a liquid crystal film of the present invention has two main surfaces, the liquid crystal film contains a photoalignment compound and a leveling agent, and the leveling agent is unevenly distributed on one main surface side in the liquid crystal film. In the liquid crystal film, the photoaligned compounds are unevenly distributed on the other main surface side. As will be described later, the leveling agent may or may not be contained in the liquid crystal layer.
  • the photo-aligned compounds are unevenly distributed on the organic substrate 12 side.
  • the fact that the photo-aligned compounds are unevenly distributed on the organic substrate 12 side corresponds to the fact that the uneven distribution degree calculated by the uneven distribution degree calculation method 1 described later is 2.0 or more.
  • FIG. 2 is an example of the secondary ionic strength distribution derived from the photo-aligned compound obtained by TOF-SIMS analysis.
  • the horizontal axis is the distance (nm) from the surface of the liquid crystal layer opposite to the organic substrate side
  • the vertical axis is the intensity of the secondary ion derived from the photoaligned compound.
  • points S1 to E1 represent the secondary ionic strength derived from the photo-aligned compound in the liquid crystal layer
  • points E1 and after represent the secondary ionic strength derived from the photo-aligned compound in the organic substrate. That is, points S1 to E1 correspond to the liquid crystal layer, and points E1 and thereafter correspond to the organic substrate.
  • a part of the photo-aligned compound may invade the inside of the organic base material. In this case, as shown in FIG. 2, the secondary ionic strength derived from the photo-aligned compound is observed in the organic base material.
  • a depth position corresponding to 80% of the total thickness of the liquid crystal layer (hereinafter, also referred to as "depth position M1").
  • the region up to) is the upper layer region and the region from the depth position M1 to the surface of the liquid crystal layer on the organic substrate side is the lower layer region, the average value of the secondary ion intensity derived from the photoalignment compound in the upper layer region. If the ratio of the maximum value I A1 of the secondary ion intensity derived from the photo-aligned compound in the lower layer region to I A2 is 2.0 or more, it is assumed that the photo-aligned compounds are unevenly distributed on the organic substrate side.
  • FIG. 2 it corresponds to 80% of the total thickness of the liquid crystal layer from the point S1 corresponding to the surface of the liquid crystal layer opposite to the organic base material side toward the organic base material side.
  • the region up to the M1 point corresponding to the depth position is defined as the upper layer region, and the region from the M1 point to the E1 point corresponding to the surface of the liquid crystal layer on the organic substrate side is defined as the lower layer region.
  • the average value I A2 of the secondary ionic strength derived from the photo-aligned compound in the upper layer region and the maximum value I A1 of the secondary ionic strength derived from the photo-aligned compound in the lower layer region are calculated, and the ratio ( IA1 / If I A2 ) is 2.0 or more, it is assumed that the photo-aligned compounds are unevenly distributed on the organic substrate side.
  • the above ratio (IA1 / IA2 ) is preferably 3.0 or more in that the durability of the liquid crystal layer or the liquid crystal film is more excellent (hereinafter, also simply referred to as “the effect of the present invention is more excellent”). 3.5 or more is more preferable, and 5.0 or more is further preferable.
  • the upper limit is not particularly limited, but it is often 30.0 or less, and more often 20.0 or less.
  • the leveling agent is unevenly distributed on the side opposite to the organic base material 12 side.
  • the fact that the leveling agent is unevenly distributed on the side opposite to the organic base material 12 side corresponds to the fact that the uneven distribution degree calculated by the uneven distribution degree calculation method 2 described later is 2.0 or more.
  • FIG. 3 is an example of the secondary ion intensity distribution derived from the leveling agent obtained by TOF-SIMS analysis.
  • the horizontal axis is the distance (nm) from the surface of the liquid crystal layer opposite to the organic substrate side, and the vertical axis is the intensity of secondary ions derived from the leveling agent.
  • points S2 to E2 represent the secondary ionic strength derived from the leveling agent in the liquid crystal layer, and points E2 and after represent the secondary ionic strength derived from the leveling agent in the organic substrate. That is, points S2 to E2 correspond to the liquid crystal layer, and points E2 and thereafter correspond to the organic substrate.
  • a depth position corresponding to 20% of the total thickness of the liquid crystal layer (hereinafter, also referred to as "depth position M2").
  • depth position M2 a depth position corresponding to 20% of the total thickness of the liquid crystal layer.
  • the liquid crystal layer corresponds to 20% of the total thickness of the liquid crystal layer from the point S2 corresponding to the surface opposite to the organic base material side toward the organic base material side.
  • the region up to the M2 point corresponding to the depth position is defined as the upper layer region, and the region from the M2 point to the E2 point corresponding to the surface of the liquid crystal layer on the organic substrate side is defined as the lower layer region.
  • the average value I B2 of the secondary ion intensity derived from the leveling agent in the lower layer region and calculates the maximum value I B1 of the secondary ion intensity derived from the leveling agent in the upper layer region, the ratio (I B1 / I B2 ) Is 2.0 or more, it is assumed that the leveling agent is unevenly distributed on the side opposite to the organic base material side.
  • the above ratio (IB1 / IB2 ) is preferably 30.0 or more, more preferably 60.0 or more, in that the effect of the present invention is more excellent.
  • the upper limit is not particularly limited, but it is often 300.0 or less, and more often 150.0 or less.
  • the liquid crystal layer in the optical film may be transferred to the transfer target. That is, the optical film may function as a so-called transfer film.
  • the organic base material is a member that supports the liquid crystal layer.
  • the organic base material may be composed of an organic material, and a resin base material is preferable.
  • Materials for the resin substrate include cellulose-based polymers; polymethylmethacrylate and acrylic polymers such as acrylate ring-containing polymers, acrylic acid ester polymers; thermoplastic norbornene-based polymers; polycarbonate-based polymers; polyethylene terephthalates, and , Polyester-based polymers such as polyethylene naphthalate; Polystyrene and styrene-based polymers such as acrylonitrile styrene copolymers; Polyethylene-based polymers such as polyethylene, polypropylene, and ethylene-propylene copolymers; , And amide-based polymers such as aromatic polyamides; imide-based polymers; sulfone-based polymers; polyether sulfone-based polymers; polyether ether ketone-based polymers; polypheny
  • the organic base material preferably has a hydrogen-bonding group on the surface on the liquid crystal layer side.
  • the hydrogen-bonding group include a hydroxy group, a thiol group, a carboxy group, an amino group, an amide group, a urea group, and a urethane group, and the hydroxy group is preferable in that the effect of the present invention is more excellent.
  • the method for introducing a hydrogen-bonding group onto the surface of the organic substrate is not particularly limited, and examples thereof include known surface treatment methods such as corona treatment and ultraviolet irradiation treatment. Further, the material (for example, polymer) itself constituting the organic base material may have a hydrogen-bonding group.
  • the organic base material may contain an additive having a hydrogen-bonding group in addition to the main component constituting the organic base material. Further, the organic base material contains a compound that is decomposed by heat or light to generate a hydrogen-bonding group, and is subjected to a predetermined treatment (for example, light irradiation treatment or heat treatment) to obtain the organic base material. Hydrogen-bonding groups may be introduced on the surface.
  • the organic base material may have a single-layer structure or a multi-layer structure.
  • the organic base material may have a support and an optically anisotropic layer arranged on the support.
  • the optically anisotropic layer include an optically anisotropic layer having a phase difference in the in-plane direction and an optically anisotropic layer having a phase difference in the thickness direction.
  • the thickness of the organic base material is not particularly limited, and is preferably 5 to 200 ⁇ m, more preferably 10 to 100 ⁇ m, and even more preferably 20 to 90 ⁇ m.
  • the liquid crystal layer is a layer arranged on the organic base material.
  • the liquid crystal layer is a layer obtained by orienting a liquid crystal compound and has optical anisotropy. That is, the liquid crystal layer is an optically anisotropic layer.
  • the liquid crystal layer contains a photoaligned compound. Further, as described above, the liquid crystal layer may contain a leveling agent.
  • the liquid crystal layer is preferably a layer in which the oriented liquid crystal compound is fixed.
  • the orientation state of the liquid crystal compound can be easily fixed by the curing treatment described later.
  • the "fixed" state is a state in which the orientation of the liquid crystal compound is maintained. Specifically, in the temperature range of 0 to 50 ° C., and more severely, -30 to 70 ° C., the layer has no fluidity, and the orientation form is changed by an external field or an external force. It is preferable that the state is such that the fixed orientation form can be kept stable.
  • the state in which the liquid crystal compound is oriented is not particularly limited, and a known oriented state can be mentioned.
  • the orientation state include homogeneous orientation and homeotropic orientation.
  • the orientation states include, for example, nematic orientation (state in which a nematic phase is formed), smectic orientation (state in which a smectic phase is formed), and cholesteric. Orientation (a state in which a cholesteric phase is formed) and hybrid orientation can be mentioned.
  • the orientation state includes nematic orientation, columnar orientation (a state in which a columnar phase is formed), and cholesteric orientation.
  • the homogeneously oriented liquid crystal compound is fixed in the surface region on the organic substrate side in the liquid crystal layer.
  • the surface region on the organic substrate side in the liquid crystal layer corresponds to 20% of the total thickness of the liquid crystal layer from the surface of the liquid crystal layer on the organic substrate side toward the side opposite to the organic substrate side. It corresponds to the area up to the depth position (thickness position). That is, when the position corresponding to 20% of the total thickness of the liquid crystal layer is set as the intermediate position from the surface of the organic base material of the liquid crystal layer, the region from the surface of the organic base material of the liquid crystal layer to the intermediate position is the surface region. Corresponds to.
  • the homogeneous orientation is a state in which the molecular axes of the liquid crystal compound (for example, the major axis in the case of a rod-shaped liquid crystal compound) are arranged horizontally and in the same orientation with respect to the layer surface (for example, in the case of a rod-shaped liquid crystal compound).
  • Optical uniaxiality does not require that the liquid crystal compound be strictly horizontal, but means that the average molecular axis of the liquid crystal compound in the layer is oriented at an inclination angle (average tilt angle) of less than 2 ° with the layer surface. It shall be.
  • the same direction does not require that the directions are exactly the same, and when the directions of the slow axis are measured at any 20 positions in the plane, the slow axes at 20 points are measured. It is assumed that the maximum difference between the slow axis orientations (the difference between the two slow axis orientations having the largest difference among the 20 slow axis orientations) is less than 10 °. .. Examples of the method for measuring the orientation state of the liquid crystal compound in the surface region include the methods described in Examples described later.
  • the thickness of the liquid crystal layer is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10 ⁇ m, more preferably 0.5 to 5 ⁇ m.
  • the in-plane retardation of the liquid crystal layer is not particularly limited, but for example, when an optical film is used for an antireflection film application, the in-plane retardation of the liquid crystal layer at a wavelength of 550 nm is preferably 110 to 160 nm.
  • the content of the photoalignment compound in the liquid crystal layer is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 30% by mass, preferably 0.1 to 10% by mass, based on the total mass of the liquid crystal layer, in that the effect of the present invention is more excellent. % Is more preferable.
  • the liquid crystal layer is preferably a layer formed by using a composition containing a liquid crystal compound and a photoalignment compound (hereinafter, also simply referred to as “composition”).
  • composition a composition containing a liquid crystal compound and a photoalignment compound
  • the liquid crystal compound is not particularly limited, and examples thereof include compounds capable of any of homeotropic orientation, homogeneous orientation, hybrid orientation, and cholesteric orientation.
  • a liquid crystal compound can be classified into a rod-shaped type (rod-shaped liquid crystal compound) and a disk-shaped type (disk-shaped liquid crystal compound) according to its shape.
  • a polymer generally refers to a polymer having a degree of polymerization of 100 or more (Polymer Physics / Phase Transition Dynamics, Masao Doi, p. 2, Iwanami Shoten, 1992).
  • any liquid crystal compound can be used, but a rod-shaped liquid crystal compound or a discotic liquid crystal compound (disk-shaped liquid crystal compound) is preferable. Further, a liquid crystal compound which is a monomer or has a relatively low molecular weight having a degree of polymerization of less than 100 is preferable.
  • the liquid crystal compound preferably has a polymerizable group. That is, the liquid crystal compound is preferably a polymerizable liquid crystal compound.
  • the polymerizable group contained in the polymerizable liquid crystal compound include an acryloyl group, a methacryloyl group, an epoxy group, and a vinyl group.
  • the rod-shaped liquid crystal compound for example, those described in claim 1 of JP-A No. 11-513019 or paragraphs [0026] to [0098] of JP-A-2005-289980 are preferable, and the discotic liquid crystal compound is preferably a discotic liquid crystal compound.
  • the discotic liquid crystal compound is preferably a discotic liquid crystal compound.
  • those described in paragraphs [0020] to [0067] of JP2007-108732 or paragraphs [0013] to [0108] of JP2010-2404038 are preferable.
  • the polymerizable liquid crystal compound a liquid crystal compound having a reverse wavelength dispersibility can be used.
  • the liquid crystal compound having "reverse wavelength dispersibility” means that the in-plane retardation (Re) value at a specific wavelength (visible light range) of a retardation film produced using this compound is measured. In this case, it means that the Re value becomes equal or higher as the measurement wavelength becomes larger.
  • the reverse wavelength dispersible liquid crystal compound is not particularly limited as long as it can form a reverse wavelength dispersive film as described above, and is represented by, for example, the general formula (I) described in JP-A-2008-297210. (In particular, the compounds described in paragraphs [0034] to [0039]), and the compounds represented by the general formula (1) described in JP-A-2010-084032 (particularly, paragraphs [0067] to [0073]. ], And compounds represented by the general formula (1) described in JP-A-2016-081035 (particularly, compounds described in paragraphs [0043] to [0055]).
  • the content of the liquid crystal compound in the composition is not particularly limited, but is preferably 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, based on the total solid content (total solid content) in the composition in that the effect of the present invention is more excellent. % Or more is more preferable, and 90% by mass or more is further preferable.
  • the upper limit is not particularly limited, but in many cases it is 99% by mass or less.
  • the solid content in the composition is intended as a component constituting the liquid crystal layer and does not contain a solvent. Further, as long as it is a component constituting the liquid crystal layer, it is a solid content even if the property is liquid.
  • the photo-oriented compound is a compound having a photo-oriented group.
  • the "photo-oriented group” refers to a group having a photo-alignment function in which rearrangement or an heterogeneous chemical reaction is induced by irradiation with light having anisotropy (for example, plane polarized light).
  • a photo-oriented group in which at least one of dimerization and isomerization is generated by the action of light is preferable from the viewpoint of excellent orientation uniformity and good thermal stability or chemical stability.
  • Examples of photo-oriented groups that dimerize by the action of light include cinnamic acid derivatives (M. Schadt et al., J. Appl. Phys., Vol. 31, No. 7, page 2155 (1992)) and coumarins. Derivatives (M. Schadt et al., Nature., Vol. 381, page 212 (1996)), coumarin derivatives (Toshihiro Ogawa et al. Examples include groups having a skeleton of at least one derivative selected from the group consisting of (YK Jang et al., SID Int. Symposium Digest, P-53 (1997)).
  • examples of photo-oriented groups that are isomerized by the action of light include azobenzene compounds (K.
  • the photooriented group is preferably selected from the group consisting of a cinnamoyl group, an azobenzene group, a chalconyl group, and a coumarin group.
  • the photo-aligned compound is preferably a polymer because the effect of the present invention is more excellent.
  • the photo-oriented compound preferably has a repeating unit having a photo-aligned group.
  • the structure of the main chain of the repeating unit having a photo-oriented group is not particularly limited, and known structures can be mentioned. For example, (meth) acrylic type, styrene type, siloxane type, cycloolefin type, methylpentene type, and amide type. , And a skeleton selected from the group consisting of aromatic esters are preferred.
  • a skeleton selected from the group consisting of (meth) acrylic-based, siloxane-based, and cycloolefin-based skeletons is more preferable, and (meth) acrylic-based skeletons are even more preferable.
  • the repeating unit having a photo-oriented group As the repeating unit having a photo-oriented group, the repeating unit represented by the formula (W) is preferable.
  • RW1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • L W represents a single bond or a divalent linking group. Preferred embodiments of the divalent linking group are the same as preferred embodiment of the divalent linking group represented by L 1 to be described later.
  • RW2 , RW3 , RW4 , RW5 and RW6 each independently represent a hydrogen atom or substituent. Of R W2, R W3, R W4 , R W5 and R W6, may form a ring by bonding two groups adjacent. Type of the substituent is not particularly limited, include groups exemplified in the alkyl group has optionally may substituent represented by R 1 described later. Of these, an alkoxy group is preferable.
  • the content of the repeating unit having a photo-oriented group in the photo-aligned compound is not particularly limited, but 15 to 98% by mass is based on all the repeating units in the photo-aligned compound in that the effect of the present invention is more excellent. It is preferable, and 30 to 95% by mass is more preferable.
  • the photo-orientation compound has a hydrogen-binding group, a group having a salt structure, a boronic acid group (-B (OH) 2 ), a boronic acid ester group, and a formula (1), in that the effect of the present invention is more excellent. It preferably has an interacting group selected from the group consisting of the represented groups.
  • the photo-aligned compound has the above-mentioned interacting group, it easily interacts with the organic base material, and as a result, the photo-aligned compound tends to be unevenly distributed on the organic base material side.
  • Examples of the hydrogen-binding group include a hydroxy group, a thiol group, a carboxy group, an amino group, an amide group, a urea group, and a urethane group.
  • the group having a salt structure is a group having a salt-derived structure composed of an acid-derived anion and a base-derived cation.
  • Examples of the salt structure include a carboxylate structure, a sulfonate structure, a phosphonate structure, and a quaternary ammonium salt structure.
  • R 1 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, which may have a substituent.
  • the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 1 to 5 carbon atoms.
  • the type of the substituent is not particularly limited, and examples thereof include known substituents. Examples of the substituent include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, an amino group, an alkoxy group, an aryloxy group, an aromatic heterocyclic oxy group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group and an acyloxy group.
  • R 1 is an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms
  • one or more of -CH 2- constituting the alkyl group are -O-, -S-, -N (Q)-, and -CO-O.
  • -, -O-CO- or -CO- may be substituted.
  • Q represents a substituent.
  • the kind of the substituent is not particularly limited, include known substituents, include the groups exemplified in the alkyl group has optionally may substituent represented by R 1. * Represents the bond position.
  • the photo-oriented compound preferably contains a repeating unit having an interacting group in that the effect of the present invention is more excellent.
  • the photo-alignment compound preferably contains at least one of the repeating units represented by the formulas (2) to (6).
  • the photo-aligned compound is represented by a repeating unit represented by the formula (2), a repeating unit represented by the formula (3), or a repeating unit represented by the formula (6) in that the effect of the present invention is more excellent. It is preferable to include repeating units.
  • R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 8 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 5.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, or may have a structure in which these are combined.
  • Type of the substituents which may be possessed by the alkyl group is not particularly limited, include known substituents, include the groups exemplified in the alkyl group has optionally may substituent represented by R 1 Be done.
  • L 1 , L 2 , L 3 , L 4 and L 5 each independently represent a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group is not particularly limited, and for example, a divalent hydrocarbon group which may have a substituent (for example, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenylene group having 1 to 10 carbon atoms, and an alkenylene group having 1 to 10 carbon atoms).
  • a divalent aliphatic hydrocarbon group such as an alkynylene group having 1 to 10 carbon atoms, and a divalent aromatic hydrocarbon group such as an arylene group
  • a divalent heterocycle which may have a substituent.
  • Ra represents a hydrogen atom or an alkyl group.
  • Divalent kinds of hydrocarbon group and a divalent heterocyclic group substituent which may be possessed is not particularly limited, include known substituents, have an alkyl group represented by R 4 Examples of the substituents may be exemplified.
  • X + represents a cation group.
  • a cation group is a group having a positive charge.
  • the cation group is not particularly limited, and examples thereof include a quaternary ammonium group and a pyridinium group. Of these, a quaternary ammonium group is preferable.
