JP6558148B2 - Manufacturing method of optical film - Google Patents
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Description
本発明は、光学異方性層を有する光学フィルムの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an optical film having an optically anisotropic layer.
フラットパネル表示装置(FPD)には、偏光板、位相差板などの光学フィルムを用いた部材が含まれている。このような光学フィルムには、例えば、重合性液晶化合物を含む組成物を、基材に塗布後、重合して得られる光学異方性層を有する光学フィルムなどが挙げられる。
波長λnmの光が与える光学フィルムの位相差(Re(λ))は、複屈折率Δnとフィルムの厚みdとの積で決定されることが知られている(Re(λ)=Δn×d)。また波長分散特性は、通常、ある波長λにおける位相差値Re(λ)を550nmにおける位相差値Re(550)で除した値(Re(λ)/Re(550))で表され、(Re(λ)/Re(550))が1に近い波長域や、Re(450)/Re(550)<1かつRe(650)/Re(550)>1の逆波長分散性を示す波長域では、一様の偏光変換が可能であることが知られている。
特許文献1には、このような逆波長分散性を有する光学フィルムの製造方法として、基材上にコーティングされた重合性液晶化合物を紫外光照射により重合させて上記の逆波長分散性を有する光学フィルム得る方法が開示されている。
A flat panel display (FPD) includes members using optical films such as a polarizing plate and a retardation plate. Examples of such an optical film include an optical film having an optically anisotropic layer obtained by polymerizing a composition containing a polymerizable liquid crystal compound on a substrate.
It is known that the phase difference (Re (λ)) of an optical film given by light of wavelength λnm is determined by the product of the birefringence Δn and the thickness d of the film (Re (λ) = Δn × d ). The chromatic dispersion characteristic is usually represented by a value (Re (λ) / Re (550)) obtained by dividing the phase difference value Re (λ) at a certain wavelength λ by the phase difference value Re (550) at 550 nm. (Λ) / Re (550)) is in a wavelength range close to 1, or in a wavelength range showing reverse wavelength dispersion of Re (450) / Re (550) <1 and Re (650) / Re (550)> 1. It is known that uniform polarization conversion is possible.
In Patent Document 1, as a method for producing such an optical film having reverse wavelength dispersion, an optical material having the above reverse wavelength dispersion by polymerizing a polymerizable liquid crystal compound coated on a substrate by irradiation with ultraviolet light. A method for obtaining a film is disclosed.
従来の製造方法により製造される光学異方性層を有する光学フィルムは、配向膜を有する基材の配向膜上に形成された光学異方性層を含む層を被転写体に転写するときに、光学異方性層を含む層を基材から均一に剥離できず、さらには、高温乾燥条件下において面内位相差値の低下が著しいという課題があった。 An optical film having an optically anisotropic layer manufactured by a conventional manufacturing method is used when a layer including an optically anisotropic layer formed on an alignment film of a substrate having an alignment film is transferred to a transfer target. Further, there has been a problem that the layer including the optically anisotropic layer cannot be uniformly peeled from the base material, and further, the in-plane retardation value is remarkably lowered under high temperature drying conditions.
本発明は以下の発明を含む。
[1]基材と配向膜とを有する積層体の配向膜上に、重合性液晶化合物を含む組成物を塗布する工程と、前記組成物が塗布された積層体に活性エネルギー線を照射する工程とを含む光学フィルムを製造する方法であって、
前記活性エネルギー線を照射する工程は、2回以上の活性エネルギー線照射を含み、1回目の活性エネルギー線照射における活性エネルギー線のエネルギーと2回目の活性エネルギー線照射における活性エネルギー線のエネルギーとの比が、下記式(2−1)を満たし、かつ2回目の活性エネルギー線照射における活性エネルギー線のエネルギーが、10〜10000mJ/cm2である光学フィルムの製造方法。
15>(1回目の照射エネルギー)/(2回目の照射エネルギー)>0.1 (2−1)
[2]活性エネルギー線を照射する工程は、少なくとも1回の活性エネルギー線照射において、活性エネルギー線スペクトルの波長380nmと波長365nmとの強度の比が、以下の式(1)を満たす[1]に記載の光学フィルムの製造方法。
波長380nmの光の強度/波長365nmの光の強度>0.1 (1)
[3]活性エネルギー線照射の工程が、重合性液晶化合物が塗布されている面側からの活性エネルギー線照射を含む[1]又は[2]に記載の光学フィルムの製造方法。
[4]重合性液晶化合物が塗布されている面側からの活性エネルギー線照射の前または後または前後の両方に、基材側から活性エネルギー線を照射する[3]に記載の光学フィルムの製造方法。
[5]重合性液晶化合物が塗布されている面側からの活性エネルギー線照射の後に、重合性液晶化合物側から活性エネルギー線を照射する[3]に記載の光学フィルムの製造方法。
[6]1回目の活性エネルギー線照射における活性エネルギー線のエネルギーと2回目の活性エネルギー線照射における活性エネルギー線のエネルギーとの比が、以下の式(2−2)を満たす[1]〜[5]のいずれかに記載の光学フィルムの製造方法。
10>(1回目の照射エネルギー)/(2回目の照射エネルギー)>0.2 (2−2)[7]光学異方性層が、以下の式(3)及び(4)を満たす光学異方層である[1]〜[6]のいずれかに記載の光学フィルムの製造方法。