  • Y - represents an anion. The type of anion is not particularly limited, and known anions can be mentioned.
  • halogen ions F -, Cl -, Br -, I -
  • NO 3 -, CIO 4 -, BF 4 -, CO 3 2- and, inorganic anions such as SO 4 2-, as well, CH 3 OSO 3 -, C 2 H 5 OSO 3 -, more acetic acid, malonic acid, succinic acid, maleic acid, fumaric acid, p- toluenesulfonic acid, and organic anions consisting of organic acid residues such as trifluoroacetic acid
  • halogen ions are preferable because the effects of the present invention are more excellent.
  • D - represents an anion group.
  • An anionic group is a group having a negative charge.
  • Anionic group is not particularly limited, -COO -, and, -SO 3 - and the like.
  • E + represents a cation.
  • the type of cation is not particularly limited, and inorganic cations such as lithium ion, sodium ion, magnesium ion, potassium ion, calcium ion, and aluminum ion, as well as organic ammonium cation, organic sulfonium cation, organic iodonium cation, and organic Examples include organic cations such as phosphonium cations. Of these, organic cations are preferable because the effects of the present invention are more excellent.
  • R 6 and R 7 independently have a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, or a hetero which may have a substituent. Representing an aryl group, either R 6 or R 7 is a hydrogen atom.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group is not particularly limited, and is preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 5.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, or may have a structure in which these are combined.
  • the aryl group may have a monocyclic structure or a polycyclic structure.
  • the hetero atom contained in the heteroaryl group is not particularly limited, and examples thereof include a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom.
  • the type of substituent that the above group (alkyl group, aryl group, heteroaryl group) may have is not particularly limited, and known substituents can be mentioned, and the alkyl group represented by R 1 has. Examples of the substituents may be exemplified.
  • R 9 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 5.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, or may have a structure in which these are combined.
  • the type of the substituent is not particularly limited, and examples thereof include known substituents, and examples thereof include the groups exemplified by the substituents that the alkyl group represented by R 1 may have.
  • R 9 is an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms , one or more of -CH 2- constituting the alkyl group are -O-, -S-, -N (Q)-, and -CO-O.
  • Q represents a substituent.
  • the type of the substituent is not particularly limited, and examples thereof include known substituents, and examples thereof include the groups exemplified by the substituents that the alkyl group represented by R 1 may have. * Represents the bond position.
  • the photoaligned compound preferably has at least one of the repeating units represented by the formulas (7) to (9) in that the effect of the present invention is more excellent.
  • R 10 , R 14 and R 15 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
  • the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 1 to 5 carbon atoms.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, or may have a structure in which these are combined.
  • Type of the substituents which may be possessed by the alkyl group is not particularly limited, include known substituents, include the groups exemplified in the alkyl group has optionally may substituent represented by R 1 Be done.
  • L 6 , L 7 and L 8 each independently represent a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group include the groups exemplified by the divalent linking groups represented by L 1 , L 2 , L 3 , L 4 and L 5 described above.
  • Y - represents an anion.
  • Y in the formula (7) - is, Y in the formula (2) - as synonymous.
  • E + represents a cation.
  • E + in equation (8) is synonymous with E + in equation (3).
  • R 11 , R 12 and R 13 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
  • the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 1 to 5 carbon atoms.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, or may have a structure in which these are combined.
  • Type of the substituents which may be possessed by the alkyl group is not particularly limited, include known substituents, include the groups exemplified in the alkyl group has optionally may substituent represented by R 1 Be done.
  • the content of the repeating unit having an interacting group in the photo-aligned compound is not particularly limited, but 2 to 85% by mass is added to all the repeating units in the photo-aligned compound in that the effect of the present invention is more excellent. Preferably, 5 to 70% by mass is more preferable.
  • the photo-oriented compound preferably contains the above-mentioned repeating unit having a photo-oriented group and the repeating unit having an interacting group.
  • the photo-oriented compound may contain other repeating units other than the repeating unit having a photo-oriented group and the repeating unit having an interacting group.
  • repeating units include repeating units having a polymerizable group.
  • the polymerizable group include a radically polymerizable group and a cationically polymerizable group.
  • examples of the radically polymerizable group include an acryloyl group and a methacryloyl group
  • examples of the cationically polymerizable group include an epoxy group and an oxetanyl group.
  • the photo-aligned compound contains a repeating unit having a polymerizable group
  • the content of the repeating unit having a polymerizable group in the photo-aligned compound is not particularly limited, but the effect of the present invention is more excellent in the photo-aligned compound. 20 to 80% by mass is preferable, and 30 to 70% by mass is more preferable, based on all the repeating units of.
  • repeating units include repeating units having an alkyl group, which are different from any of a repeating unit having a photo-oriented group, a repeating unit having an interacting group, and a repeating unit having a polymerizable group.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group is not particularly limited, and is preferably 1 to 20 and more preferably 1 to 15.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, or may have a structure in which these are combined.
  • a cyclic alkyl group is preferable because it can suppress the relaxation of the orientation of the photo-aligned compound due to heat. Examples of the cyclic alkyl group include adamantane and the like.
  • the content of the repeating unit having an alkyl group in the photo-aligned compound is not particularly limited, but the effect of the present invention is more excellent in the photo-aligned compound. It is preferably 20 to 80% by mass, more preferably 30 to 70% by mass, based on all the repeating units.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the photo-aligned compound is not particularly limited, but 10,000 to 500,000 is preferable, and 20,000 to 300,000 is more preferable, because the effect of the present invention is more excellent.
  • the weight average molecular weight and the number average molecular weight in the present invention are values measured by a gel permeation chromatography (GPC) method under the following conditions.
  • the photo-aligned compound can be synthesized by a known method.
  • the content of the photoalignment compound in the composition is not particularly limited, but in that the effect of the present invention is more excellent, it is 0.01 to 0.01 to the content of the liquid crystal compound in the composition (total mass of the liquid crystal compound). It is preferably 30% by mass, more preferably 0.1 to 10% by mass.
  • the composition may contain a compound other than the liquid crystal compound and the photoalignment compound described above.
  • the composition may include a leveling agent.
  • the leveling agent preferably has a fluorine atom or a silicon atom. That is, as the leveling agent, a fluorine-based leveling agent or a silicon-based leveling agent is preferable, and a fluorine-based leveling agent is more preferable.
  • the leveling agent examples include the compounds represented by the general formula (I) described in paragraphs [0079] to [0102] of JP-A-2007-069471, JP-A-2013-047244, and JP-A-2013.
  • the content of the leveling agent in the composition is preferably 0.01 to 5% by mass, more preferably 0.05 to 1% by mass, based on the total solid content in the composition.
  • the composition may contain a polymerization initiator.
  • the polymerization initiator used is selected according to the type of polymerization reaction, and examples thereof include a thermal polymerization initiator and a photopolymerization initiator.
  • examples of the photopolymerization initiator include ⁇ -carbonyl compounds, acyloin ethers, ⁇ -hydrocarbon-substituted aromatic acyloin compounds, polynuclear quinone compounds, and combinations of triarylimidazole dimers and p-aminophenyl ketones. Be done.
  • the content of the polymerization initiator in the composition is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.3 to 10% by mass, based on the total solid content of the composition.
  • the composition may contain a thermoacid generator.
  • a thermoacid generator when the photo-alignment compound has a cationically polymerizable group, a liquid crystal layer having excellent heat resistance can be obtained by polymerizing the cationically polymerizable group using a thermoacid generator when forming the liquid crystal layer.
  • the content of the thermoacid generator in the composition is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.3 to 10% by mass, based on the total solid content of the composition.
  • the composition may contain a polymerizable monomer.
  • the polymerizable monomer include radically polymerizable or cationically polymerizable compounds. Of these, a polyfunctional radically polymerizable monomer is preferable.
  • a monomer copolymerizable with the above-mentioned liquid crystal compound having a polymerizable group is preferable.
  • the content of the polymerizable monomer in the composition is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 2 to 30% by mass, based on the total mass of the liquid crystal compound in the composition.
  • the composition may contain a solvent.
  • a solvent an organic solvent is preferable.
  • Organic solvents include amines (eg diisopropylethylamine), amides (eg N, N-dimethylformamide), sulfoxides (eg dimethyl sulfoxide), heterocyclic compounds (eg pyridine, 1,3-dioxolane), hydrocarbons.
  • benzene, hexane alkyl halides (eg, chloroform, dichloromethane), esters (eg, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone, cyclopentanone), and ethers (eg, eg, acetone, methyl ethyl ketone, cyclopentanone).
  • Tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane Two or more kinds of organic solvents may be used in combination.
  • the composition may contain various orientation control agents such as a vertical alignment agent and a horizontal alignment agent. These orientation control agents are compounds capable of horizontally or vertically controlling the orientation of the liquid crystal compound on the interface side.
  • the composition may contain a polymerization inhibitor, an adhesion improver, and a plasticizer in addition to the above components.
  • the composition for forming a liquid crystal layer may contain a polymerization inhibitor for the purpose of suppressing the polymerization of the liquid crystal compound in step 2 described later.
  • the method for forming the liquid crystal layer is not particularly limited as long as it is formed by using the above composition and the photoalignment compound can be unevenly distributed on the organic substrate side as described above.
  • a production method having the following steps 1 to 3 is preferable.
  • Step 1 A composition containing a polymerizable liquid crystal compound and a photoalignment compound having an interacting group is applied onto an organic substrate to form a coating film.
  • Step 2 Polarization of the formed coating film.
  • Step 3 A step of orienting the polymerizable liquid crystal compound in the coating film obtained in Step 2 and then performing a curing treatment to form a liquid crystal layer.
  • the procedures of Steps 1 to 3 will be described in detail below. ..
  • Step 1 is a step of applying a composition containing a polymerizable liquid crystal compound and a photoalignment compound having an interacting group onto an organic substrate to form a coating film.
  • a composition containing a polymerizable liquid crystal compound and a photoalignment compound having an interacting group onto an organic substrate to form a coating film.
  • composition used is as described above.
  • organic base material used is as described above.
  • the method of applying the composition onto the organic substrate is not particularly limited, and is limited to curtain coating method, dip coating method, spin coating method, print coating method, spray coating method, slot coating method, roll coating method, slide coating method, and blade.
  • Examples include a coating method, a gravure coating method, and a wire bar method.
  • the coating film may be heat-treated after the coating film is formed and before the step 2 described later. By performing the heat treatment, the photo-aligned compounds are more likely to be unevenly distributed on the organic substrate side.
  • the heating temperature during the heat treatment is preferably 50 to 250 ° C., more preferably 50 to 150 ° C., and preferably 10 seconds to 10 minutes as the heating time because the effect of the present invention is more excellent. ..
  • Step 2 is a step of irradiating the formed coating film with polarized light.
  • the photoalignment compounds unevenly distributed in the coating film are oriented in a predetermined direction, and a part of the region in the coating film can function as a photoalignment film.
  • the polarization applied to the coating film is not particularly limited, and examples thereof include linearly polarized light, circularly polarized light, and elliptically polarized light, and linearly polarized light is preferable.
  • the wavelength of polarized light is not particularly limited, and examples thereof include ultraviolet rays, near ultraviolet rays, and visible light. Of these, near-ultraviolet rays of 250 to 450 nm are preferable.
  • the light source for irradiating polarized light include a xenon lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, and a metal halide lamp.
  • an interference filter, a color filter, or the like for ultraviolet rays or visible rays obtained from such a light source the wavelength range to be irradiated can be limited.
  • linearly polarized light can be obtained by using a polarizing filter or a polarizing prism for the light from these light sources.
  • the irradiation direction of polarized light is not particularly limited, and irradiation may be performed from the coating film side or from the organic substrate side. Irradiation from the organic substrate side is preferable because the effect of the present invention is more excellent.
  • the integrated light amount of polarized light is not particularly limited , but is preferably 1 to 300 mJ / cm 2 and more preferably 2 to 100 mJ / cm 2 .
  • Step 3 is a step of orienting the polymerizable liquid crystal compound in the coating film obtained in step 2 and then performing a curing treatment to form a liquid crystal layer.
  • the polymerizable liquid crystal compound is oriented based on the orientation restricting force of the photoaligned compound oriented in the predetermined direction obtained in step 2, and the polymerizable liquid crystal compound is cured.
  • a liquid crystal layer formed by immobilizing the oriented liquid crystal compound is formed.
  • Examples of the method for orienting the polymerizable liquid crystal compound include heat treatment.
  • the conditions for heating the coating film are not particularly limited, but the heating temperature is preferably 50 to 250 ° C, more preferably 50 to 150 ° C, and the heating time is preferably 10 seconds to 10 minutes. Further, after heating the coating film, the coating film may be cooled, if necessary, before the curing treatment described later.
  • the cooling temperature is preferably 20 to 200 ° C, more preferably 30 to 150 ° C.
  • the coating film in which the polymerizable liquid crystal compound is oriented is subjected to a curing treatment.
  • the method of curing treatment performed on the coating film on which the polymerizable liquid crystal compound is oriented is not particularly limited, and examples thereof include light irradiation treatment and heat treatment. Among them, the light irradiation treatment is preferable, and the ultraviolet irradiation treatment is more preferable from the viewpoint of manufacturing suitability.
  • the irradiation conditions of the light irradiation treatment are not particularly limited, but an irradiation amount of 50 to 1000 mJ / cm 2 is preferable.
  • the atmosphere during the light irradiation treatment is not particularly limited, but a nitrogen atmosphere is preferable.
  • an optical film in which the photoalignment compounds are unevenly distributed on the organic substrate side in the liquid crystal layer can be obtained.
  • the composition used in the above step 1 contains a leveling agent
  • the leveling agent is unevenly distributed on the side opposite to the organic base material side of the formed liquid crystal layer. That is, the liquid crystal layer formed in the optical film when the composition contains a leveling agent has two main surfaces formed by using the composition containing the liquid crystal compound, the photoalignment compound, and the leveling agent. This corresponds to a liquid crystal film in which the leveling agent is unevenly distributed on one surface main surface side and the photoalignment compound is unevenly distributed on the other main surface side in the liquid crystal film.
  • the fact that the photo-aligned compound is unevenly distributed on the other main surface side corresponds to the fact that the uneven distribution degree calculated by the uneven distribution degree calculation method 3 described later is 2.0 or more.
  • Uneven distribution calculation method 3 When the main surface of the two main surfaces of the liquid crystal film on the side where the leveling agent is unevenly distributed is the main surface A and the other surface is the main surface B, the main surface A of the liquid crystal film is the main surface.
  • the secondary ion intensity derived from the photoaligned compound in the liquid crystal film was measured by the flight time type secondary ion mass spectrometry while irradiating the surface B side with an ion beam, the secondary ion intensity derived from the photoaligned compound was measured from the main surface A of the liquid crystal film.
  • the region up to the depth position corresponding to 80% of the total thickness of the liquid crystal film is defined as the upper layer region toward the main surface B side, and the above-mentioned depth position (depth position corresponding to 80% of the total thickness of the liquid crystal film).
  • the maximum secondary ion intensity derived from the photoaligned compound in the lower layer region is relative to the average value IC2 of the secondary ion intensity derived from the photoaligned compound in the upper layer region.
  • the ratio of the values IC1 (IC1 / IC2 ) is defined as the degree of uneven distribution.
  • main surface X one of the two main surfaces of the liquid crystal film (hereinafter, also simply referred to as “main surface X”) to the other main surface (hereinafter, simply “main surface Y”). Also referred to as) side, while irradiating an ion beam, the time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) is performed to obtain the secondary ion intensity derived from the leveling agent in the liquid crystal layer and the secondary ion intensity derived from the photoalignment compound. Measure the secondary ion intensity.
  • the type of ion beam include an ion beam using an argon gas cluster ion gun (Ar-GCIB gun).
  • the region from the main surface X to the depth position (hereinafter, also referred to as “depth position MX”) corresponding to 20% of the total thickness of the liquid crystal film from the main surface Y side is the upper layer region X.
  • the secondary ionic strength derived from the leveling agent in the upper layer region X is relative to the average value I X2 of the secondary ionic strength derived from the leveling agent in the lower layer region X.
  • the ratio of the maximum value IX1 of the ionic strength (IX1 / IX2 ) is obtained.
  • the region from the main surface Y toward the main surface X side to the depth position (hereinafter, also referred to as “depth position MY”) corresponding to 20% of the total thickness of the liquid crystal film is defined as the upper layer region Y.
  • the region from the depth position MY to the main surface X is defined as the lower layer region Y
  • the ratio of the maximum value I Y1 of the intensity (I Y1 / I Y2 ) is obtained.
  • the main surface A is the main surface on the side, and when the ratio (I Y1 / I Y2 ) is large, the main surface Y is the main surface A on the side where the leveling agent is unevenly distributed.
  • the ratio ( IC1 / IC2 ) is calculated according to the procedure of the uneven distribution degree calculation method 3 described above.
  • the ratio (IC1 / IC2 ) is preferably 3.5 or more, more preferably 5.0 or more, in that the effect of the present invention is more excellent.
  • the upper limit is not particularly limited, but it is often 30.0 or less, and more often 20.0 or less.
  • the uneven distribution of the leveling agent on one main surface side corresponds to the uneven distribution degree calculated by the uneven distribution degree calculation method 4 described later being 2.0 or more.
  • Uneven distribution calculation method 4 From one of the two main surfaces of the liquid crystal film (hereinafter, also simply referred to as "main surface X") to the other main surface (hereinafter, also simply referred to as “main surface Y"). ) The intensity of the secondary ion derived from the leveling agent in the liquid crystal film is measured by the time-of-flight secondary ion mass spectrometry while irradiating the ion beam toward the side. Next, the region from the main surface X to the depth position (hereinafter, also referred to as “depth position MX”) corresponding to 20% of the total thickness of the liquid crystal layer from the main surface Y side is the upper layer region X.
  • depth position MX the depth position corresponding to 20% of the total thickness of the liquid crystal layer from the main surface Y side is the upper layer region X.
  • the secondary ionic strength derived from the leveling agent in the upper layer region X is relative to the average value I X2 of the secondary ionic strength derived from the leveling agent in the lower layer region X.
  • the ratio of the maximum value IX1 of the ionic strength (IX1 / IX2 ) is obtained.
  • the region from the main surface Y toward the main surface X side to the depth position (hereinafter, also referred to as “depth position MY”) corresponding to 20% of the total thickness of the liquid crystal layer is defined as the upper layer region Y.
  • the ratio of the maximum value I Y1 of the intensity (I Y1 / I Y2 ) is obtained. Comparing the obtained ratio ( IX1 / I X2 ) with the ratio (I Y1 / I Y2 ), if the ratio ( IX1 / I X2 ) is large, the leveling agent is unevenly distributed on the main surface X.
  • the main surface A which is the main surface on the side, is used, and the ratio ( IX1 / I X2 ) is the degree of uneven distribution.
  • the ratio (I Y1 / I Y2 ) is large, the leveling agent is unevenly distributed on the main surface Y.
  • the main surface A which is the main surface on the side, is used, and the ratio (I Y1 / I Y2 ) is used as the degree of uneven distribution.
  • the higher the degree of uneven distribution the more the leveling agent is unevenly distributed on one main surface side.
  • the degree of uneven distribution is preferably 30.0 or more, more preferably 60.0 or more, in that the effect of the present invention is more excellent.
  • the upper limit is not particularly limited, but it is often 300.0 or less, and more often 150.0 or less.
  • the liquid crystal film has the same structure as the liquid crystal layer shown in FIG. 1 described above, and the description thereof will be omitted.
  • the liquid crystal layer and the liquid crystal film in the optical film of the present invention are less likely to cause uneven film thickness caused by dry air during formation. More specifically, in the liquid crystal layer or the liquid crystal film in the optical film of the present invention, unevenness in film thickness caused by dry air when forming the liquid crystal layer from a predetermined coating film is unlikely to occur.
  • film thickness unevenness is also referred to as “wind unevenness”.
  • the optical film of the present invention may further have another optically anisotropic layer on the liquid crystal layer described above (on the surface of the liquid crystal layer opposite to the organic substrate).