Re(450)/Re(550)≦1.00 (3)
1.00≦Re(650)/Re(550) (4)
(式中、Re(λ)は波長λnmの光に対する面内位相差値を表す。)
[8]光学異方性層が、以下の式(6−2)を満たす光学異方層である[1]〜[7]のいずれかに記載の光学フィルムの製造方法。
100nm<Re(550)<160nm (6−2)
(式中、Re(550)は波長550nmの光に対する面内位相差値を表す。)
[9]光学異方性層の厚さが、0.3〜5μmである[1]〜[8]のいずれかに記載の光学フィルムの製造方法。
[10]重合性液晶化合物を含む組成物が、重合性液晶化合物と重合開始剤とを含む組成物である[1]〜[9]のいずれかに記載の光学フィルムの製造方法。
[11]配向膜が、光配向膜である[1]〜[10]のいずれかに記載の光学フィルムの製造方法。
[12]配向膜の厚さが、10〜1000nmである[1]〜[10]のいずれかに記載の光学フィルムの製造方法。
The present invention includes the following inventions.
[1] A step of applying a composition containing a polymerizable liquid crystal compound on an alignment film of a laminate having a substrate and an alignment film, and a step of irradiating active energy rays to the laminate on which the composition is applied A method for producing an optical film comprising:
The step of irradiating the active energy ray includes two or more active energy ray irradiations, and includes an active energy ray energy in the first active energy ray irradiation and an active energy ray energy in the second active energy ray irradiation. The manufacturing method of the optical film whose ratio satisfy | fills following formula (2-1) and the energy of the active energy ray in the second active energy ray irradiation is 10-10000 mJ / cm < 2 >.
15> (first irradiation energy) / (second irradiation energy)> 0.1 (2-1)
[2] In the step of irradiating the active energy ray, the intensity ratio between the wavelength of the active energy ray spectrum of 380 nm and the wavelength of 365 nm satisfies the following formula (1) in at least one active energy ray irradiation [1] The manufacturing method of the optical film of description.
Intensity of light having a wavelength of 380 nm / Intensity of light having a wavelength of 365 nm> 0.1 (1)
[3] The method for producing an optical film according to [1] or [2], wherein the active energy ray irradiation step includes active energy ray irradiation from a surface side on which the polymerizable liquid crystal compound is applied.
[4] Production of an optical film according to [3], wherein active energy rays are irradiated from the substrate side before, after or before and after irradiation of active energy rays from the surface side on which the polymerizable liquid crystal compound is applied. Method.
[5] The method for producing an optical film according to [3], wherein the active energy ray is irradiated from the polymerizable liquid crystal compound side after the active energy ray irradiation from the surface side on which the polymerizable liquid crystal compound is applied.
[6] The ratio of the energy of the active energy ray in the first active energy ray irradiation and the energy of the active energy ray in the second active energy ray irradiation satisfies the following formula (2-2) [1] to [ 5] The manufacturing method of the optical film in any one of.
10> (first irradiation energy) / (second irradiation energy)> 0.2 (2-2) [7] The optically anisotropic layer satisfies the following expressions (3) and (4). The method for producing an optical film according to any one of [1] to [6], wherein the optical film is a monolayer.
Re (450) / Re (550) ≦ 1.00 (3)
1.00 ≦ Re (650) / Re (550) (4)
(In the formula, Re (λ) represents an in-plane retardation value for light having a wavelength of λ nm.)
[8] The method for producing an optical film according to any one of [1] to [7], wherein the optically anisotropic layer is an optically anisotropic layer satisfying the following formula (6-2).
100 nm <Re (550) <160 nm (6-2)
(In the formula, Re (550) represents an in-plane retardation value for light having a wavelength of 550 nm.)
[9] The method for producing an optical film according to any one of [1] to [8], wherein the thickness of the optically anisotropic layer is 0.3 to 5 μm.
[10] The method for producing an optical film according to any one of [1] to [9], wherein the composition containing the polymerizable liquid crystal compound is a composition containing a polymerizable liquid crystal compound and a polymerization initiator.
[11] The method for producing an optical film according to any one of [1] to [10], wherein the alignment film is a photo-alignment film.
[12] The method for producing an optical film according to any one of [1] to [10], wherein the alignment film has a thickness of 10 to 1000 nm.
本発明によれば、基材上に形成された光学異方性層を含む層の転写が容易になり、さらには高温乾燥条件下における面内位相差値の低下を抑制することができる。 According to the present invention, transfer of a layer including an optically anisotropic layer formed on a substrate can be facilitated, and further, a decrease in in-plane retardation value under high temperature drying conditions can be suppressed.
本発明は、基材と配向膜とを有する積層体の配向膜上に、重合性液晶化合物を含む組成物(以下、光学異方性層形成用組成物ということがある。)を塗布する工程を含む。 In the present invention, a step of applying a composition containing a polymerizable liquid crystal compound (hereinafter sometimes referred to as a composition for forming an optically anisotropic layer) on an alignment film of a laminate having a substrate and an alignment film. including.
[基材]
基材は、樹脂基材であることが好ましい。
樹脂基材は、通常、透明樹脂基材である。透明樹脂基材とは、光、特に可視光を透過し得る透光性を有する基材を意味し、透光性とは、波長380nm〜780nmにわたる光線に対しての透過率が80%以上となる特性をいう。樹脂基材には、通常フィルム状のものが使用され、好ましくは長尺フィルムロールが使用される。
[Base material]
The substrate is preferably a resin substrate.
The resin substrate is usually a transparent resin substrate. The transparent resin base material means a base material having translucency capable of transmitting light, particularly visible light, and the translucency is a transmittance of 80% or more with respect to a light beam having a wavelength of 380 nm to 780 nm. The characteristic which becomes. As the resin substrate, a film is usually used, and a long film roll is preferably used.
基材を構成する樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ノルボルネン系ポリマー等のポリオレフィン;ポリビニルアルコール;ポリエチレンテレフタレート;ポリメタクリル酸エステル;ポリアクリル酸エステル;セルロースエステル;ポリエチレンナフタレート;ポリカーボネート;ポリスルフォン;ポリエーテルスルホン;ポリエーテルケトン;ポリフェニレンスルフィド;およびポリフェニレンオキシドが挙げられる。中でも、ポリエチレン、ポリプロピレン、ノルボルネン系ポリマー等のポリオレフィンからなる基材が好ましい。 Polyethylene such as polyethylene, polypropylene and norbornene polymers; polyvinyl alcohol; polyethylene terephthalate; polymethacrylic acid ester; polyacrylic acid ester; cellulose ester; polyethylene naphthalate; polycarbonate; polysulfone; And sulfone; polyether ketone; polyphenylene sulfide; and polyphenylene oxide. Among them, a substrate made of polyolefin such as polyethylene, polypropylene, norbornene-based polymer is preferable.
基材には、表面処理を施してもよい。表面処理の方法としては、例えば、真空から大気圧の雰囲気下で、コロナまたはプラズマで基材の表面を処理する方法、基材表面をレーザー処理する方法、基材表面をオゾン処理する方法、基材表面をケン化処理する方法、基材表面を火炎処理する方法、基材表面にカップリング剤を塗布する方法、基材表面をプライマー処理する方法、及び反応性モノマーや反応性を有するポリマーを基材表面に付着させた後に放射線、プラズマ又は紫外線を照射して反応させるグラフト重合させて処理する方法などが挙げられる。中でも、真空から大気圧の雰囲気下で、基材表面をコロナまたはプラズマ処理する方法が好ましい。 The substrate may be subjected to a surface treatment. Examples of the surface treatment method include a method of treating the surface of the substrate with corona or plasma in an atmosphere of vacuum to atmospheric pressure, a method of laser treating the substrate surface, a method of treating the substrate surface with ozone, A method of saponifying a material surface, a method of flame-treating a substrate surface, a method of applying a coupling agent to a substrate surface, a method of primer-treating a substrate surface, and a reactive monomer or a reactive polymer Examples of the method include a method of carrying out graft polymerization in which a reaction is performed by irradiating radiation, plasma, or ultraviolet light after being attached to the substrate surface. Among these, a method of corona or plasma treatment of the substrate surface in an atmosphere of vacuum to atmospheric pressure is preferable.