  • the other optically anisotropic layer is preferably an optically anisotropic layer formed by using a polymerizable liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound.
  • examples of the polymerizable liquid crystal compound contained in the polymerizable liquid crystal composition for forming another optically anisotropic layer include the polymerizable liquid crystal compound used for forming the above-mentioned liquid crystal layer.
  • the polymerizable liquid crystal composition for forming another optically anisotropic layer may be used for forming the above-mentioned liquid crystal layer, such as a leveling agent, a polymerization initiator, a polymerizable monomer, a solvent, and orientation control. It may contain an agent and other components such as an adhesion improver.
  • the liquid crystal layer may be surface-treated before the other optically anisotropic layer described above is formed on the liquid crystal layer.
  • the surface treatment include glow discharge treatment, corona discharge treatment (corona treatment), and ultraviolet (UV) treatment, and corona treatment is preferable from the viewpoint of enhancing the orientation of other optically anisotropic layers.
  • the corona treatment method include methods as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-140355.
  • an optically anisotropic layer having a phase difference in the thickness direction is preferable because it can reduce light leakage in the oblique direction when the optical film is applied as a viewing angle compensating plate for a liquid crystal cell. ..
  • the retardation in the thickness direction of the optically anisotropic layer having a phase difference in the thickness direction is not particularly limited, but the wavelength can be reduced from the viewpoint of reducing light leakage in the oblique direction when the optical film is applied as a viewing angle compensating plate for a liquid crystal cell.
  • the retardation in the thickness direction at 550 nm is preferably ⁇ 10 to ⁇ 160 nm, more preferably ⁇ 20 to ⁇ 130 nm.
  • the thickness of the other optically anisotropic layer is not particularly limited, and is preferably 0.1 to 10 ⁇ m, more preferably 0.1 to 5 ⁇ m.
  • the optical film and the liquid crystal film can be applied to various uses.
  • an image display device including a display element and an optical film or a liquid crystal film can be mentioned.
  • the liquid crystal layer of the optical film may be transferred onto the display element to peel off the organic base material to form an image display device including the display element and the liquid crystal layer.
  • the display element used in the image display device of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a liquid crystal cell, an organic electroluminescence (hereinafter abbreviated as "EL") display panel, and a plasma display panel, and the liquid crystal cell or An organic EL display panel is preferred. That is, as the image display device of the present invention, a liquid crystal display device using a liquid crystal cell as a display element or an organic EL display device using an organic EL display panel as a display element is preferable.
  • the liquid crystal cell used in the liquid crystal display device is preferably a VA (Vertical Element) mode, an OCB (Optically Compensated Bend) mode, an IPS (In-Plane-Switching) mode, or a TN (Twisted Nematic) mode. ..
  • a polarizer As the liquid crystal display device which is an example of the image display device of the present invention, for example, it is preferable to have a polarizer, an optical film (or a liquid crystal layer, a liquid crystal film), and a liquid crystal cell in this order from the visual side.
  • the polarizer From the viewing side, the polarizer, the above-mentioned other optically anisotropic layer (preferably an optically anisotropic layer having a phase difference in the thickness direction), and the above-mentioned liquid crystal layer (preferably an optical difference having a phase difference in the in-plane direction). It is more preferable to have a square layer) and a liquid crystal cell in this order.
  • the organic EL display device which is an example of the image display device of the present invention, includes, for example, a polarizer, an optical film (or a liquid crystal layer, a liquid crystal film), and an organic EL display panel in this order from the viewing side. Is preferable.
  • the polarizer is not particularly limited as long as it is a member having a function of converting light into specific linearly polarized light, and conventionally known absorption type polarizers and reflection type polarizers can be used.
  • absorption type polarizer an iodine-based polarizer, a dye-based polarizer using a dichroic dye, a polyene-based polarizer, and the like are used.
  • the iodine-based polarizer and the dye-based polarizer include a coating type polarizing element and a stretching type polarizing element, and both of them can be applied.
  • Japanese Patent No. 5048120 Japanese Patent No. 5143918, Japanese Patent No. 46910205, and Japanese Patent No.
  • the methods described in Japanese Patent No. 4751481 and Japanese Patent No. 4751486 can be mentioned, and known techniques for these polarizers can also be preferably used.
  • the reflective polarizer include a polarizer in which thin films having different birefringences are laminated, a wire grid polarizer, and a polarizer in which a cholesteric liquid crystal having a selective reflection region and a 1/4 wave plate are combined.
  • a polymer containing a polyvinyl alcohol-based resin (-CH 2- CHOH- as a repeating unit.
  • a polyvinyl alcohol-based resin (-CH 2- CHOH- as a repeating unit.
  • a polarizer containing (1) is preferable.
  • the thickness of the polarizer is not particularly limited, and is preferably 3 to 60 ⁇ m, more preferably 5 to 30 ⁇ m.
  • the organic EL display panel is a member in which a light emitting layer or a plurality of organic compound thin films including a light emitting layer are formed between a pair of electrodes of an anode and a cathode.
  • the organic EL display panel may have a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, an electron transport layer, a protective layer, and the like in addition to the light emitting layer, and each of these layers has other functions. It may be provided.
  • reaction solution was stirred at 50 ° C. for 6 hours.
  • the reaction mixture was cooled to room temperature, washed separately with water, and the obtained organic phase was dried over anhydrous magnesium sulfate. Magnesium sulfate was filtered off, and the obtained solution was concentrated to obtain a yellowish white solid.
  • the obtained yellowish white solid was dissolved by heating in methyl ethyl ketone (400 g) and recrystallized to obtain 76 g of the following monomer mA-1 as a white solid (yield 40%).
  • Me represents a methyl group.
  • the reaction solution was stirred while maintaining the reaction solution. After completion of the reaction, the reaction solution was allowed to cool to room temperature, and dimethylacetamide (60 g) was added to the reaction solution for dilution to obtain a polymer solution having a polymer concentration of about 20% by mass.
  • the obtained polymer solution is poured into a large excess of methanol to precipitate the polymer, the precipitate is filtered off, the obtained solid content is washed with a large amount of methanol, and then air-dried at room temperature for 24 hours. As a result, polymer P-1 was obtained.
  • each repeating unit in the following structural formula represent the content (mass%) of each repeating unit with respect to all the repeating units, and below, 91% by mass and 9% by mass from the repeating unit on the left side. Met.
  • the weight average molecular weight of the polymer P-1 measured by the above method was 58,000.
  • reaction solution was allowed to cool to room temperature, and cyclohexanone (30 g) was added to the reaction solution for dilution to obtain a polymer solution having a polymer concentration of about 20% by mass.
  • the obtained polymer solution is poured into a large excess of methanol to precipitate the polymer, the precipitate is filtered off, the obtained solid content is washed with a large amount of methanol, and then air-dried at room temperature for 24 hours. As a result, a polymer of monomer mA-1 and methacrylic acid was obtained.
  • the obtained polymer of monomer mA-1 and methacrylic acid (1.0 g) was added to a mixed solvent (4.0 g) of cyclohexanone / isopropyl alcohol (2/1) and dissolved at 50 ° C. Then, diisopropylethylamine (418 ⁇ L) was added to the obtained solution, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 30 minutes to obtain a polymer P-2 (solid content concentration: 20%).
  • the numerical values described in each repeating unit in the following structural formula represent the content (mass%) of each repeating unit with respect to all the repeating units, and below, 79% by mass and 21% by mass from the repeating unit on the left side. Met.
  • the reaction solution was allowed to cool to room temperature, and the obtained polymer solution was poured into a large excess of methanol to precipitate the polymer. Then, the precipitate was collected by filtration, and the recovered solid content was washed with a large amount of methanol and then vacuum dried at 40 ° C. for 6 hours to obtain a polymer P-10c.
  • each repeating unit in the following structural formula represent the content (mass%) of each repeating unit with respect to all the repeating units, and below, 12% by mass and 78% by mass from the repeating unit on the left side. It was 10% by mass.
  • Base material B-1 By corona-treating one side of a cycloolefin polymer film (ZF-14, manufactured by Zeon Corporation) once under the conditions of an output of 0.3 kW and a processing speed of 7.6 m / min using a corona treatment apparatus. Substrate B-1 was obtained.
  • the base material B-1 had a hydrogen-bonding group such as a hydroxy group on the corona-treated surface.
  • a cellulose acylate film (Fujitac ZRD40, manufactured by FUJIFILM Corporation) is passed through a dielectric heating roll having a temperature of 60 ° C. to raise the film surface temperature to 40 ° C., and then an alkaline solution having the following composition is applied to one side of the film.
  • the film was applied at a coating rate of 14 ml / m 2 using a bar coater and heated to 110 ° C.
  • the obtained film was conveyed for 10 seconds under a steam-type far-infrared heater manufactured by Noritake Company Limited.
  • 3 ml / m 2 of pure water was applied onto the obtained film using the same bar coater.
  • the obtained film was washed with water by a fountain coater and drained with an air knife three times, and then transported to a drying zone at 70 ° C. for 10 seconds to be dried to prepare an alkali saponified cellulose acylate film. did.
  • the alignment layer coating liquid having the following composition was applied to the saponified cellulose acylate film as described above using a bar coater. After coating, the obtained film was dried with warm air at 60 ° C. for 60 seconds and further dried with warm air at 100 ° C. for 120 seconds to obtain an oriented layer Y1.
  • polymerization initiator (IN1)” represents a photopolymerization initiator (IRGACURE2959, manufactured by BASF).
  • composition 1 for forming a vertically oriented liquid crystal layer was applied onto the oriented layer Y1 using a bar coater.
  • the coating film formed on the alignment layer was heated at 60 ° C. for 1 minute with warm air, and then 300 mJ / cm at a wavelength of 365 nm using a high-pressure mercury lamp in a nitrogen atmosphere while maintaining 60 ° C.
  • the ultraviolet rays of 2 were irradiated from the coating film side.
  • the liquid crystal layer side on which the vertically oriented liquid crystal compound of the laminate obtained above is fixed is treated once using a corona treatment device under the conditions of an output of 0.3 kW and a treatment speed of 7.6 m / min. Obtained the base material B-2.
  • the base material B-2 had a hydrogen-bonding group such as a hydroxy group on the corona-treated surface.
  • composition 1 for forming a liquid crystal layer was applied to the surface of the base material B-1 on the corona-treated side using a bar coater.
  • the coating film formed on the substrate is dried at room temperature for 30 seconds, and then the substrate is passed through a bandpass filter (BPF313, manufactured by Asahi Spectrometer Co., Ltd.) having a wavelength of 313 nm and a wire grid polarizer using a high-pressure mercury lamp.
  • BPF313 manufactured by Asahi Spectrometer Co., Ltd.
  • Polarized ultraviolet rays were irradiated from the surface side opposite to the surface on which the coating film of the material was formed (the side opposite to the coating film forming surface) (50 mJ / cm 2 at a wavelength of 313 nm).
  • the obtained laminate was heated with warm air at 120 ° C. for 1 minute, then cooled to 60 ° C., and then ultraviolet rays of 80 mJ / cm 2 at a wavelength of 365 nm using a high-pressure mercury lamp in a nitrogen atmosphere.
  • the optical film of Example 1 which is a laminate of the base material B-1 and the liquid crystal layer (thickness 2.7 ⁇ m) was produced.
  • the Re (550) of the obtained optical film was 140 nm.
  • Example 2 An optical film was produced according to the same procedure as in Example 1 except that the liquid crystal layer forming composition 1 was changed to the following liquid crystal layer forming composition 2.
  • ⁇ Liquid crystal layer forming composition 2 ⁇ -The above-mentioned polymerizable liquid crystal compound L-1 7.1 parts by mass-The above-mentioned polymerizable liquid crystal compound L-2 1.3 parts by mass-The above-mentioned polymerizable liquid crystal compound L-3 0.2 parts by mass-The above-mentioned polymerizable liquid crystal compound L- 4 46.5 parts by mass, the polymerizable liquid crystal compound L-5 25.0 parts by mass, the polymerizable liquid crystal compound L-6 15.0 parts by mass, the polymerizable compound A-1 5.0 parts by mass, and the polymerization Sex compound A-2 5.0 parts by mass, polymerization initiator (Irgacure2959, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 4.0 parts by mass ⁇ 0.2 parts by mass of the leveling agent T-1
  • Example 3 The following liquid crystal layer forming composition 3 was applied to the surface of the base material B-1 on the corona-treated side using a bar coater.
  • the coating film formed on the substrate was dried at room temperature for 30 seconds, and then heated with warm air at 120 ° C. for 1 minute. Subsequently, using a high-pressure mercury lamp, the surface side opposite to the surface on which the coating film of the base material was formed (BPF 313, manufactured by Asahi Spectrometer Co., Ltd.) and a wire grid polarizer (BPF 313). Polarized ultraviolet rays were irradiated from the side opposite to the coating film forming surface (50 mJ / cm 2 at a wavelength of 313 nm).
  • the obtained laminate was heated with warm air at 120 ° C. for 1 minute, then cooled to 60 ° C., and then ultraviolet rays of 80 mJ / cm 2 at a wavelength of 365 nm using a high-pressure mercury lamp in a nitrogen atmosphere.
  • the coating film side was subsequently irradiated from the coating film side, and then ultraviolet rays of 300 mJ / cm 2 were irradiated from the coating film side while heating at 120 ° C.
  • the optical film of Example 3 which is a laminate of the base material B-1 and the liquid crystal layer (thickness 2.7 ⁇ m) was produced.
  • Example 4 An optical film was produced according to the same procedure as in Example 3 except that the polymer P-3 was changed to the polymer P-4.
  • Example 5 An optical film was produced according to the same procedure as in Example 1 except that the polymer P-1 was changed to the polymer P-5.
  • Liquid crystal layer forming composition 4 ⁇ -The above-mentioned polymerizable liquid crystal compound L-1 7.1 parts by mass-The above-mentioned polymerizable liquid crystal compound L-2 1.3 parts by mass-The above-mentioned polymerizable liquid crystal compound L-3 0.2 parts by mass-The above-mentioned polymerizable liquid crystal compound L- 4 46.5 parts by mass, the polymerizable liquid crystal compound L-5 25.0 parts by mass, the polymerizable liquid crystal compound L-6 15.0 parts by mass, the polymerizable compound A-1 5.0 parts by mass, and the polymerization Sex compound A-2 5.0 parts by mass, polymerization initiator (Irgacure2959, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 4.0 parts by mass, 0.2 parts by mass of the leveling agent T-1, 3.
  • Example 7 An optical film was produced according to the same procedure as in Example 1 except that the polymer P-1 was changed to the polymer P-7.
  • Example 8> The following liquid crystal layer forming composition 5 was applied to one side of a cellulose acylate film (Fujitac ZRD40, manufactured by FUJIFILM Corporation) (film thickness 40 ⁇ m) using a bar coater.
  • the surface on which the liquid crystal layer forming composition 5 of the cellulose acylate film was applied had a hydroxy group.
  • the coating film formed on the substrate (cellulose acylate film) was dried at room temperature for 30 seconds, and then a bandpass filter (BPF313, manufactured by Asahi Spectroscopy Co., Ltd.) having a wavelength of 313 nm was used using a high-pressure mercury lamp.
  • a bandpass filter BPF313, manufactured by Asahi Spectroscopy Co., Ltd.
  • Polarized ultraviolet rays were irradiated from the surface side opposite to the surface on which the coating film of the base material was formed (the side opposite to the coating film forming surface) via the wire grid polarizer (50 mJ / cm 2 at a wavelength of 313 nm). .. Then, the obtained laminate was heated with warm air at 120 ° C. for 1 minute, then cooled to 60 ° C., and then ultraviolet rays of 80 mJ / cm 2 at a wavelength of 365 nm using a high-pressure mercury lamp in a nitrogen atmosphere. Was subsequently irradiated from the coating film side, and then ultraviolet rays of 300 mJ / cm 2 were irradiated from the coating film side while heating at 120 ° C.
  • Example 8 which is a laminate of a cellulose acylate film and a liquid crystal layer (thickness 2.7 ⁇ m) was produced.
  • ⁇ Liquid crystal layer forming composition 5 ⁇ -The above-mentioned polymerizable liquid crystal compound L-1 7.1 parts by mass-The above-mentioned polymerizable liquid crystal compound L-2 1.3 parts by mass-The above-mentioned polymerizable liquid crystal compound L-3 0.2 parts by mass-The above-mentioned polymerizable liquid crystal compound L- 4 46.5 parts by mass, the polymerizable liquid crystal compound L-5 25.0 parts by mass, the polymerizable liquid crystal compound L-6 15.0 parts by mass, the polymerizable compound A-1 5.0 parts by mass, and the polymerization Sex compound A-2 5.0 parts by mass, polymerization initiator (Irgacure2959, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 4.0 parts by mass, 0.2 parts by mass of the above leveling agent T-1
  • Example 9 An optical film was produced according to the same procedure as in Example 1 except that the base material B-1 was changed to the base material B-2.
  • Example 10 The following liquid crystal layer forming composition 6 was applied to the surface of the base material B-1 on the corona-treated side using a bar coater.
  • the coating film formed on the substrate is dried at room temperature for 30 seconds, and then the substrate is passed through a bandpass filter (BPF313, manufactured by Asahi Spectrometer Co., Ltd.) having a wavelength of 313 nm and a wire grid polarizer using a high-pressure mercury lamp.
  • BPF313 manufactured by Asahi Spectrometer Co., Ltd.
  • Polarized ultraviolet rays were irradiated from the surface side opposite to the surface on which the coating film of the material was formed (the side opposite to the coating film forming surface) (50 mJ / cm 2 at a wavelength of 313 nm).
  • Example 9 which is a laminate of the base material B-1 and the liquid crystal layer (thickness 2.0 ⁇ m) was produced.
  • Liquid crystal layer forming composition 6 ⁇ -The following polymerizable liquid crystal compound L-7 10.0 parts by mass-The following polymerizable liquid crystal compound L-8 90.0 parts by mass-Polymerization initiator (Irgacure2959, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 4.0 parts by mass, fluorine-based leveling agent (S420, manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd.) 0.2 parts by mass, polymer P-1 3.0 parts by mass, cyclopentanone 162.3 parts by mass, 1,3-dioxolane 243.5 parts by mass ⁇ ⁇
  • mass-Polymerization initiator Irgacure2959, manufactured by Ciba Specialty Chemicals
  • fluorine-based leveling agent S420, manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd.
  • Example 11 An optical film was produced according to the same procedure as in Example 1 except that the amount of the polymer P-1 added was changed to 40.0 parts by mass.
  • composition 1 for forming a photo-alignment layer was applied to the surface of the base material B-1 on the corona-treated side using a bar coater. Then, the coating film formed on the substrate was dried with warm air at 125 ° C. for 2 minutes to remove the solvent, and a precursor layer having a thickness of 0.3 ⁇ m was formed.
  • polarized ultraviolet rays are irradiated from the precursor layer side via a bandpass filter (BPF313, manufactured by Asahi Spectrometer Co., Ltd.) and a wire grid polarizer (BPF313, manufactured by Asahi Spectrometer Co., Ltd.) (50 mJ / cm 2 at a wavelength of 313 nm).
  • a photoalignment layer (thickness 0.3 ⁇ m) was formed.
  • composition for forming a photo-aligned layer 1 Polymer P-10 100.00 parts by mass Thermal acid generator D-1 6.00 parts by mass Diisopropylethylamine 0.60 parts by mass Butyl acetate 953.12 parts by mass Methyl ethyl ketone 238.28 parts by mass ⁇ ⁇
  • the following composition 7 for forming a liquid crystal layer was applied onto the photoalignment layer using a bar coater.
  • the obtained laminate was heated with warm air at 120 ° C. for 1 minute, then cooled to 60 ° C., and then coated with ultraviolet rays of 80 mJ / cm 2 at a wavelength of 365 nm using a high-pressure mercury lamp in a nitrogen atmosphere. Irradiation was performed from the film side, and then ultraviolet rays of 300 mJ / cm 2 were irradiated from the coating film side while heating at 120 ° C.
  • the optical film of Comparative Example 2 which is a laminate of the base material B-1, the photoalignment layer, and the liquid crystal layer (thickness 2.7 ⁇ m) was produced.
  • ⁇ Liquid crystal layer forming composition 7 ⁇ -The above-mentioned polymerizable liquid crystal compound L-1 7.1 parts by mass-The above-mentioned polymerizable liquid crystal compound L-2 1.3 parts by mass-The above-mentioned polymerizable liquid crystal compound L-3 0.2 parts by mass-The above-mentioned polymerizable liquid crystal compound L- 4 46.5 parts by mass, the polymerizable liquid crystal compound L-5 25.0 parts by mass, the polymerizable liquid crystal compound L-6 15.0 parts by mass, the polymerizable compound A-1 5.0 parts by mass, and the polymerization Sex compound A-2 5.0 parts by mass, polymerization initiator (Irgacure2959, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 4.0 parts by mass, 0.2 parts by mass of the
  • the liquid crystal layer 0 to 20% (the region from the interface with air to the thickness position of 20% of the total film thickness) and 20 to 80% (the entire film) in the film thickness direction from the surface (air interface).
  • the average tilt angle of the liquid crystal compound at the position (region to the interface) was evaluated.
  • Re (550) in-plane retardation at a wavelength of 550 nm
  • Re (550) in-plane retardation at a wavelength of 550 nm
  • the ratio of Re (550) after holding is less than 96%.
  • Example 9 From the optical films obtained in Example 9 and Comparative Example 3, a square film having a side length of 40 mm was cut out. An adhesive was attached to the surface of the obtained film on the liquid crystal layer side, and the adhesive surface was attached to glass having the same size as the film.
  • the obtained square-shaped bonded product having a side length of 40 mm was held in an environment of a temperature of 100 ° C. and a humidity of 95% for 144 hours, and then, as shown in FIG. 4, the two opposite sides of the bonded product were opposed to each other.
  • Re (550) is measured at the intersection of the AA line passing through each midpoint of the above and the BB line orthogonal to the AA line and 2 mm away from one side of the bonded object, and the following criteria are used. Evaluated in. A: When the ratio of Re (550) after holding is 98% or more with respect to Re (550) before holding in an environment of temperature 100 ° C. and humidity 95% B: Environment of temperature 100 ° C. and humidity 95% When the ratio of Re (550) after holding to Re (550) before holding is 96% or more and less than 98% C: Re (550) before holding in an environment of temperature 100 ° C. and humidity 95% ), The ratio of Re (550) after holding is less than 96%.
  • the liquid crystal compound homogenically oriented was fixed on the surface of the liquid crystal layer on the organic substrate side.
  • the optical film and the liquid crystal film of the present invention exerted a predetermined effect.
  • the photo-aligned compound is a repeating unit represented by the formula (2), a repeating unit represented by the formula (3), or a repeating unit represented by the formula (6). It was confirmed that a better effect can be obtained when the unit is included.
  • Example 12 An optical film 12 was produced according to the same procedure as in Example 1 except that the liquid crystal layer forming composition 1 was changed to the following liquid crystal layer forming composition 8.
  • Liquid crystal layer forming composition 8 ⁇ -The following liquid crystal compound R1 42.00 parts by mass-The following liquid crystal compound R2 42.00 parts by mass-The following polymerizable compound A1 12.00 parts by mass-The following polymerizable compound A2 4.00 parts by mass-The following polymerization initiator S1 0.
  • leveling agent T1 0.23 parts by mass
  • high solve MTEM manufactured by Toho Kagaku Kogyo Co., Ltd.
  • NK ester A-200 Shin Nakamura Kagaku Kogyo Co., Ltd.
  • methyl ethyl ketone 300.00 parts by mass ⁇
  • the group adjacent to the acryloyloxy group of the following liquid crystal compounds R1 and R2 represents a propylene group (a group in which the methyl group is replaced with an ethylene group), and the following liquid crystal compounds R1 and R2 have different positions of the methyl groups. Represents a mixture of bodies.
  • Example 13 Optical according to the same procedure as in Example 12 except that the liquid crystal compounds R1 and R2 in the liquid crystal layer forming composition 8 were changed to the following liquid crystal compound Z1 and the polymerizable compounds A1 and A2 were changed to the following polymerizable compound A3. A film 13 was produced.
  • Example 14 (surface treatment) The surface of the optical film 12 produced in Example 12 on the liquid crystal layer side was subjected to corona treatment with a discharge amount of 150 W ⁇ min / m 2.
  • a composition for forming an optically anisotropic layer prepared with the following composition was applied to the corona-treated surface with a wire bar coater # 4. Then, for drying of the solvent of the composition and orientation aging of the liquid crystal compound, it was heated with warm air at 70 ° C. for 90 seconds. Under a nitrogen purge, ultraviolet irradiation (300 mJ / cm 2 ) was performed at an oxygen concentration of 0.1% at 40 ° C. to fix the orientation of the liquid crystal compound, and another optically anisotropic layer was formed on the liquid crystal layer of the optical film 12. Made.
  • the other optically anisotropic layer obtained was a positive C plate satisfying the formula (C1): nz> nx ⁇ ny, and the thickness was about 1.5 ⁇ m.
  • Liquid crystal compound R3 A mixture of the following liquid crystal compounds (RA), (RB) and (RC) at 83/15/2 (mass ratio).
  • Example 15 The same as in Example 14 except that the optical film 12 was changed to the optical film 13, the liquid crystal compounds R1 to R3 in the composition for forming the optically anisotropic layer were changed to the liquid crystal compound Z1, and the polymerizable compound A2 was changed to the polymerizable compound A3.
  • An optical film containing another optically anisotropic layer was produced according to the procedure of.

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Abstract

本発明は、耐久性に優れる液晶層を有する光学フィルム、および、液晶フィルムを提供する。本発明の光学フィルムは、有機基材と、有機基材上に配置された液晶層と、を有し、液晶層が、光配向化合物を含み、液晶層中において、光配向化合物が有機基材側に偏在している。

Description

光学フィルム、液晶フィルム
 本発明は、光学フィルム、および、液晶フィルムに関する。
 液晶化合物を用いて形成される液晶層は、ディスプレイ分野で使用される光学フィルムの用途に用いられている。
 液晶層の形成方法としては、光配向化合物を含む光配向膜を用いる方法が知られている(特許文献1)。
国際公開第2017/069252号
 一方で、近年、液晶層に関しては、より優れた耐久性が求められている。具体的には、高温および高湿環境下にて、液晶層のレタデーションが変化しないことが求められている。
 本発明者らは、特許文献1に記載される光配向膜を用いて形成される液晶層を基材上に転写して、その特性を評価したところ、液晶層の耐久性に関して更なる向上が必要であることを知見した。
 本発明は、上記実情に鑑みて、耐久性に優れる液晶層を有する光学フィルムを提供することを課題とする。
 また、本発明は、耐久性に優れる液晶フィルムを提供することも課題とする。
 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねたところ、以下の構成の本発明を完成させた。
(1) 有機基材と、
 有機基材上に配置された液晶層と、を有し、
 液晶層が、光配向化合物を含み、
 液晶層中において、光配向化合物が有機基材側に偏在している、光学フィルム。
(2) 後述する偏在度算出方法1により求められる偏在度が3.5以上である、(1)に記載の光学フィルム。
(3) 有機基材が、液晶層側の表面に水素結合性基を有する、(1)または(2)に記載の光学フィルム。
(4) 光配向化合物が、水素結合性基、塩構造を有する基、ボロン酸基、ボロン酸エステル基、および、後述する式(1)で表される基からなる群から選択される相互作用性基を有する、(1)~(3)のいずれかに記載の光学フィルム。
(5) 光配向化合物が、後述する式(2)~(6)で表される繰り返し単位の少なくとも1つを有する、(1)~(4)のいずれかに記載の光学フィルム。
(6) 光配向化合物が、後述する式(7)~(9)で表される繰り返し単位の少なくとも1つを有する、(1)~(5)のいずれかに記載の光学フィルム。
(7) 液晶層は、液晶化合物および光配向化合物を含む組成物を用いて形成され、
 組成物中において光配向化合物の含有量が、液晶化合物全質量に対して、0.01~30質量%である、(1)~(6)のいずれかに記載の光学フィルム。
(8) 液晶層中の有機基材側の表面領域において、ホモジニアス配向している液晶化合物が固定されている、(7)に記載の光学フィルム。
(9) 2つの主面を有する液晶フィルムであって、
 液晶フィルムが、光配向化合物およびレベリング剤を含み、
 液晶フィルム中において、レベリング剤が一方の主面側に偏在しており、
 液晶フィルム中において、光配向化合物が他方の主面側に偏在している、液晶フィルム。
(10) 後述する偏在度算出方法3により求められる偏在度が3.5以上である、(9)に記載の液晶フィルム。
(11) レベリング剤が、フッ素原子またはケイ素原子を有する、(9)または(10)に記載の液晶フィルム。
(12) 光配向化合物が、水素結合性基、塩構造を有する基、ボロン酸基、ボロン酸エステル基、および、後述する式(1)で表される基からなる群から選択される相互作用性基を有する、(9)~(11)のいずれかに記載の液晶フィルム。
(13) 光配向化合物が、後述する式(2)~(6)で表される繰り返し単位の少なくとも1つを有する、(9)~(12)のいずれかに記載の液晶フィルム。
(14) 光配向化合物が、後述する式(7)~(9)で表される繰り返し単位の少なくとも1つを有する、(9)~(13)のいずれかに記載の液晶フィルム。
(15) 液晶フィルムは、液晶化合物および光配向化合物を含む組成物を用いて形成され、
 組成物中において光配向化合物の含有量が、液晶化合物全質量に対して、0.01~30質量%である、(9)~(14)のいずれかに記載の液晶フィルム。
(16) 液晶フィルム中の光配向化合物が偏在している側の表面領域において、ホモジニアス配向している液晶化合物が固定されている、(15)に記載の液晶フィルム。
 本発明によれば、耐久性に優れる液晶層を有する光学フィルムを提供することを課題とする。
 また、本発明によれば、耐久性に優れる液晶フィルムを提供することも課題とする。
本発明の光学フィルムの一実施形態の概略断面図である。 飛行時間型二次イオン質量分析法で得られた光配向化合物由来の二次イオン強度分布の一例である。 飛行時間型二次イオン質量分析法で得られたレベリング剤由来の二次イオン強度分布の一例である。 耐久性評価が施される試料中の測定位置を示すための図である。
 以下、本発明について詳細に説明する。
 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。
 本明細書において、「(メタ)アクリル」は、「アクリルおよびメタクリルのいずれか一方または双方」の意味で使用される。
 本発明において、Re(λ)およびRth(λ)は各々、波長λにおける面内のレタデーションおよび厚み方向のレタデーションを表す。特に記載がないときは、波長λは、550nmとする。
 本発明において、Re(λ)およびRth(λ)はAxoScan、Axometrics社製において、波長λで測定した値である。AxoScanにて平均屈折率((nx+ny+nz)/3)と膜厚(d(μm))を入力することにより、
 遅相軸方向(°)
 Re(λ)=R0(λ)
 Rth(λ)=((nx+ny)/2-nz)×d
が算出される。
 なお、R0(λ)は、AxoScanで算出される数値として表示されるものであるが、Re(λ)を意味している。
 本明細書において、屈折率nx、ny、および、nzは、アッベ屈折計(NAR-4T、アタゴ(株)製)を使用し、光源にナトリウムランプ(λ=589nm)を用いて測定する。また、波長依存性を測定する場合は、多波長アッベ屈折計DR-M2(アタゴ(株)製)にて、干渉フィルターとの組み合わせで測定できる。
 また、ポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)、および、各種光学フィルムのカタログの値を使用できる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する:セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、および、ポリスチレン(1.59)。
 本明細書中における「光」とは、活性光線または放射線を意味し、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光:Extreme Ultraviolet)、X線、紫外線、および、電子線(EB:Electron Beam)などを意味する。なかでも、紫外線が好ましい。
 また、本明細書において表記される2価の基(例えば、-O-CO-)の結合方向は特に限定されず、例えば、「L-L-L」の結合においてLが-O-CO-である場合、L側に結合している位置を*1、L側に結合している位置を*2とすると、Lは*1-O-CO-*2であってもよく、*1-CO-O-*2であってもよい。
 本発明の光学フィルムの特徴点としては、光学フィルムが有する液晶層中において光配向化合物が一方の表面側に偏在している点が挙げられる。上記のように光配向化合物が偏在していると、バリア層的に機能して、その表面側から水分などが液晶内に侵入することを防止でき、結果として、液晶層の耐久性に優れる。特に、光学フィルムに含まれる液晶層の有機基材側の表面側に光配向化合物を偏在させることにより、液晶層を被転写体に転写させた際に、光配向化合物が偏在している側が表面側(空気側)となり、バリア層としての機能がより発揮されやすくなる。
 本発明の液晶フィルムに関しても、同様の機構により、耐久性が優れる。
 図1に、本発明の光学フィルムの一例を示す。
 図1に示すように、光学フィルム10は、有機基材12と、液晶層14と、を有する。液晶層14中において、光配向化合物が有機基材12側に偏在している。つまり、液晶層14の有機基材12側の表面14a付近に光配向化合物が偏在している。
 また、液晶層14はレベリング剤を含み、液晶層14中において、レベリング剤が有機基材12側とは反対側に偏在している。つまり、液晶層14中の有機基材12側とは反対側の表面14b付近にレベリング剤が偏在している。
 また、レベリング剤と光配向化合物とを含む上記液晶層14は、本発明の液晶フィルムに該当する。つまり、このような本発明の液晶フィルムは、2つの主面を有し、液晶フィルムが、光配向化合物およびレベリング剤を含み、液晶フィルム中において、レベリング剤が一方の主面側に偏在しており、液晶フィルム中において、光配向化合物が他方の主面側に偏在している。
 なお、後述するように、液晶層中においてレベリング剤は含まれていてもよいし、含まれていなくてもよい。
 以下では、まず、液晶層14中における光配向化合物およびレベリング剤の分布について詳述する。
 図1に示す液晶層14中においては、光配向化合物が有機基材12側に偏在している。
 光配向化合物が有機基材12側に偏在しているとは、後述する偏在度算出方法1により算出される偏在度が2.0以上であることに該当する。
 以下、偏在度算出方法1について詳述する。
 まず、液晶層の有機基材側とは反対側の表面から有機基材側に向かって、イオンビームを照射しながら飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)で液晶層中における光配向化合物由来の二次イオン強度を測定する。イオンビームの種類としては、アルゴンガスクラスターイオン銃(Ar-GCIB銃)によるイオンビームが挙げられる。
 図2は、TOF-SIMS分析で得られた光配向化合物由来の二次イオン強度分布の一例である。横軸は、液晶層の有機基材側とは反対側の表面からの距離(nm)、縦軸は、光配向化合物由来の二次イオンの強度である。図2中、S1点からE1点までが液晶層中での光配向化合物由来の二次イオン強度を表し、E1点以降が有機基材中での光配向化合物由来の二次イオン強度を表す。つまり、S1点からE1点までが液晶層、E1点以降が有機基材に該当する。
 なお、光配向化合物の一部は有機基材内部に侵入する場合があり、この場合には図2に示すように、有機基材中において光配向化合物由来の二次イオン強度が観測される。
 次に、液晶層の有機基材側とは反対側の表面から、有機基材側に向かって、液晶層の全厚みの80%に相当する深さ位置(以下、「深さ位置M1」ともいう。)までの領域を上層領域とし、深さ位置M1から液晶層の有機基材側の表面までの領域を下層領域とした際、上層領域における光配向化合物由来の二次イオン強度の平均値IA2に対する、下層領域における光配向化合物由来の二次イオン強度の最大値IA1の比が2.0以上であれば、光配向化合物が有機基材側に偏在しているとする。
 つまり、まず、図2に示すように、液晶層の有機基材側とは反対側の表面に該当するS1点から、有機基材側に向かって、液晶層の全厚みの80%に相当する深さ位置に該当するM1点までの領域を上層領域とし、M1点から、液晶層の有機基材側の表面に該当するE1点までの領域を下層領域とする。次に、上層領域における光配向化合物由来の二次イオン強度の平均値IA2、および、下層領域における光配向化合物由来の二次イオン強度の最大値IA1を算出して、比(IA1/IA2)が2.0以上であれば、光配向化合物が有機基材側に偏在しているとする。
 上記比(IA1/IA2)が大きければ大きいほど、光配向化合物が有機基材側に偏在していることを示す。
 液晶層または液晶フィルムの耐久性がより優れる点(以下、単に「本発明の効果がより優れる点」ともいう。)で、上記比(IA1/IA2)は、3.0以上が好ましく、3.5以上がより好ましく、5.0以上がさらに好ましい。上限は特に制限されないが、30.0以下の場合が多く、20.0以下の場合がより多い。
 図1に示す液晶層14中においては、レベリング剤が有機基材12側とは反対側に偏在している。
 レベリング剤が有機基材12側とは反対側に偏在しているとは、後述する偏在度算出方法2により算出される偏在度が2.0以上であることに該当する。