コロナまたはプラズマで基材の表面処理を行う方法としては、大気圧近傍の圧力下で、対向した電極間に基材を設置し、コロナまたはプラズマを発生させて基材の表面処理を行う方法、対向した電極間にガスを流し、電極間でガスをプラズマ化して、プラズマ化したガスを基材に吹付ける方法、および低圧条件下で、グロー放電プラズマを発生させて基材の表面処理を行う方法が挙げられる。 As a method of performing surface treatment of the substrate with corona or plasma, a method of performing substrate surface treatment by generating a corona or plasma by installing a substrate between opposed electrodes under a pressure near atmospheric pressure, A gas is caused to flow between the electrodes facing each other, the gas is turned into plasma between the electrodes, and the plasma-treated gas is sprayed onto the base material. Under low pressure conditions, glow discharge plasma is generated to perform surface treatment of the base material. A method is mentioned.
中でも、大気圧近傍の圧力下で、対向した電極間に基材を設置し、コロナまたはプラズマを発生させて基材の表面処理を行う方法、または対向した電極間にガスを流し、電極間でガスをプラズマ化して、プラズマ化したガスを基材に吹付ける方法が好ましい。かかるコロナまたはプラズマによる表面処理は、通常、市販の表面処理装置により行われる。 In particular, under a pressure close to atmospheric pressure, a substrate is placed between opposed electrodes and a corona or plasma is generated to treat the surface of the substrate, or a gas is flowed between the opposed electrodes between the electrodes. A method in which the gas is converted into plasma and the plasmaized gas is sprayed onto the substrate is preferable. Such surface treatment with corona or plasma is usually performed by a commercially available surface treatment apparatus.
基材は、光学異方性層形成用組成物を塗布する面とは反対の面に保護フィルムを有していてもよい。保護フィルムとしては、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート及びポリオレフィンなどのフィルム、並びに当該フィルムにさらに粘着層を有するフィルム等が挙げられる。中でも、乾燥時における熱変形が小さいため、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。保護フィルムを、基材の光学異方性層形成用組成物を塗布する面とは反対の面に有することで、基材搬送時のフィルムのゆれや塗布面のわずかな振動を抑えることができ、塗膜の均一性を向上させることができる。 The base material may have a protective film on the surface opposite to the surface on which the composition for forming an optically anisotropic layer is applied. Examples of the protective film include films such as polyethylene, polyethylene terephthalate, polycarbonate, and polyolefin, and films having an adhesive layer on the film. Of these, polyethylene terephthalate is preferred because of its small thermal deformation during drying. By having the protective film on the surface opposite to the surface on which the composition for forming an optically anisotropic layer of the base material is applied, it is possible to suppress film shaking during substrate transport and slight vibration of the coated surface. The uniformity of the coating film can be improved.
基材の厚さは、通常5μm〜300μmであり、好ましくは20μm〜200μmである。 The thickness of the substrate is usually 5 μm to 300 μm, preferably 20 μm to 200 μm.
長尺フィルムロールの長尺方向の長さは、通常10m〜4000mであり、好ましくは100m〜3000mである。長尺フィルムロールの短尺方向の長さは、通常0.1m〜5mであり、好ましくは0.2m〜2mである。 The length of the long film roll in the longitudinal direction is usually 10 m to 4000 m, preferably 100 m to 3000 m. The length in the short direction of the long film roll is usually 0.1 m to 5 m, preferably 0.2 m to 2 m.
[配向膜]
基材上の光学異方性層形成用組成物が塗布される面には、配向膜が形成されている。
配向膜とは、後述する重合性液晶化合物を所望の方向に配向させる配向規制力を有するものである。
配向膜としては、光学異方性層形成用組成物の塗布等により溶解しない溶剤耐性を有し、また、溶剤の除去や後述の重合性液晶化合物の配向のための加熱処理における耐熱性を有するものが好ましい。配向膜としては、配向性ポリマーを含む配向膜、光配向膜及び、表面に凹凸パターンや複数の溝を有するグルブ配向膜等が挙げられる。
[Alignment film]
An alignment film is formed on the surface of the substrate on which the composition for forming an optically anisotropic layer is applied.
The alignment film has an alignment regulating force for aligning a polymerizable liquid crystal compound described later in a desired direction.