 以下、偏在度算出方法2について詳述する。
 まず、液晶層の有機基材側とは反対側の表面から有機基材側に向かって、イオンビームを照射しながら飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)で液晶層中におけるレベリング剤由来の二次イオン強度を測定する。イオンビームの種類としては、アルゴンガスクラスターイオン銃(Ar-GCIB銃)によるイオンビームが挙げられる。
 図3は、TOF-SIMS分析で得られたレベリング剤由来の二次イオン強度分布の一例である。横軸は、液晶層の有機基材側とは反対側の表面からの距離(nm)、縦軸は、レベリング剤由来の二次イオンの強度である。図3中、S2点からE2点までが液晶層中でのレベリング剤由来の二次イオン強度を表し、E2点以降が有機基材中でのレベリング剤由来の二次イオン強度を表す。つまり、S2点からE2点までが液晶層、E2点以降が有機基材に該当する。
 次に、液晶層の有機基材側とは反対側の表面から、有機基材側に向かって、液晶層の全厚みの20%に相当する深さ位置(以下、「深さ位置M2」ともいう。)までの領域を上層領域とし、深さ位置M2から液晶層の有機基材側の表面までの領域を下層領域とした際、下層領域におけるレベリング剤由来の二次イオン強度の平均値IB2に対する、上層領域におけるレベリング剤由来の二次イオン強度の最大値IB1の比が2.0以上であれば、レベリング剤が有機基材側とは反対側に偏在しているとする。
 つまり、まず、図3に示すように、液晶層の有機基材側とは反対側の表面に該当するS2点から、有機基材側に向かって、液晶層の全厚みの20%に相当する深さ位置に該当するM2点までの領域を上層領域とし、M2点から、液晶層の有機基材側の表面に該当するE2点までの領域を下層領域とする。次に、下層領域におけるレベリング剤由来の二次イオン強度の平均値IB2、および、上層領域におけるレベリング剤由来の二次イオン強度の最大値IB1を算出して、比(IB1/IB2)が2.0以上であれば、レベリング剤が有機基材側とは反対側に偏在しているとする。
 上記比(IB1/IB2)が大きければ大きいほど、レベリング剤が有機基材側とは反対側に偏在していることを示す。
 本発明の効果がより優れる点で、上記比(IB1/IB2)は、30.0以上が好ましく、60.0以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、300.0以下の場合が多く、150.0以下の場合がより多い。
 なお、光学フィルム中の液晶層は、被転写体へ転写されてもよい。つまり、光学フィルムは、いわゆる転写フィルムとして機能してもよい。
 以下、光学フィルムを構成する各部材について詳述する。
<有機基材>
 有機基材は、液晶層を支持する部材である。
 有機基材は、有機材料で構成されていればよく、樹脂基材が好ましい。
 樹脂基材の材料としては、セルロース系ポリマー;ポリメチルメタクリレート、および、ラクトン環含有重合体であるアクリル酸エステル重合体などの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、および、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系ポリマー;ポリスチレン、および、アクリロニトリルスチレン共重合体などのスチレン系ポリマー;ポリエチレン、ポリプロピレン、および、エチレン・プロピレン共重合体など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、および、芳香族ポリアミドなど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。
 有機基材は、液晶層側の表面に水素結合性基を有することが好ましい。
 水素結合性基としては、ヒドロキシ基、チオール基、カルボキシ基、アミノ基、アミド基、ウレア基、および、ウレタン基が挙げられ、本発明の効果がより優れる点で、ヒドロキシ基が好ましい。
 有機基材の表面に水素結合性基を導入する方法は特に制限されず、コロナ処理、および、紫外線照射処理などの公知の表面処理方法が挙げられる。
 また、有機基材を構成する材料(例えば、ポリマー)自体が、水素結合性基を有していてもよい。
 また、有機基材は、有機基材を構成する主成分とは別に、水素結合性基を有する添加剤を含んでいてもよい。
 さらに、有機基材は、熱または光などにより分解して、水素結合性基を生じる化合物を含み、所定の処理(例えば、光照射処理、または、加熱処理)を施すことにより、有機基材の表面に水素結合性基を導入してもよい。
 有機基材は、単層構造であっても、複層構造であってもよい。
 有機基材が複層構造である場合、有機基材は、支持体と、支持体上に配置される光学異方性層とを有していてもよい。
 光学異方性層としては、面内方向に位相差を有する光学異方性層、および、厚み方向に位相差を有する光学異方性層が挙げられる。
 有機基材の厚みは特に限定されず、5~200μmが好ましく、10~100μmがより好ましく、20~90μmがさらに好ましい。
<液晶層>
 液晶層は、上記有機基材上に配置される層である。液晶層は、液晶化合物を配向させて得られる層であり、光学異方性を有する。つまり、液晶層は、光学異方性層である。
 上述したように、液晶層は、光配向化合物を含む。また、上述したように、液晶層には、レベリング剤が含まれていてもよい。
 液晶層は、配向した液晶化合物が固定されてなる層であることが好ましい。液晶化合物が重合性基を有する場合、後述する硬化処理によって、液晶化合物の配向状態を容易に固定化できる。
 なお、「固定した」状態は、液晶化合物の配向が保持された状態である。具体的には、通常、0~50℃、より過酷な条件下では-30~70℃の温度範囲において、層に流動性がなく、また、外場もしくは外力によって配向形態に変化を生じさせることなく、固定された配向形態を安定に保ち続けることができる状態であることが好ましい。
 液晶化合物が配向した状態(配向状態)は特に制限されず、公知の配向状態が挙げられる。配向状態としては、例えば、ホモジニアス配向、および、ホメオトロピック配向が挙げられる。より具体的には、液晶化合物が棒状液晶化合物である場合、配向状態としては、例えば、ネマチック配向(ネマチック相を形成している状態)、スメクチック配向(スメクチック相を形成している状態)、コレステリック配向(コレステリック相を形成している状態)、および、ハイブリッド配向が挙げられる。液晶化合物がディスコティック液晶化合物である場合、配向状態としては、ネマチック配向、カラムナー配向(カラムナー相を形成している状態)、および、コレステリック配向が挙げられる。
 なお、液晶層中の有機基材側の表面領域において、ホモジニアス配向している液晶化合物が固定されていることが好ましい。
 まず、液晶層中の有機基材側の表面領域とは、液晶層の有機基材側の表面から、有機基材側とは反対側に向かって、液晶層の全厚みの20%に相当する深さ位置(厚み位置)までの領域に該当する。つまり、液晶層の有機基材の表面から、液晶層の全厚みの20%に相当する位置を中間位置とした際に、液晶層の有機基材の表面から中間位置までの領域が上記表面領域に該当する。
 本明細書において、ホモジニアス配向とは、液晶化合物の分子軸(例えば、棒状液晶化合物の場合には長軸が該当)が層表面に対して水平に、かつ、同一方位に配列している状態(光学的一軸性)をいう。
 ここで、水平とは、厳密に水平であることを要求するものでなく、層内の液晶化合物の平均分子軸が層表面とのなす傾斜角(平均チルト角)が2°未満の配向を意味するものとする。
 また、同一方位とは、厳密に同一方位であることを要求するものでなく、面内の任意の20か所の位置で遅相軸の方位を測定したとき、20か所での遅相軸の方位のうちの遅相軸方位の最大差(20個の遅相軸方位のうち、差が最大となる2つの遅相軸方位の差)が10°未満であることを意味するものとする。
 上記表面領域における液晶化合物の配向状態の測定方法は、後述する実施例に記載の方法が挙げられる。
 液晶層の厚みは特に制限されないが、0.1~10μmが好ましく、0.5~5μmがより好ましい。
 液晶層の面内レタデーションは特に制限されないが、例えば、光学フィルムを反射防止膜用途に用いる場合、液晶層の波長550nmにおける面内レタデーションは110~160nmが好ましい。
 液晶層中における光配向化合物の含有量は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、液晶層全質量に対して、0.01~30質量%が好ましく、0.1~10質量%がより好ましい。
 液晶層は、液晶化合物および光配向化合物を含む組成物(以下、単に「組成物」ともいう。)を用いて形成される層であることが好ましい。
 以下では、まず、液晶層を構成する材料について詳述する。
(液晶化合物)
 液晶化合物は特に限定されず、例えば、ホメオトロピック配向、ホモジニアス配向、ハイブリッド配向およびコレステリック配向のいずれかの配向が可能な化合物が挙げられる。
 ここで、一般的に、液晶化合物はその形状から、棒状タイプ(棒状液晶化合物)と円盤状タイプ(円盤状液晶化合物)とに分類できる。さらに、それぞれ低分子と高分子タイプとがある。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、棒状液晶化合物またはディスコティック液晶化合物(円盤状液晶化合物)が好ましい。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が好ましい。
 液晶化合物は、重合性基を有することが好ましい。つまり、液晶化合物は、重合性液晶化合物であることが好ましい。重合性液晶化合物が有する重合性基としては、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ基、および、ビニル基が挙げられる。
 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。
 棒状液晶化合物としては、例えば、特表平11-513019号公報の請求項1または特開2005-289980号公報の段落[0026]~[0098]に記載のものを好ましく、ディスコティック液晶化合物としては、例えば、特開2007-108732号公報の段落[0020]~[0067]または特開2010-244038号公報の段落[0013]~[0108]に記載のものを好ましい。
 上記重合性液晶化合物として、逆波長分散性の液晶化合物を用いることができる。
 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、この化合物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。
 逆波長分散性の液晶化合物は、上記のように逆波長分散性のフィルムを形成できるものであれば特に限定されず、例えば、特開2008-297210号公報に記載の一般式(I)で表される化合物(特に、段落[0034]~[0039]に記載の化合物)、特開2010-084032号公報に記載の一般式(1)で表される化合物(特に、段落[0067]~[0073]に記載の化合物)、および、特開2016-081035公報に記載の一般式(1)で表される化合物(特に、段落[0043]~[0055]に記載の化合物)が挙げられる。
 さらに、特開2011-006360号公報の段落[0027]~[0100]、特開2011-006361号公報の段落[0028]~[0125]、特開2012-207765号公報の段落[0034]~[0298]、特開2012-077055号公報の段落[0016]~[0345]、WO12/141245号公報の段落[0017]~[0072]、WO12/147904号公報の段落[0021]~[0088]、WO14/147904号公報の段落[0028]~[0115]に記載の化合物が挙げられる。
 組成物中における液晶化合物の含有量は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、組成物中の全固形分(固形分全量)に対して、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましい。上限は特に制限されないが、99質量%以下の場合が多い。
 なお、組成物中の固形分とは、液晶層を構成する成分を意図し、溶媒は含まれない。また、液晶層を構成する成分であれば、その性状が液体状であっても、固形分とする。
(光配向化合物)
 光配向化合物とは、光配向性基を有する化合物である。
 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、再配列または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、熱的安定性または化学的安定性も良好となる点から、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。
 光の作用により二量化する光配向性基としては、例えば、桂皮酸誘導体(M. Schadt et al., J. Appl. Phys., vol. 31, No. 7, page 2155 (1992))、クマリン誘導体(M. Schadt et al., Nature., vol. 381, page 212 (1996))、カルコン誘導体(小川俊博他、液晶討論会講演予稿集,2AB03(1997))、マレイミド誘導体、および、ベンゾフェノン誘導体(Y. K. Jang et al., SID Int. Symposium Digest, P-53(1997))からなる群から選択される少なくとも1種の誘導体の骨格を有する基が挙げられる。
 一方、光の作用により異性化する光配向性基としては、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が挙げられる。
 これらのうち、光配向性基が、シンナモイル基、アゾベンゼン基、カルコニル基、および、クマリン基からなる群から選択されることが好ましい。
 光配向化合物は、本発明の効果がより優れる点で、ポリマーであることが好ましい。
 光配向化合物は、光配向性基を有する繰り返し単位を有することが好ましい。
 光配向性基を有する繰り返し単位の主鎖の構造は特に限定されず、公知の構造が挙げられ、例えば、(メタ)アクリル系、スチレン系、シロキサン系、シクロオレフィン系、メチルペンテン系、アミド系、および、芳香族エステル系からなる群から選択される骨格が好ましい。
 これらのうち、(メタ)アクリル系、シロキサン系、および、シクロオレフィン系からなる群から選択される骨格がより好ましく、(メタ)アクリル系骨格がさらに好ましい。
 光配向性基を有する繰り返し単位としては、式(W)で表される繰り返し単位が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 RW1は、水素原子またはメチル基を表す。
 Lは、単結合または2価の連結基を表す。2価の連結基の好適態様は、後述するLで表される2価の連結基の好適態様と同じである。
 RW2、RW3、RW4、RW5およびRW6は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。RW2、RW3、RW4、RW5およびRW6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。
 上記置換基の種類は特に制限されず、後述するRで表されるアルキル基が有していてもよい置換基で例示した基が挙げられる。なかでも、アルコキシ基が好ましい。
 光配向化合物中における光配向性基を有する繰り返し単位の含有量は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、光配向化合物中の全繰り返し単位に対して、15~98質量%が好ましく、30~95質量%がより好ましい。
 光配向化合物は、本発明の効果がより優れる点で、水素結合性基、塩構造を有する基、ボロン酸基(-B(OH))、ボロン酸エステル基、および、式(1)で表される基からなる群から選択される相互作用性基を有することが好ましい。光配向化合物が上記相互作用性基を有する場合、有機基材と相互作用しやすくなり、結果として、光配向化合物が有機基材側に偏在しやすくなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 水素結合性基としては、ヒドロキシ基、チオール基、カルボキシ基、アミノ基、アミド基、ウレア基、および、ウレタン基が挙げられる。
 塩構造を有する基とは、酸由来の陰イオンと塩基由来の陽イオンとからなる塩由来の構造を有する基である。塩構造としては、カルボン酸塩構造、スルホン酸塩構造、ホスホン酸塩構造、および、4級アンモニウム塩構造が挙げられる。
 式(1)中、Rは、置換基を有していてもよい、炭素数1~20のアルキル基を表す。上記アルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~5がより好ましい。
 置換基の種類は特に制限されず、公知の置換基が挙げられる。置換基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、芳香族ヘテロ環オキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、芳香族ヘテロ環チオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、カルボキシ基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(例えば、ヘテロアリール基)、シリル基、および、これらを組み合わせた基などが挙げられる。なお、上記置換基は、さらに置換基で置換されていてもよい。
 なお、Rが炭素数2~20のアルキル基である場合、アルキル基を構成する-CH-の1個以上が-O-、-S-、-N(Q)-、-CO-O-、-O-CO-または-CO-に置換されていてもよい。
 Qは置換基を表す。置換基の種類は特に制限されず、公知の置換基が挙げられ、Rで表されるアルキル基が有していてもよい置換基で例示した基が挙げられる。
 *は結合位置を表す。
 光配向化合物は、本発明の効果がより優れる点で、相互作用性基を有する繰り返し単位を含むことが好ましい。
 なかでも、光配向化合物は、式(2)~(6)で表される繰り返し単位の少なくとも1つを含むことが好ましい。なかでも、本発明の効果がより優れる点で、光配向化合物は、式(2)で表される繰り返し単位、式(3)で表される繰り返し単位、または、式(6)で表される繰り返し単位を含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 R、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキル基を表す。
 アルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~5がより好ましい。
 アルキル基は、直鎖状であってもよいし、分岐鎖状であってもよいし、環状であってもよく、これらを組み合わせた構造であってもよい。
 アルキル基が有していてもよい置換基の種類は特に制限されず、公知の置換基が挙げられ、Rで表されるアルキル基が有していてもよい置換基で例示した基が挙げられる。
 L、L、L、LおよびLは、それぞれ独立に、単結合または2価の連結基を表す。2価の連結基は特に制限されず、例えば、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基(例えば、炭素数1~10のアルキレン基、炭素数1~10のアルケニレン基、および、炭素数1~10のアルキニレン基などの2価の脂肪族炭化水素基、並びに、アリーレン基などの2価の芳香族炭化水素基)、置換基を有していてもよい2価の複素環基、-O-、-S-、-NH-、-N(R)-、-CO-、または、これらを組み合わせた基(例えば、-CO-O-、-O-2価の炭化水素基-、-(O-2価の炭化水素基)-O-(mは、1以上の整数を表す)、-2価の炭化水素基-O-CO-、および、-CO-O-2価の炭化水素基-O-2価の炭化水素基-CO-O-2価の炭化水素基-など)が挙げられる。Rは、水素原子またはアルキル基を表す。
 2価の炭化水素基および2価の複素環基が有していてもよい置換基の種類は特に制限されず、公知の置換基が挙げられ、Rで表されるアルキル基が有していてもよい置換基で例示した基が挙げられる。
 Xは、陽イオン基を表す。陽イオン基とは、正電荷を有する基である。陽イオン基は特に制限されず、4級アンモニウム基およびピリジニウム基が挙げられる。なかでも、4級アンモニウム基が好ましい。
 Yは、アニオンを表す。アニオンの種類は特に制限されず、公知のアニオンが挙げられる。例えば、ハロゲンイオン(F、Cl、Br、I)、NO 、CIO 、BF 、CO 2-、および、SO 2-などの無機アニオン、並びに、CHOSO 、COSO 、さらには酢酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、p-トルエンスルホン酸、および、トリフルオロ酢酸などの有機酸残基からなる有機アニオンが挙げられる。なかでも、本発明の効果がより優れる点で、ハロゲンイオンが好ましい。
 Dは、陰イオン基を表す。陰イオン基とは、負電荷を有する基である。陰イオン基は特に制限されず、-COO、および、-SO が挙げられる。
 Eは、カチオンを表す。カチオンの種類は特に制限されず、リチウムイオン、ナトリウムイオン、マグネシウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、および、アルミニウムイオンなどの無機カチオン、並びに、有機アンモニウムカチオン、有機スルホニウムカチオン、有機ヨードニウムカチオン、および、有機ホスホニウムカチオンなどの有機カチオンが挙げられる。なかでも、本発明の効果がより優れる点で、有機カチオンが好ましい。
 RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、または、置換基を有していてもよいヘテロアリール基を表し、RおよびRのいずれか一方は水素原子である。
 アルキル基の炭素数は特に制限されず、1~10が好ましく、1~5がより好ましい。
 アルキル基は、直鎖状であってもよいし、分岐鎖状であってもよいし、環状であってもよく、これらを組み合わせた構造であってもよい。
 アリール基としては、単環構造でも、多環構造でもよい。
 ヘテロアリール基に含まれるヘテロ原子は特に制限されず、窒素原子、酸素原子、および、硫黄原子が挙げられる。
 上記基(アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基)が有していてもよい置換基の種類は特に制限されず、公知の置換基が挙げられ、Rで表されるアルキル基が有していてもよい置換基で例示した基が挙げられる。
 Rは、炭素数1~20のアルキル基を表す。
 アルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~5がより好ましい。
 アルキル基は、直鎖状であってもよいし、分岐鎖状であってもよいし、環状であってもよく、これらを組み合わせた構造であってもよい。
 置換基の種類は特に制限されず、公知の置換基が挙げられ、Rで表されるアルキル基が有していてもよい置換基で例示した基が挙げられる。
 なお、Rが炭素数2~20のアルキル基である場合、アルキル基を構成する-CH-の1個以上が-O-、-S-、-N(Q)-、-CO-O-、-O-CO-または-CO-に置換されていてもよい。
 Qは置換基を表す。置換基の種類は特に制限されず、公知の置換基が挙げられ、Rで表されるアルキル基が有していてもよい置換基で例示した基が挙げられる。
 *は結合位置を表す。
 光配向化合物は、本発明の効果がより優れる点で、式(7)~(9)で表される繰り返し単位の少なくとも1つを有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 R10、R14およびR15は、それぞれ独立に、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキル基を表す。
 上記アルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~5がより好ましい。
 アルキル基は、直鎖状であってもよいし、分岐鎖状であってもよいし、環状であってもよく、これらを組み合わせた構造であってもよい。
 アルキル基が有していてもよい置換基の種類は特に制限されず、公知の置換基が挙げられ、Rで表されるアルキル基が有していてもよい置換基で例示した基が挙げられる。
 L、LおよびLは、それぞれ独立に、単結合または2価の連結基を表す。2価の連結基としては、上述した、L、L、L、LおよびLで表される2価の連結基で例示した基が挙げられる。
 Yは、アニオンを表す。式(7)中のYは、式(2)中のYと同義である。
 Eは、カチオンを表す。式(8)中のEは、式(3)中のEと同義である。
 R11、R12およびR13は、それぞれ独立に、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキル基を表す。
 上記アルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~5がより好ましい。
 アルキル基は、直鎖状であってもよいし、分岐鎖状であってもよいし、環状であってもよく、これらを組み合わせた構造であってもよい。
 アルキル基が有していてもよい置換基の種類は特に制限されず、公知の置換基が挙げられ、Rで表されるアルキル基が有していてもよい置換基で例示した基が挙げられる。
 光配向化合物中における相互作用性基を有する繰り返し単位の含有量は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、光配向化合物中の全繰り返し単位に対して、2~85質量%が好ましく、5~70質量%がより好ましい。
 光配向化合物は、上述した、光配向性基を有する繰り返し単位、および、相互作用性基を有する繰り返し単位を含むことが好ましい。
 光配向化合物は、光配向性基を有する繰り返し単位、および、相互作用性基を有する繰り返し単位以外の、他の繰り返し単位を含んでいてもよい。
 他の繰り返し単位としては、重合性基を有する繰り返し単位が挙げられる。重合性基としては、ラジカル重合性基およびカチオン重合性基が挙げられる。例えば、ラジカル重合性基としては、アクリロイル基、および、メタクリロイル基などが挙げられ、カチオン重合性基としては、エポキシ基、および、オキセタニル基などが挙げられる。
 光配向化合物が重合性基を有する繰り返し単位を含む場合、光配向化合物中における重合性基を有する繰り返し単位の含有量は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、光配向化合物中の全繰り返し単位に対して、20~80質量%が好ましく、30~70質量%がより好ましい。
 他の繰り返し単位としては、光配向性基を有する繰り返し単位、相互作用性基を有する繰り返し単位、および、重合性基を有する繰り返し単位のいずれとも異なる、アルキル基を有する繰り返し単位が挙げられる。
 アルキル基の炭素数は特に制限されず、1~20が好ましく、1~15がより好ましい。
 アルキル基は、直鎖状であってもよいし、分岐鎖状であってもよいし、環状であってもよく、これらを組み合わせた構造であってもよい。熱による光配向化合物の配向緩和を抑制できる点で、環状のアルキル基が好ましい。環状のアルキル基としては、アダマンタンなどが挙げられる。
 光配向化合物が上記アルキル基を有する繰り返し単位を含む場合、光配向化合物中におけるアルキル基を有する繰り返し単位の含有量は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、光配向化合物中の全繰り返し単位に対して、20~80質量%が好ましく、30~70質量%がより好ましい。
 光配向化合物がポリマーである場合、光配向化合物の重量平均分子量(Mw)は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、10000~500000が好ましく、20000~300000がより好ましい。
 本発明における重量平均分子量および数平均分子量は、以下に示す条件でゲル浸透クロマトグラフ(GPC)法により測定された値である。
 ・溶媒(溶離液):THF(テトラヒドロフラン)
 ・装置名:TOSOH HLC-8320GPC
 ・カラム:TOSOH TSKgel Super HZM-H(4.6mm×15cm)を3本接続して使用
 ・カラム温度:40℃
 ・試料濃度:0.1質量%
 ・流速:1.0ml/min
 ・校正曲線:TOSOH製TSK標準ポリスチレン Mw=2800000~1050(Mw/Mn=1.03~1.06)までの7サンプルによる校正曲線を使用
 光配向化合物は、公知の方法で合成できる。
 組成物中における光配向化合物の含有量は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、組成物中の液晶化合物の含有量(液晶化合物の全質量)に対して、0.01~30質量%が好ましく、0.1~10質量%がより好ましい。
(他の成分)
 組成物は、上述した、液晶化合物および光配向化合物以外の他の化合物を含んでいてもよい。
 組成物は、レベリング剤を含んでいてもよい。
 レベリング剤は、フッ素原子またはケイ素原子を有することが好ましい。つまり、レベリング剤としては、フッ素系レベリング剤またはケイ素系レベリング剤が好ましく、フッ素系レベリング剤がより好ましい。
 レベリング剤の具体例としては、特開2007-069471号公報の段落[0079]~[0102]の記載、特開2013-047204号公報に記載の一般式(I)で表される化合物、特開2012-211306号公報に記載の一般式(I)で表される化合物、特開2002-129162号公報に記載の一般式(I)で表される液晶配向促進剤、特開2005-099248号公報に記載の一般式(I)、(II)または(III)で表される化合物が挙げられる。
 組成物中におけるレベリング剤の含有量は、組成物中の全固形分に対して、0.01~5質量%が好ましく、0.05~1質量%がより好ましい。
 組成物は、重合開始剤を含んでいてもよい。使用される重合開始剤は、重合反応の形式に応じて選択され、例えば、熱重合開始剤、および、光重合開始剤が挙げられる。例えば、光重合開始剤としては、α-カルボニル化合物、アシロインエーテル、α-炭化水素置換芳香族アシロイン化合物、多核キノン化合物、および、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などが挙げられる。
 組成物中における重合開始剤の含有量は、組成物の全固形分に対して、0.01~20質量%が好ましく、0.3~10質量%がより好ましい。
 組成物は、熱酸発生剤を含んでいてもよい。特に、光配向化合物がカチオン重合性基を有する場合、液晶層を形成する際に熱酸発生剤を用いて、カチオン重合性基を重合させることにより耐熱性に優れる液晶層が得られる。
 組成物中における熱酸発生剤の含有量は、組成物の全固形分に対して、0.01~20質量%が好ましく、0.3~10質量%がより好ましい。
 また、組成物は、重合性モノマーを含んでいてもよい。
 重合性モノマーとしては、ラジカル重合性またはカチオン重合性の化合物が挙げられる。なかでも、多官能性ラジカル重合性モノマーが好ましい。また、重合性モノマーとしては、上記の重合性基を有する液晶化合物と共重合性のモノマーが好ましい。例えば、特開2002-296423号公報中の段落[0018]~[0020]に記載の重合性モノマーが挙げられる。
 組成物中における重合性モノマーの含有量は、組成物中の液晶化合物の全質量に対して、1~50質量%が好ましく、2~30質量%がより好ましい。
 また、組成物は、溶媒を含んでいてもよい。溶媒としては、有機溶媒が好ましい。有機溶媒としては、アミン(例:ジイソプロピルエチルアミン)、アミド(例:N,N-ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例:ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例:ピリジン、1,3-ジオキソラン)、炭化水素(例:ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例:クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル(例:酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル)、ケトン(例:アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン)、および、エーテル(例:テトラヒドロフラン、1,2-ジメトキシエタン)が挙げられる。なお、2種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
 また、組成物は、垂直配向剤、および、水平配向剤などの各種配向制御剤を含んでいてもよい。これらの配向制御剤は、界面側において液晶化合物を水平または垂直に配向制御可能な化合物である。
 さらに、組成物は、上記成分以外に、重合禁止剤、密着改良剤、および、可塑剤を含んでいてもよい。
 特に、後述する工程2において液晶化合物の重合を抑制する目的で、液晶層形成用組成物は重合禁止剤を含んでいてもよい。
<液晶層の形成方法>
 液晶層の形成方法は特に制限されず、上記組成物を用いて形成され、かつ、上述したように光配向化合物が有機基材側に偏在させることができる方法であれば、特に制限されない。
 なかでも、上述した、重合性液晶化合物および相互作用性基を有する光配向化合物を用いると、生産性よく所定の光学フィルムを製造することができる。
 より具体的には、以下の工程1~3を有する製造方法が好ましい。
工程1:重合性液晶化合物および相互作用性基を有する光配向化合物を含む組成物を有機基材上に塗布して、塗膜を形成する工程
工程2:形成された塗膜に対して、偏光を照射する工程
工程3:工程2で得られた塗膜中の重合性液晶化合物を配向させた後、硬化処理を施して液晶層を形成する工程
 以下、工程1~3の手順について詳述する。
(工程1)
 工程1は、重合性液晶化合物および相互作用性基を有する光配向化合物を含む組成物を有機基材上に塗布して、塗膜を形成する工程である。本工程を実施することにより、相互作用性基を有する光配向化合物中の相互作用性基と有機基材との間で相互作用が生じて、塗膜中において光配向化合物が有機基材側に偏在しやすくなる。
 使用される組成物は、上述した通りである。
 また、使用される有機基材は、上述した通りである。
 組成物を有機基材上に塗布する方法は特に制限されず、カーテンコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、印刷コーティング法、スプレーコーティング法、スロットコーティング法、ロールコーティング法、スライドコーティング法、ブレードコーティング法、グラビアコーティング法、および、ワイヤーバー法が挙げられる。
 なお、塗膜を形成した後であって、後述する工程2の前に、塗膜に対して加熱処理を施してもよい。加熱処理を施すことにより、光配向化合物がより有機基材側により偏在しやすくなる。
 加熱処理の際の加熱温度としては、本発明の効果がより優れる点で、加熱温度としては50~250℃が好ましく、50~150℃がより好ましく、加熱時間としては10秒間~10分間が好ましい。
(工程2)
 工程2は、形成された塗膜に対して、偏光を照射する工程である。偏光を照射することにより、塗膜中に偏在している光配向化合物が所定の方向に配向し、塗膜中の一部の領域が光配向膜として機能できる。
 塗膜に対して照射する偏光は特に制限はなく、例えば、直線偏光、円偏光、および、楕円偏光が挙げられ、直線偏光が好ましい。
 偏光における波長は特に制限はないが、例えば、紫外線、近紫外線、および、可視光線が挙げられる。なかでも、250~450nmの近紫外線が好ましい。
 また、偏光を照射するための光源としては、例えば、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、および、メタルハライドランプが挙げられる。このような光源から得た紫外線または可視光線に対して、干渉フィルタまたは色フィルタなどを用いることで、照射する波長範囲を制限できる。また、これらの光源からの光に対して、偏光フィルタまたは偏光プリズムを用いることで、直線偏光を得ることができる。
 偏光の照射方向は特に制限されず、塗膜側から照射してもよいし、有機基材側から照射してもよい。本発明の効果がより優れる点で、有機基材側から照射することが好ましい。
 偏光の積算光量は特に制限されないが、1~300mJ/cmが好ましく、2~100mJ/cmがより好ましい。
(工程3)
 工程3は、工程2で得られた塗膜中の重合性液晶化合物を配向させた後、硬化処理を施して液晶層を形成する工程である。本工程を実施することにより、工程2により得られた所定の方向に配向した光配向化合物の配向規制力に基づいて重合性液晶化合物が配向され、この配向された重合性液晶化合物に対して硬化処理を施すことにより、配向した液晶化合物を固定してなる液晶層が形成される。
 重合性液晶化合物を配向させる方法としては、加熱処理が挙げられる。
 塗膜を加熱する場合の条件は特に制限されないが、加熱温度としては50~250℃が好ましく、50~150℃がより好ましく、加熱時間としては10秒間~10分間が好ましい。
 また、塗膜を加熱した後、後述する硬化処理の前に、必要に応じて、塗膜を冷却してもよい。冷却温度としては20~200℃が好ましく、30~150℃がより好ましい。
 次に、重合性液晶化合物が配向された塗膜に対して硬化処理を施す。
 重合性液晶化合物が配向された塗膜に対して実施される硬化処理の方法は特に制限されず、例えば、光照射処理および加熱処理が挙げられる。なかでも、製造適性の点から、光照射処理が好ましく、紫外線照射処理がより好ましい。
 光照射処理の照射条件は特に制限されないが、50~1000mJ/cmの照射量が好ましい。
 光照射処理の際の雰囲気は特に制限されないが、窒素雰囲気が好ましい。
 上記工程1~3の手順を実施することにより、液晶層中において、光配向化合物が有機基材側に偏在している、光学フィルムが得られる。
 なお、上記工程1で使用される組成物がレベリング剤を含む場合、形成される液晶層の有機基材側とは反対側にレベリング剤が偏在する。
 つまり、組成物がレベリング剤を含む場合に光学フィルム中に形成される液晶層は、液晶化合物と、光配向化合物と、レベリング剤と、を含む組成物を用いて形成された、2つの主面を有する液晶フィルムであって、液晶フィルム中において、レベリング剤が一方の面主面側に偏在しており、光配向化合物が他方の主面側に偏在している、液晶フィルムに該当する。
 上記液晶フィルムにおいては、光配向化合物が他方の主面側に偏在しているとは、後述する偏在度算出方法3により算出される偏在度が2.0以上であることに該当する。
偏在度算出方法3:液晶フィルムの2つの主面のうちレベリング剤が偏在している側の主面を主面Aとし、他方を主面Bとした際に、液晶フィルムの主面Aから主面B側に向かって、イオンビームを照射しながら飛行時間型二次イオン質量分析法で液晶フィルム中における光配向化合物由来の二次イオン強度を測定した際に、液晶フィルムの主面Aから、主面B側に向かって、液晶フィルムの全厚みの80%に相当する深さ位置までの領域を上層領域とし、上記深さ位置(液晶フィルムの全厚みの80%に相当する深さ位置)から液晶フィルムの主面Bまでの領域を下層領域とした場合、上層領域における光配向化合物由来の二次イオン強度の平均値IC2に対する、下層領域における光配向化合物由来の二次イオン強度の最大値IC1の比(IC1/IC2)を偏在度とする。
 上記偏在度算出方法3において、液晶フィルムの2つの主面のうちどちらか一方の主面(以下、単に「主面X」ともいう。)から他方の主面(以下、単に「主面Y」ともいう。)側に向かって、イオンビームを照射しながら飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)で液晶層中におけるレベリング剤由来の二次イオン強度、および、光配向化合物由来の二次イオン強度を測定する。イオンビームの種類としては、アルゴンガスクラスターイオン銃(Ar-GCIB銃)によるイオンビームが挙げられる。
 次に、主面Xから、主面Y側に向かって、液晶フィルムの全厚みの20%に相当する深さ位置(以下、「深さ位置MX」ともいう。)までの領域を上層領域Xとし、深さ位置MXから主面Yまでの領域を下層領域Xとした際、下層領域Xにおけるレベリング剤由来の二次イオン強度の平均値IX2に対する、上層領域Xにおけるレベリング剤由来の二次イオン強度の最大値IX1の比(IX1/IX2)を求める。
 さらに、主面Yから、主面X側に向かって、液晶フィルムの全厚みの20%に相当する深さ位置(以下、「深さ位置MY」ともいう。)までの領域を上層領域Yとし、深さ位置MYから主面Xまでの領域を下層領域Yとした際、下層領域Yにおけるレベリング剤由来の二次イオン強度の平均値IY2に対する、上層領域Yにおけるレベリング剤由来の二次イオン強度の最大値IY1の比(IY1/IY2)を求める。
 得られた比(IX1/IX2)と比(IY1/IY2)とを比較して、比(IX1/IX2)が大きい場合は、主面Xをレベリング剤が偏在している側の主面である主面Aとし、比(IY1/IY2)が大きい場合は、主面Yをレベリング剤が偏在している側の主面である主面Aとする。
 上記手順によって主面Aを決定した後は、上述した偏在度算出方法3の手順に従って、比(IC1/IC2)を算出する。
 上記比(IC1/IC2)が大きければ大きいほど、光配向化合物が他方の主面側に偏在していることを示す。
 本発明の効果がより優れる点で、上記比(IC1/IC2)は、3.5以上が好ましく、5.0以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、30.0以下の場合が多く、20.0以下の場合がより多い。
 上記液晶フィルムにおいては、レベリング剤が一方の主面側に偏在しているとは、後述する偏在度算出方法4により算出される偏在度が2.0以上であることに該当する。
偏在度算出方法4:液晶フィルムの2つの主面のうちどちらか一方の主面(以下、単に「主面X」ともいう。)から他方の主面(以下、単に「主面Y」ともいう。)側に向かって、イオンビームを照射しながら飛行時間型二次イオン質量分析法で液晶フィルム中におけるレベリング剤由来の二次イオン強度を測定する。次に、主面Xから、主面Y側に向かって、液晶層の全厚みの20%に相当する深さ位置(以下、「深さ位置MX」ともいう。)までの領域を上層領域Xとし、深さ位置MXから主面Yまでの領域を下層領域Xとした際、下層領域Xにおけるレベリング剤由来の二次イオン強度の平均値IX2に対する、上層領域Xにおけるレベリング剤由来の二次イオン強度の最大値IX1の比(IX1/IX2)を求める。さらに、主面Yから、主面X側に向かって、液晶層の全厚みの20%に相当する深さ位置(以下、「深さ位置MY」ともいう。)までの領域を上層領域Yとし、深さ位置MYから主面Xまでの領域を下層領域Yとした際、下層領域Yにおけるレベリング剤由来の二次イオン強度の平均値IY2に対する、上層領域Yにおけるレベリング剤由来の二次イオン強度の最大値IY1の比(IY1/IY2)を求める。得られた比(IX1/IX2)と比(IY1/IY2)とを比較して、比(IX1/IX2)が大きい場合は、主面Xをレベリング剤が偏在している側の主面である主面Aとするとともに、比(IX1/IX2)を偏在度とし、比(IY1/IY2)が大きい場合は、主面Yをレベリング剤が偏在している側の主面である主面Aとするとともに、比(IY1/IY2)を偏在度とする。
 上記偏在度が大きければ大きいほど、レベリング剤が一方の主面側に偏在していることを示す。
 本発明の効果がより優れる点で、上記偏在度は、30.0以上が好ましく、60.0以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、300.0以下の場合が多く、150.0以下の場合がより多い。
 液晶フィルムは、上述した図1で示した液晶層と同様の構成を有しており、その説明を省略する。
 また、本発明の光学フィルム中の液晶層および液晶フィルムは、形成の際に乾燥風によって引き起こされる膜厚ムラが生じにくい。より具体的には、本発明の光学フィルム中の液晶層または液晶フィルムにおいては、所定の塗膜から液晶層を形成する際の乾燥風によって引き起こされる膜厚ムラが生じにくい。以下、上記のような膜厚ムラを「風ムラ」ともいう。
 本発明の光学フィルムは、上述した液晶層上(液晶層の有機基材とは反対側の表面上)にさらに他の光学異方性層を有してもよい。
 他の光学異方性層としては、重合性液晶化合物を含む重合性液晶組成物を用いて形成された光学異方性層であることが好ましい。ここで、他の光学異方性層を形成するための重合性液晶組成物に含まれる重合性液晶化合物としては、上述した液晶層を形成するために用いられる重合性液晶化合物が挙げられる。また、他の光学異方性層を形成するための重合性液晶組成物は、上述した液晶層を形成するために用いてもよい、レベリング剤、重合開始剤、重合性モノマー、溶媒、配向制御剤、および、密着改良剤などの他の成分を含んでいてもよい。
 上述した他の光学異方性層を液晶層上に形成する前に、液晶層に対して表面処理を施してもよい。表面処理としては、例えば、グロー放電処理、コロナ放電処理(コロナ処理)、および、紫外線(UV)処理が挙げられ、他の光学異方性層の配向性を高める点から、コロナ処理が好ましい。コロナ処理の方法としては、特開平05-140355号公報に示されるような方法が挙げられる。
 他の光学異方性層としては、光学フィルムを液晶セルの視野角補償板として適用した際の斜め方向の光漏れを低減できる点から、厚み方向に位相差を有する光学異方性層が好ましい。厚み方向に位相差を有する光学異方性層の厚み方向のレタデーションは特に限定されないが、光学フィルムを液晶セルの視野角補償板として適用した際の斜め方向の光漏れを低減できる点から、波長550nmにおける厚み方向のレタデーションは、-10~-160nmが好ましく、-20~-130nmがより好ましい。
 他の光学異方性層の厚みは特に限定されず、0.1~10μmが好ましく、0.1~5μmがより好ましい。
<用途>
 上記光学フィルムおよび液晶フィルムは種々の用途に適用できる。例えば、表示素子と、光学フィルムまたは液晶フィルムとを含む画像表示装置が挙げられる。また、表示素子上に光学フィルムの液晶層を転写して、有機基材を剥離して、表示素子と液晶層とを含む画像表示装置としてもよい。
 本発明の画像表示装置に用いられる表示素子は特に制限されず、例えば、液晶セル、有機エレクトロルミネッセンス(以下、「EL」と略す。)表示パネル、および、プラズマディスプレイパネルが挙げられ、液晶セルまたは有機EL表示パネルが好ましい。すなわち、本発明の画像表示装置としては、表示素子として液晶セルを用いた液晶表示装置、または、表示素子として有機EL表示パネルを用いた有機EL表示装置が好ましい。
 液晶表示装置に利用される液晶セルとしては、VA(Vertical Alignment)モード、OCB(Optically Compensated Bend)モード、IPS(In-Plane-Switching)モード、または、TN(Twisted Nematic)モードであることが好ましい。
 本発明の画像表示装置の一例である液晶表示装置としては、例えば、視認側から、偏光子、光学フィルム(または、液晶層、液晶フィルム)、および、液晶セルをこの順で有する態様が好ましく、視認側から、偏光子、上述した他の光学異方性層(好ましくは厚み方向に位相差を有する光学異方性層)、上述した液晶層(好ましくは面内方向に位相差を有する光学異方性層)、および、液晶セルをこの順で有する態様がより好ましい。
 本発明の画像表示装置の一例である有機EL表示装置としては、例えば、視認側から、偏光子、光学フィルム(または、液晶層、液晶フィルム)、および、有機EL表示パネルをこの順で有する態様が好ましい。
 上記偏光子は、光を特定の直線偏光に変換する機能を有する部材であれば特に制限されず、従来公知の吸収型偏光子および反射型偏光子を利用できる。
 吸収型偏光子としては、ヨウ素系偏光子、二色性染料を利用した染料系偏光子、およびポリエン系偏光子などが用いられる。ヨウ素系偏光子および染料系偏光子には、塗布型偏光子および延伸型偏光子があり、いずれも適用できる。
 また、基材上にポリビニルアルコール層を形成した積層フィルムの状態で延伸および染色を施すことで偏光子を得る方法として、特許第5048120号公報、特許第5143918号公報、特許第4691205号公報、特許第4751481号公報、および、特許第4751486号公報に記載の方法が挙げられ、これらの偏光子に関する公知の技術も好ましく利用できる。
 反射型偏光子としては、例えば、複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子、ワイヤーグリッド偏光子、および、選択反射域を有するコレステリック液晶と1/4波長板とを組み合わせた偏光子が挙げられる。
 これらのうち、密着性がより優れる点で、ポリビニルアルコール系樹脂(-CH-CHOH-を繰り返し単位として含むポリマー。特に、ポリビニルアルコールおよびエチレン-ビニルアルコール共重合体からなる群から選択される少なくとも1つ)を含む偏光子が好ましい。
 偏光子の厚みは特に制限されず、3~60μmが好ましく、5~30μmがより好ましい。
 有機EL表示パネルは、陽極および陰極の一対の電極間に、発光層または発光層を含む複数の有機化合物薄膜を形成した部材である。有機EL表示パネルは、発光層のほか正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、および、保護層などを有してもよく、またこれらの各層はそれぞれ他の機能を備えたものであってもよい。
 以下に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、および、処理手順などは、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更できる。従って、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきではない。
(モノマーmA-1の合成)
 撹拌羽根、温度計、滴下ロート、および、還流管を備えた2L三口フラスコに、trans-1、4-シクロヘキサンジオール(50.0g)、トリエチルアミン(48.3g)、および、N,N-ジメチルアセトアミド(800g)を入れて、得られた混合液を氷冷下で撹拌した。
 次に、滴下ロートを用いてメタクリル酸クロリド(47.5g)を40分かけて上記フラスコ内に滴下し、滴下終了後、反応液を40℃で2時間撹拌した。
 反応液を室温(23℃)まで冷却した後、反応液を吸引ろ過して、析出した塩を除去した。得られたろ液を撹拌羽根、温度計、滴下ロートおよび還流管を備えた2L三口フラスコに移し、水冷下で撹拌した。
 次に、フラスコ内に、N,N-ジメチルアミノピリジン(10.6g)およびトリエチルアミン(65.9g)を添加し、滴下ロートを用いて、あらかじめテトラヒドロフラン(125g)に溶解させた4-メトキシ桂皮酸クロリド(127.9g)を30分かけて上記フラスコ内に滴下した。滴下終了後、反応液を50℃で6時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、水で分液洗浄し、得られた有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムをろ別し、得られた溶液を濃縮することにより黄白色固体を得た。
 得られた黄白色固体をメチルエチルケトン(400g)に加熱溶解させ、再結晶を行うことで、以下に示すモノマーmA-1を白色固体として76g得た(収率40%)。なお、Meはメチル基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(モノマーmA-2の合成)
 原料のtrans-1、4-シクロヘキサンジオールをtrans-4-アミノシクロヘキサノールに、4-メトキシ桂皮酸クロリドを4-n-オクチルオキシ桂皮酸クロリドにかえた以外は、上記(モノマーmA-1の合成)と同様の手順に従って、モノマーmA-2を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(モノマーmC-1cの合成)
 撹拌羽根、温度計、滴下ロート、および、還流管を備えた3L三口フラスコに、ヒドロキシエチルメタクリレート(100.0g)、および、ジメチルアセトアミド(600mL)を添加した後、得られた混合液を0℃で撹拌しながら、3-クロロプロピオン酸クロリド(126.6g)をフラスコ内に滴下し、室温で3時間反応させた。
 得られた反応液に酢酸エチル(1L)を加え、1N塩酸、飽和重曹水、イオン交換水、および、飽和食塩水で逐次分液洗浄し、得られた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムをろ別し、有機相を濃縮した後、シリカゲルカラム(ヘキサン/酢酸エチル=3/1)で精製することで、以下に示すモノマーmC-1cを148.8g得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
(重合体P-1の合成)
 冷却管、温度計、および、撹拌機を備えたフラスコに、ジメチルアセトアミド(35g)、モノマーmA-1(13.8g)、および、メタクロイルコリンクロリド(80%水溶液、東京化成工業社製)(1.7g)を添加し、窒素を5mL/min流しながら、得られた溶液を80℃に加熱し、撹拌した。
 次に、V-601(富士フイルム和光純薬社製)(0.13g)、および、ジメチルアセトアミド(35g)を混合した溶液を、2時間かけてフラスコ内に滴下し、さらに5時間加熱状態を維持したまま、反応液を撹拌した。反応終了後、反応液を室温まで放冷し、反応液にジメチルアセトアミド(60g)を加えて希釈することで、重合体濃度が約20質量%の重合体溶液を得た。
 得られた重合体溶液を大過剰のメタノール中へ投入して重合体を沈殿させ、沈殿物をろ別し、得られた固形分を大量のメタノールで洗浄した後、室温において24時間送風乾燥することにより、重合体P-1を得た。
 なお、以下の構造式中の各繰り返し単位中に記載の数値は、全繰り返し単位に対する、各繰り返し単位の含有量(質量%)を表し、以下では左側の繰り返し単位から91質量%、9質量%であった。
 また、上述した方法で測定した重合体P-1の重量平均分子量は58,000であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
(重合体P-2の合成)
 冷却管、温度計、および、撹拌機を備えたフラスコに、シクロヘキサノン(35g)、モノマーmA-1(12.0g)、および、メタクリル酸(3.0g)を添加し、窒素を5mL/min流しながら、得られた溶液を80℃に加熱し、撹拌した。
 次に、V-601(富士フイルム和光純薬社製)(0.21g)、および、シクロヘキサノン(10g)を混合した溶液を、2時間かけてフラスコ内に滴下し、さらに7時間加熱状態を維持したまま、反応液を撹拌した。反応終了後、反応液を室温まで放冷し、反応液にシクロヘキサノン(30g)を加えて希釈することで、重合体濃度が約20質量%の重合体溶液を得た。
 得られた重合体溶液を大過剰のメタノール中へ投入して重合体を沈殿させ、沈殿物をろ別し、得られた固形分を大量のメタノールで洗浄した後、室温において24時間送風乾燥することにより、モノマーmA-1とメタクリル酸の重合体を得た。
 さらに、得られたモノマーmA-1とメタクリル酸の重合体(1.0g)をシクロヘキサノン/イソプロピルアルコール(2/1)の混合溶媒(4.0g)に添加し、50℃で溶解させた。その後、得られた溶液にジイソプロピルエチルアミン(418μL)を添加し、50℃にて30分間撹拌することで、重合体P-2を得た(固形分濃度20%)。
 なお、以下の構造式中の各繰り返し単位中に記載の数値は、全繰り返し単位に対する、各繰り返し単位の含有量(質量%)を表し、以下では左側の繰り返し単位から79質量%、21質量%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
(重合体P-3の合成)
 モノマーとして、モノマーmA-1(12.0g)、および、2,3-ジヒドロキシプロピルメタクリレート(富士フイルム和光純薬社製)(3.0g)を用いた以外は、重合体P-1と同様の合成方法で、重合体P-3を合成した。
 なお、以下の構造式中の各繰り返し単位中に記載の数値は、全繰り返し単位に対する、各繰り返し単位の含有量(質量%)を表し、以下では左側の繰り返し単位から80質量%、20質量%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
(重合体P-4の合成)
 モノマーとして、モノマーmA-1(12.0g)、および、4-(4-アクリロイルオキシブトキシ)ベンゾイルオキシフェニルボロン酸(3.0g)を用いた以外は、重合体P-1と同様の合成方法で、重合体P-4を合成した。
 なお、以下の構造式中の各繰り返し単位中に記載の数値は、全繰り返し単位に対する、各繰り返し単位の含有量(質量%)を表し、以下では左側の繰り返し単位から81質量%、19質量%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
(重合体P-5の合成)
 モノマーmA-1をモノマーmA-2に変更した以外は、重合体P-1と同様の合成方法で、重合体P-5を合成した。
 なお、以下の構造式中の各繰り返し単位中に記載の数値は、全繰り返し単位に対する、各繰り返し単位の含有量(質量%)を表し、以下では左側の繰り返し単位から91質量%、9質量%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
(重合体P-6の合成)
 モノマーとして、モノマーmA-1(6.0g)、サイクロマーM-100(ダイセル社製)(7.7g)、および、メタクロイルコリンクロリド(80%水溶液、東京化成工業社製)(1.7g)を用いた以外は、重合体P-1と同様の合成方法で、重合体P-6を合成した。
 なお、以下の構造式中の各繰り返し単位中に記載の数値は、全繰り返し単位に対する、各繰り返し単位の含有量(質量%)を表し、以下では左側の繰り返し単位から40質量%、9質量%、51質量%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
(重合体P-7の合成)
 モノマーとして、モノマーmA-1(6.0g)、1-アダマンチルメタクリレート(東京化成工業社製)(7.7g)、および、メタクロイルコリンクロリド(80%水溶液、東京化成工業社製)(1.7g)を用いた以外は、重合体P-1と同様の合成方法で、重合体P-7を合成した。
 なお、以下の構造式中の各繰り返し単位中に記載の数値は、全繰り返し単位に対する、各繰り返し単位の含有量(質量%)を表し、以下では左側の繰り返し単位から40質量%、9質量%、51質量%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
(重合体P-8の合成)
 モノマーとして、モノマーmA-1(6.0g)、2-(メタクリロイロキシ)エチルアセトアセテート(富士フイルム和光純薬社製)(9.0g)を用いた以外は、重合体P-1と同様の合成方法で、重合体P-8を合成した。
 なお、以下の構造式中の各繰り返し単位中に記載の数値は、全繰り返し単位に対する、各繰り返し単位の含有量(質量%)を表し、以下では左側の繰り返し単位から40質量%、60質量%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
(重合体P-9の合成)
 モノマーとして、モノマーmA-1(15.0g)を用いた以外は、重合体P-1と同様の合成方法で、重合体P-9を合成した。
 なお、以下の構造式中の各繰り返し単位中に記載の数値は、全繰り返し単位に対する、各繰り返し単位の含有量(質量%)を表し、以下では左側の繰り返し単位から100質量%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
(重合体P-10の合成)
 冷却管、温度計、および撹拌機を備えたフラスコに、2-ブタノン(23g)、モノマーmA-1(1.2g)、メタクリル酸(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル(東京化成工業社製)(8.0g)、モノマーmC-1c(1.2g)、および、2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)(0.075g)を仕込み、フラスコ内に窒素を15mL/min流しながら、得られた溶液を水浴加熱により7時間還流状態を維持したまま撹拌した。
 反応終了後、反応液を室温まで放冷し、得られた重合体溶液を大過剰のメタノール中へ投入して重合体を沈殿させた。その後、沈殿物をろ別して回収し、回収した固形分を大量のメタノールで洗浄した後、40℃において6時間真空乾燥することにより、重合体P-10cを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 続いて、冷却管、温度計、および撹拌機を備えたフラスコに、重合体P-10cを3.3g、4-メトキシフェノール(0.016g)、トリエチルアミン(3.75g)、ジメチルアセトアミド(4.95g)を仕込み、得られた溶液を水浴加熱により60℃で4時間撹拌した。
 反応終了後、反応液を室温まで放冷し、得られた反応溶液を大過剰のメタノール/水(1/3)中へ投入して重合体を沈殿させた。沈殿物をろ別して回収して、沈殿物を大量のメタノール/水(1/3)で洗浄した後、40℃において12時間送風乾燥することにより、重合体P-10を得た。
 なお、以下の構造式中の各繰り返し単位中に記載の数値は、全繰り返し単位に対する、各繰り返し単位の含有量(質量%)を表し、以下では左側の繰り返し単位から12質量%、78質量%、10質量%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
(基材B-1の作製)
 シクロオレフィンポリマーフィルム(ZF-14、日本ゼオン社製)の片側の面に、コロナ処理装置を用いて、出力0.3kWおよび処理速度7.6m/分の条件で1回コロナ処理することにより、基材B-1を得た。
 基材B-1は、コロナ処理された表面上に、ヒドロキシ基などの水素結合性基を有していた。
(基材B-2の作製)
 セルロースアシレートフィルム(フジタックZRD40、富士フイルム社製)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/mで塗布し、110℃に加熱した。
 次に、(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、得られたフィルムを10秒間搬送した。
 次に、同じくバーコーターを用いて、得られたフィルム上に純水を3ml/m塗布した。
 次に、得られたフィルムに対して、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た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
 上記のように鹸化処理したセルロースアシレートフィルムに、下記組成の配向層塗布液をバーコーターを用いて塗布した。塗布後、得られたフィルムを60℃の温風で60秒間、さらに100℃の温風で120秒間乾燥して、配向層Y1を得た。
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 上記配向層Y1上に、下記垂直配向液晶層形成用組成物1を、バーコーターを用いて塗布した。配向層上に形成された塗膜を、温風にて60℃で1分間加熱し、次に、60℃を維持したまま、窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて、波長365nmにて300mJ/cmの紫外線を塗膜側から照射した。上記手順によって、セルロースアシレートフィルムと、配向層Y1と、垂直配向した液晶化合物が固定されてなる液晶層(膜厚0.4μm)と、の積層体を作製した。
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垂直配向液晶層形成用組成物1の調製
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下記重合性液晶化合物L-1              83.0質量部
下記重合性液晶化合物L-2              15.0質量部
下記重合性液晶化合物L-3               2.0質量部
重合性モノマー(EBECRYL1290、ダイセル・オルネクス社製)
                            3.3質量部
重合開始剤(IrgacureOXE01、BASF社製) 4.0質量部
下記フッ素系ポリマーM-1               0.5質量部
下記オニウム塩化合物S01               1.0質量部
下記ボロン酸化合物S02                0.5質量部
メチルエチルケトン                 636.3質量部
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重合性液晶化合物L-1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
重合性液晶化合物L-2
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
重合性液晶化合物L-3
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
フッ素系ポリマーM-1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
オニウム塩化合物S01
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
ボロン酸化合物S02
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
 上記で得られた積層体の垂直配向した液晶化合物が固定されてなる液晶層側を、コロナ処理装置を用いて、出力0.3kWおよび処理速度7.6m/分の条件で1回処理することにより、基材B-2を得た。
 基材B-2は、コロナ処理された表面上に、ヒドロキシ基などの水素結合性基を有していた。
<実施例1>
 基材B-1のコロナ処理側の面に、下記液晶層形成用組成物1を、バーコーターを用いて塗布した。基材上に形成された塗膜を室温で30秒間乾燥し、次に、高圧水銀灯を用いて、波長313nmのバンドパスフィルター(BPF313、朝日分光社製)およびワイヤーグリッド偏光子を介して、基材の塗膜が形成された表面とは反対側の表面側(塗膜形成面とは逆側)から偏光紫外線を照射した(波長313nmで50mJ/cm)。その後、得られた積層体を温風にて120℃で1分間加熱し、次に、60℃に冷却した後に、窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて、波長365nmにて80mJ/cmの紫外線を塗膜側から照射し、続いて120℃に加熱しながら300mJ/cmの紫外線を塗膜側から照射した。上記手順によって、基材B-1と、液晶層(膜厚2.7μm)と、の積層体である、実施例1の光学フィルムを作製した。得られた光学フィルムのRe(550)は140nmであった。
――――――――――――――――――――――――――――――――――
液晶層形成用組成物1
――――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記重合性液晶化合物L-1              7.1質量部
・上記重合性液晶化合物L-2              1.3質量部
・上記重合性液晶化合物L-3              0.2質量部
・下記重合性液晶化合物L-4             46.5質量部
・下記重合性液晶化合物L-5             25.0質量部
・下記重合性液晶化合物L-6             15.0質量部
・下記重合性化合物A-1                5.0質量部
・下記重合性化合物A-2                5.0質量部
・重合開始剤(Irgacure2959、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
                            4.0質量部
・下記レベリング剤T-1                0.2質量部
・重合体P-1                     3.0質量部
・シクロペンタノン                 201.6質量部
・メチルエチルケトン                 60.2質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
重合性液晶化合物L-4
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
重合性液晶化合物L-5
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
重合性液晶化合物L-6
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
重合性化合物A-1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
重合性化合物A-2
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
レベリング剤T-1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
<実施例2>
 液晶層形成用組成物1を、下記液晶層形成用組成物2に変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、光学フィルムを作製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――――
液晶層形成用組成物2
――――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記重合性液晶化合物L-1              7.1質量部
・上記重合性液晶化合物L-2              1.3質量部
・上記重合性液晶化合物L-3              0.2質量部
・上記重合性液晶化合物L-4             46.5質量部
・上記重合性液晶化合物L-5             25.0質量部
・上記重合性液晶化合物L-6             15.0質量部
・上記重合性化合物A-1                5.0質量部
・上記重合性化合物A-2                5.0質量部
・重合開始剤(Irgacure2959、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
                            4.0質量部
・上記レベリング剤T-1                0.2質量部
・重合体P-2(固形分濃度20%)          15.0質量部
・シクロペンタノン                 192.4質量部
・メチルエチルケトン                 57.4質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
<実施例3>
 基材B-1のコロナ処理側の面に、下記液晶層形成用組成物3を、バーコーターを用いて塗布した。基材上に形成された塗膜を室温で30秒間乾燥し、次に、温風にて120℃で1分間加熱した。続いて、高圧水銀灯を用いて、波長313nmのバンドパスフィルター(BPF313、朝日分光社製)およびワイヤーグリッド偏光子を介して、基材の塗膜が形成された表面とは反対側の表面側(塗膜形成面とは逆側)から偏光紫外線を照射した(波長313nmで50mJ/cm)。その後、得られた積層体を温風にて120℃で1分間加熱し、次に、60℃に冷却した後に、窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて、波長365nmにて80mJ/cmの紫外線を塗膜側から照射し、続いて120℃に加熱しながら300mJ/cmの紫外線を塗膜側から照射した。上記手順によって、基材B-1と、液晶層(膜厚2.7μm)と、の積層体である、実施例3の光学フィルムを作製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――――
液晶層形成用組成物3
――――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記重合性液晶化合物L-1              7.1質量部
・上記重合性液晶化合物L-2              1.3質量部
・上記重合性液晶化合物L-3              0.2質量部
・上記重合性液晶化合物L-4             46.5質量部
・上記重合性液晶化合物L-5             25.0質量部
・上記重合性液晶化合物L-6             15.0質量部
・上記重合性化合物A-1                5.0質量部
・上記重合性化合物A-2                5.0質量部
・重合開始剤(Irgacure2959、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
                            4.0質量部
・上記レベリング剤T-1                0.2質量部
・重合体P-3                     3.0質量部
・シクロペンタノン                 201.6質量部
・メチルエチルケトン                 60.2質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
<実施例4>
 重合体P-3を重合体P-4に変更した以外は、実施例3と同様の手順に従って、光学フィルムを作製した。
<実施例5>
 重合体P-1を重合体P-5に変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、光学フィルムを作製した。
<実施例6>
 液晶層形成用組成物3を下記液晶層形成用組成物4に変更した以外は、実施例3と同様の手順に従って、光学フィルムを作製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――――
液晶層形成用組成物4
――――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記重合性液晶化合物L-1              7.1質量部
・上記重合性液晶化合物L-2              1.3質量部
・上記重合性液晶化合物L-3              0.2質量部
・上記重合性液晶化合物L-4             46.5質量部
・上記重合性液晶化合物L-5             25.0質量部
・上記重合性液晶化合物L-6             15.0質量部
・上記重合性化合物A-1                5.0質量部
・上記重合性化合物A-2                5.0質量部
・重合開始剤(Irgacure2959、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
                            4.0質量部
・上記レベリング剤T-1                0.2質量部
・重合体P-6                     3.0質量部
・下記熱酸発生剤D-2                 3.0質量部
・シクロペンタノン                 201.6質量部
・メチルエチルケトン                 60.2質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
熱酸発生剤D-2
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
<実施例7>
 重合体P-1を重合体P-7に変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、光学フィルムを作製した。
<実施例8>
 セルロースアシレートフィルム(フジタックZRD40、富士フイルム社製)(膜厚40μm)の片側の面に、下記液晶層形成用組成物5を、バーコーターを用いて塗布した。なお、上記セルロースアシレートフィルムの液晶層形成用組成物5が塗布される表面は、ヒドロキシ基を有していた。
 次に、基材(セルロースアシレートフィルム)上に形成された塗膜を室温で30秒間乾燥し、次に、高圧水銀灯を用いて、波長313nmのバンドパスフィルター(BPF313、朝日分光社製)およびワイヤーグリッド偏光子を介して、基材の塗膜が形成された表面とは反対側の表面側(塗膜形成面とは逆側)から偏光紫外線を照射した(波長313nmで50mJ/cm)。その後、得られた積層体を温風にて120℃で1分間加熱し、次に、60℃に冷却した後に、窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて、波長365nmにて80mJ/cmの紫外線を塗膜側から照射し、続いて120℃に加熱しながら300mJ/cmの紫外線を塗膜側から照射した。上記手順によって、セルロースアシレートフィルムと、液晶層(膜厚2.7μm)と、の積層体である、実施例8の光学フィルムを作製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――――
液晶層形成用組成物5
――――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記重合性液晶化合物L-1              7.1質量部
・上記重合性液晶化合物L-2              1.3質量部
・上記重合性液晶化合物L-3              0.2質量部
・上記重合性液晶化合物L-4             46.5質量部
・上記重合性液晶化合物L-5             25.0質量部
・上記重合性液晶化合物L-6             15.0質量部
・上記重合性化合物A-1                5.0質量部
・上記重合性化合物A-2                5.0質量部
・重合開始剤(Irgacure2959、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
                            4.0質量部
・上記レベリング剤T-1                0.2質量部
・重合体P-8                     3.0質量部
・シクロペンタノン                 201.6質量部
・メチルエチルケトン                 60.2質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
<実施例9>
 基材B-1を基材B-2に変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、光学フィルムを作製した。
<実施例10>
 基材B-1のコロナ処理側の面に、下記液晶層形成用組成物6を、バーコーターを用いて塗布した。基材上に形成された塗膜を室温で30秒間乾燥し、次に、高圧水銀灯を用いて、波長313nmのバンドパスフィルター(BPF313、朝日分光社製)およびワイヤーグリッド偏光子を介して、基材の塗膜が形成された表面とは反対側の表面側(塗膜形成面とは逆側)から偏光紫外線を照射した(波長313nmで50mJ/cm)。その後、得られた積層体を温風にて110℃で4分間加熱し、次に、窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて、波長365nmにて500mJ/cmの紫外線を塗膜側から照射した。上記手順によって、基材B-1と、液晶層(膜厚2.0μm)と、の積層体である、実施例9の光学フィルムを作製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――――
液晶層形成用組成物6
――――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記重合性液晶化合物L-7             10.0質量部
・下記重合性液晶化合物L-8             90.0質量部
・重合開始剤(Irgacure2959、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
                            4.0質量部
・フッ素系レベリング剤(S420、AGC セイミケミカル社製)
                            0.2質量部
・重合体P-1                     3.0質量部
・シクロペンタノン                 162.3質量部
・1,3-ジオキソラン               243.5質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
重合性液晶化合物L-7
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
重合性液晶化合物L-8
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
<実施例11>
 重合体P-1の添加量を40.0質量部に変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、光学フィルムを作製した。
<比較例1>
 重合体P-1を重合体P-9に変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、光学フィルムを作製した。
<比較例2>
 基材B-1のコロナ処理側の面に、下記光配向層形成用組成物1を、バーコーターを用いて塗布した。その後、基材上に形成された塗膜を、温風にて125℃で2分間乾燥して、溶媒を除去し、厚さ0.3μmの前駆体層を形成した。次に、高圧水銀灯を用いて、波長313nmのバンドパスフィルター(BPF313、朝日分光社製)およびワイヤーグリッド偏光子を介して、前駆体層側から偏光紫外線を照射(波長313nmで50mJ/cm)することで、光配向層(膜厚0.3μm)を形成した。
─────────────────────────────────
光配向層形成用組成物1
─────────────────────────────────
重合体P-10                 100.00質量部
熱酸発生剤D-1                  6.00質量部
ジイソプロピルエチルアミン             0.60質量部
酢酸ブチル                   953.12質量部
メチルエチルケトン               238.28質量部
─────────────────────────────────
 次に、光配向層上に、下記液晶層形成用組成物7を、バーコーターを用いて塗布した。得られた積層体を温風にて120℃で1分間加熱し、次に、60℃に冷却した後に、窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて、波長365nmにて80mJ/cmの紫外線を塗膜側から照射し、続いて120℃に加熱しながら300mJ/cmの紫外線を塗膜側から照射した。上記手順によって、基材B-1と、光配向層と、液晶層(膜厚2.7μm)と、の積層体である、比較例2の光学フィルムを作製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
液晶層形成用組成物7
――――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記重合性液晶化合物L-1              7.1質量部
・上記重合性液晶化合物L-2              1.3質量部
・上記重合性液晶化合物L-3              0.2質量部
・上記重合性液晶化合物L-4             46.5質量部
・上記重合性液晶化合物L-5             25.0質量部
・上記重合性液晶化合物L-6             15.0質量部
・上記重合性化合物A-1                5.0質量部
・上記重合性化合物A-2                5.0質量部
・重合開始剤(Irgacure2959、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
                            4.0質量部
・上記レベリング剤T-1                0.2質量部
・シクロペンタノン                 201.6質量部
・メチルエチルケトン                 60.2質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
<比較例3>
 基材B-1を基材B-2に変更した以外は、比較例2と同様の手順に従って、光学フィルムを作製した。
<評価>
(液晶配向性評価)
 各実施例および比較例で得られた光学フィルムから一辺の長さが40mmの正方形状のフィルムを切り出した。得られた試料をクロスニコル下の偏光顕微鏡(10倍の対物レンズ使用)で観察し、下記の基準で液晶配向性を評価した。
A:観察視野内で光漏れがなかった。
B:観察視野内で光漏れがわずかにあった。
C:観察視野内で光漏れがあった。
(液晶化合物のチルト角評価)
 各実施例および比較例で得られた光学フィルムをエポキシ樹脂で包埋して、試料片を用意した。この試料片を、ミクロトームを用いて、液晶層の厚み方向に平行にスライスして、観察サンプルを得た。スライスは、液晶層の面内遅相軸方向と断面とが平行となるように行った。その後、観察サンプルを偏光顕微鏡のステージに置き、ステージを回転させながら、スライスにより現れた断面を観察した。断面に現れた液晶層が消光位になったときのステージの回転角度から、液晶層に含まれる液晶化合物のチルト角を測定した。この際、液晶層において、表面(空気界面)から膜厚方向に0~20%(空気との界面から全膜厚のうち20%分の厚み位置までの領域)、20~80%(全膜厚のうち20%分の厚み位置から全膜厚のうち80%分の厚み位置までの領域)、および、80~100%(全膜厚のうち80%分の厚み位置から有機基材との界面までの領域)の位置の液晶化合物の平均チルト角を評価した。
(風ムラ評価)
 2枚の偏光板をクロスニコルに設置し、その間に、各実施例および比較例で得られた光学フィルムを設置してスジ状のムラの有無を観察し、下記の基準で風ムラを評価した。
A:ムラがほとんど視認できなかった。
B:ムラが視認できた。
(液晶層の耐久性評価)
 実施例1~8、10~11および比較例2で得られた光学フィルムから、一辺の長さが40mmの正方形状のフィルムを切り出した。得られたフィルムの液晶層側の面に粘着剤を貼合し、その粘着面をフィルムと同じ大きさのガラスに貼合し、その後、フィルムの基材を剥離した(液晶層を転写した)。この際、比較例2では、液晶層と共に光配向層も転写された。
 得られた一辺の長さが40mmの正方形状の貼合物を、温度100℃および湿度95%の環境下で144時間保持した後、図4に示すように、貼合物の対向する2辺のそれぞれの中点を通るA-A線と、A-A線と直交し、貼合物の一辺から2mm離れたB-B線との交点でRe(550)(波長550nmにおける面内レタデーション)を測定して、下記の基準で評価した。
A:温度100℃および湿度95%の環境下に保持前のRe(550)に対し、保持後のRe(550)の割合が98%以上である場合
B:温度100℃および湿度95%の環境下に保持前のRe(550)に対し、保持後のRe(550)の割合が96%以上、98%未満である場合
C:温度100℃および湿度95%の環境下保持前のRe(550)に対し、保持後のRe(550)の割合が96%未満である場合
(光学フィルムの耐久性評価)
 実施例9および比較例3で得られた光学フィルムから、一辺の長さが40mmの正方形状のフィルムを切り出した。得られたフィルムの液晶層側の面に粘着剤を貼合し、その粘着面をフィルムと同じ大きさのガラスに貼合した。
 得られた一辺の長さが40mmの正方形状の貼合物を、温度100℃および湿度95%の環境下で144時間保持した後、図4に示すように、貼合物の対向する2辺のそれぞれの中点を通るA-A線と、A-A線と直交し、貼合物の一辺から2mm離れたB-B線との交点でRe(550)を測定して、下記の基準で評価した。
A:温度100℃および湿度95%の環境下に保持前のRe(550)に対し、保持後のRe(550)の割合が98%以上である場合
B:温度100℃および湿度95%の環境下に保持前のRe(550)に対し、保持後のRe(550)の割合が96%以上、98%未満である場合
C:温度100℃および湿度95%の環境下保持前のRe(550)に対し、保持後のRe(550)の割合が96%未満である場合
 なお、後述する表3に示すように、実施例1~11においては、液晶層中の有機基材側の表面においてホモジニアス配向している液晶化合物が固定されていた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000043
 上記表3に示すように、本発明の光学フィルムおよび液晶フィルムは所定の効果を奏した。
 なかでも、実施例1~6の比較より、光配向化合物が、式(2)で表される繰り返し単位、式(3)で表される繰り返し単位、または、式(6)で表される繰り返し単位を含む場合、より優れた効果が得られることが確認された。
<実施例12>
 液晶層形成用組成物1を、下記液晶層形成用組成物8に変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、光学フィルム12を作製した。
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液晶層形成用組成物8
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・下記液晶化合物R1               42.00質量部
・下記液晶化合物R2               42.00質量部
・下記重合性化合物A1              12.00質量部
・下記重合性化合物A2               4.00質量部
・下記重合開始剤S1                0.50質量部
・レベリング剤T1                 0.23質量部
・重合体P-1                    3.0質量部
・ハイソルブMTEM(東邦化学工業社製)      2.00質量部
・NKエステルA-200(新中村化学工業社製)   1.00質量部
・メチルエチルケトン              300.00質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 なお、下記液晶化合物R1およびR2のアクリロイルオキシ基に隣接する基は、プロピレン基(メチル基がエチレン基に置換した基)を表し、下記液晶化合物R1およびR2は、メチル基の位置が異なる位置異性体の混合物を表す。
 液晶化合物R1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
 液晶化合物R2
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
 重合性化合物A1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
 重合性化合物A2
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
 光重合開始剤S1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
<実施例13>
 液晶層形成用組成物8における液晶化合物R1およびR2を下記液晶化合物Z1に変更し、重合性化合物A1およびA2を下記重合性化合物A3へ変更した以外は、実施例12と同様の手順に従って、光学フィルム13を作製した。
液晶化合物Z1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
重合性化合物A3
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
<実施例14>
(表面処理)
 実施例12で作製した光学フィルム12の液晶層側の面を放電量150W・min/mでコロナ処理を行った。
(他の光学異方性層の形成)
 コロナ処理を行った面に以下の組成で調製した光学異方性層形成用組成物をワイヤーバーコーター#4で塗布した。
 次いで、組成物の溶剤の乾燥および液晶化合物の配向熟成のために、70℃の温風で90秒加熱した。窒素パージ下、酸素濃度0.1%で40℃にて紫外線照射(300mJ/cm)を行い、液晶化合物の配向を固定化し、光学フィルム12の液晶層上に他の光学異方性層を作製した。得られた他の光学異方性層は式(C1):nz>nx≒nyを満たすポジティブCプレートであり、厚みは約1.5μmであった。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
光学異方性層形成用組成物
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記液晶化合物R1                10.0質量部
・上記液晶化合物R2                54.0質量部
・下記液晶化合物R3                28.0質量部
・上記重合性化合物A2                8.0質量部
・下記化合物B1                   4.5質量部
・A-600(新中村化学工業株式会社)       12.0質量部
・上記重合開始剤S1                 3.0質量部
・下記レベリング剤T2               0.16質量部
・下記レベリング剤T3               0.20質量部
・メチルエチルケトン               225.0質量部
・メタノール                    12.5質量部
・イソプロパノール                 12.5質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
液晶化合物R3:下記液晶化合物(RA)、(RB)および(RC)の83/15/2(質量比)の混合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
化合物B1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
レベリング剤T2
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
レベリング剤T3(重量平均分子量:11,200)
(下記式中:a~dは、a:b:c:d=56:10:29:5であり、ポリマー中の全繰り返し単位に対する、各繰り返し単位の含有量(mol%)を示す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
<実施例15>
 光学フィルム12を光学フィルム13に、光学異方性層形成用組成物における液晶化合物R1~R3を液晶化合物Z1に、重合性化合物A2を重合性化合物A3に変更した以外は、実施例14と同様の手順に従って、他の光学異方性層を含む光学フィルムを作製した。
 実施例12~15で得られた光学フィルムを用いて上述した評価を実施した。結果を表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000055
 上記表4に示すように、いずれの態様においても所望の効果が得られた。
 10  光学フィルム
 12  有機基材
 14  液晶層
 

Claims (16)

  1.  有機基材と、
     前記有機基材上に配置された液晶層と、を有し、
     前記液晶層が、光配向化合物を含み、
     前記液晶層中において、前記光配向化合物が前記有機基材側に偏在している、光学フィルム。
  2.  以下の偏在度算出方法1により求められる偏在度が3.5以上である、請求項1に記載の光学フィルム。
    偏在度算出方法1:前記液晶層の前記有機基材側とは反対側の表面から前記有機基材側に向かって、イオンビームを照射しながら飛行時間型二次イオン質量分析法で前記液晶層中における前記光配向化合物由来の二次イオン強度を測定した際に、前記液晶層の前記有機基材側とは反対側の表面から、前記有機基材側に向かって、前記液晶層の全厚みの80%に相当する深さ位置までの領域を上層領域とし、前記深さ位置から前記液晶層の前記有機基材側の表面までの領域を下層領域とした場合、前記上層領域における前記光配向化合物由来の二次イオン強度の平均値IA2に対する、前記下層領域における前記光配向化合物由来の二次イオン強度の最大値IA1の比を偏在度とする。
  3.  前記有機基材が、前記液晶層側の表面に水素結合性基を有する、請求項1または2に記載の光学フィルム。
  4.  前記光配向化合物が、水素結合性基、塩構造を有する基、ボロン酸基、ボロン酸エステル基、および、式(1)で表される基からなる群から選択される相互作用性基を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の光学フィルム。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

     Rは、置換基を有していてもよい、炭素数1~20のアルキル基を表す。ただし、Rが炭素数2~20のアルキル基である場合、アルキル基を構成する-CH-の1個以上が-O-、-S-、-N(Q)-、-CO-O-、または-CO-に置換されていてもよい。Qは、置換基を表す。*は結合位置を表す。
  5.  前記光配向化合物が、式(2)~(6)で表される繰り返し単位の少なくとも1つを有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の光学フィルム。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

     R、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキル基を表す。
     L、L、L、LおよびLは、それぞれ独立に、単結合または2価の連結基を表す。
     Xは、陽イオン基を表す。Yは、アニオンを表す。
     Dは、陰イオン基を表す。Eは、カチオンを表す。
     RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、または、置換基を有していてもよいヘテロアリール基を表し、RおよびRのいずれか一方は水素原子である。
     Rは、炭素数1~20のアルキル基を表す。ただし、Rが炭素数2~20のアルキル基である場合、アルキル基を構成する-CH-の1個以上が-O-、-S-、-N(Q)-、-CO-O-、または-CO-に置換されていてもよい。Qは置換基を表す。
  6.  前記光配向化合物が、式(7)~(9)で表される繰り返し単位の少なくとも1つを有する、請求項1~5のいずれか1項に記載の光学フィルム。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

     R10、R14およびR15は、それぞれ独立に、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキル基を表す。
     L、LおよびLは、それぞれ独立に、単結合または2価の連結基を表す。
     Yは、アニオンを表す。
     Eは、カチオンを表す。
     R11、R12およびR13は、それぞれ独立に、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキル基を表す。
  7.  前記液晶層は、液晶化合物および光配向化合物を含む組成物を用いて形成され、
     前記組成物中において前記光配向化合物の含有量が、前記液晶化合物全質量に対して、0.01~30質量%である、請求項1~6のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  8.  前記液晶層中の前記有機基材側の表面領域において、ホモジニアス配向している前記液晶化合物が固定されている、請求項7に記載の光学フィルム。
  9.  2つの主面を有する液晶フィルムであって、
     前記液晶フィルムが、光配向化合物およびレベリング剤を含み、
     前記液晶フィルム中において、前記レベリング剤が一方の主面側に偏在しており、
     前記液晶フィルム中において、前記光配向化合物が他方の主面側に偏在している、液晶フィルム。
  10.  以下の偏在度算出方法3により求められる偏在度が3.5以上である、請求項9に記載の液晶フィルム。
    偏在度算出方法3:前記液晶フィルムの2つの主面のうち前記レベリング剤が偏在している側の主面を主面Aとし、他方を主面Bとした際に、前記液晶フィルムの前記主面Aから前記主面B側に向かって、イオンビームを照射しながら飛行時間型二次イオン質量分析法で前記液晶フィルム中における前記光配向化合物由来の二次イオン強度を測定した際に、前記液晶フィルムの前記主面Aから、前記主面B側に向かって、前記液晶フィルムの全厚みの80%に相当する深さ位置までの領域を上層領域とし、前記深さ位置から前記液晶フィルムの前記主面Bまでの領域を下層領域とした場合、前記上層領域における前記光配向化合物由来の二次イオン強度の平均値IC2に対する、前記下層領域における前記光配向化合物由来の二次イオン強度の最大値IC1の比を偏在度とする。
  11.  前記レベリング剤が、フッ素原子またはケイ素原子を有する、請求項9または10に記載の液晶フィルム。
  12.  前記光配向化合物が、水素結合性基、塩構造を有する基、ボロン酸基、ボロン酸エステル基、および、式(1)で表される基からなる群から選択される相互作用性基を有する、請求項9~11のいずれか1項に記載の液晶フィルム。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

     Rは、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキル基を表す。ただし、Rが炭素数2~20のアルキル基である場合、アルキル基を構成する-CH-の1個以上が-O-、-S-、-N(Q)-、-CO-O-、または-CO-に置換されていてもよい。Qは、置換基を表す。*は結合位置を表す。
  13.  前記光配向化合物が、式(2)~(6)で表される繰り返し単位の少なくとも1つを有する、請求項9~12のいずれか1項に記載の液晶フィルム。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005

     R、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキル基を表す。
     L、L、L、LおよびLは、それぞれ独立に、単結合または2価の連結基を表す。
     Xは、陽イオン基を表す。Yは、アニオンを表す。
     Dは、陰イオン基を表す。Eは、カチオンを表す。
     RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、または、置換基を有していてもよいヘテロアリール基を表し、RおよびRのいずれか一方は水素原子である。
     Rは、炭素数1~20のアルキル基を表す。ただし、Rが炭素数2~20のアルキル基である場合、アルキル基を構成する-CH-の1個以上が-O-、-S-、-N(Q)-、-CO-O-、または-CO-に置換されていてもよい。Qは、置換基を表す。
  14.  前記光配向化合物が、式(7)~(9)で表される繰り返し単位の少なくとも1つを有する、請求項9~13のいずれか1項に記載の液晶フィルム。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006

     R10、R14およびR15は、それぞれ独立に、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキル基を表す。
     L、LおよびLは、それぞれ独立に、単結合または2価の連結基を表す。
     Yは、アニオンを表す。
     Eは、カチオンを表す。
     R11、R12およびR13は、それぞれ独立に、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキル基を表す。
  15.  前記液晶フィルムは、液晶化合物および光配向化合物を含む組成物を用いて形成され、
     前記組成物中において前記光配向化合物の含有量が、前記液晶化合物全質量に対して、0.01~30質量%である、請求項9~14のいずれか1項に記載の液晶フィルム。
  16.  前記液晶フィルム中の前記光配向化合物が偏在している側の表面領域において、ホモジニアス配向している前記液晶化合物が固定されている、請求項15に記載の液晶フィルム。
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