The alignment film has solvent resistance that does not dissolve when the composition for forming an optically anisotropic layer is applied, and has heat resistance in heat treatment for removal of the solvent and alignment of the polymerizable liquid crystal compound described below. Those are preferred. Examples of the alignment film include an alignment film containing an alignment polymer, a photo-alignment film, and a groove alignment film having a concavo-convex pattern and a plurality of grooves on the surface.
このような配向膜は、重合性液晶化合物の配向を容易にする。また、配向膜の種類やラビング条件によって、水平配向、垂直配向、ハイブリッド配向、及び傾斜配向等の様々な配向の制御が可能である。 Such an alignment film facilitates the alignment of the polymerizable liquid crystal compound. In addition, various orientations such as horizontal orientation, vertical orientation, hybrid orientation, and tilt orientation can be controlled depending on the type of the orientation film and rubbing conditions.
配向膜の厚さは、通常10nm〜10000nmの範囲であり、好ましくは10nm〜2000nmの範囲であり、さらに好ましくは10nm〜1000nmの範囲である。 The thickness of the alignment film is usually in the range of 10 nm to 10000 nm, preferably in the range of 10 nm to 2000 nm, and more preferably in the range of 10 nm to 1000 nm.
[配向性ポリマーを含む配向膜]
配向性ポリマーとしては、アミド結合を有するポリアミドやゼラチン類、イミド結合を有するポリイミド及びその加水分解物であるポリアミック酸、ポリビニルアルコール、アルキル変性ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリオキサゾール、ポリエチレンイミン、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸及びポリアクリル酸エステル類が挙げられる。中でも、ポリビニルアルコールが好ましい。2種以上の配向性ポリマーを組み合わせてもよい。
[Alignment film containing orientation polymer]
Examples of the orientation polymer include polyamides and gelatins having an amide bond, polyimides having an imide bond, and polyamic acid, polyvinyl alcohol, alkyl-modified polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyoxazole, polyethyleneimine, polystyrene, polyvinyl, which are hydrolyzed products thereof. Examples include pyrrolidone, polyacrylic acid and polyacrylic acid esters. Among these, polyvinyl alcohol is preferable. Two or more kinds of orientation polymers may be combined.
配向性ポリマーを含む配向膜は、通常、配向性ポリマーが溶剤に溶解した配向性ポリマー組成物を基材に塗布し、溶剤を除去して塗布膜を形成する、又は配向性ポリマー組成物を基材に塗布し、溶剤を除去して塗布膜を形成し、該塗布膜をラビングすることで得られる。 An alignment film containing an alignment polymer is usually formed by applying an alignment polymer composition in which an alignment polymer is dissolved in a solvent to a substrate and removing the solvent to form a coating film, or based on the alignment polymer composition. It is obtained by applying to a material, removing the solvent to form a coating film, and rubbing the coating film.
前記溶剤としては、水、メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、乳酸エチル等のエステル溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶剤、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶剤、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶剤、アセトニトリル等のニトリル溶剤、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル溶剤、及び、クロロホルム、クロロベンゼン等の塩素化炭化水素溶剤が挙げられる。溶剤は、二種以上を組み合わせてもよい。 Examples of the solvent include water, methanol, ethanol, ethylene glycol, isopropyl alcohol, propylene glycol, methyl cellosolve, butyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether and other alcohol solvents, ethyl acetate, butyl acetate, ethylene glycol methyl ether acetate, γ-butyrolactone, Propylene glycol methyl ether acetate, ester solvents such as ethyl lactate, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methyl amyl ketone, methyl isobutyl ketone, aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, heptane, toluene, Aromatic hydrocarbon solvents such as xylene, nitrile solvents such as acetonitrile, ethers such as tetrahydrofuran and dimethoxyethane Agent, and, chloroform, chlorinated hydrocarbon solvents such as chlorobenzene. Two or more solvents may be combined.
配向性ポリマー組成物中の配向性ポリマーの濃度は、配向性ポリマーが溶剤に完溶する範囲であればよい。配向性ポリマー組成物に対する配向性ポリマーの含有量は、好ましくは0.1〜20質量%であり、より好ましくは0.1〜10質量%である。 The concentration of the orienting polymer in the orienting polymer composition may be in a range where the orienting polymer is completely dissolved in the solvent. The content of the orientation polymer with respect to the orientation polymer composition is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.1 to 10% by mass.
配向性ポリマー組成物は、市場から入手できる。市販の配向性ポリマー組成物としては、サンエバー(登録商標、日産化学工業(株)製)、オプトマー(登録商標、JSR(株)製)等が挙げられる。 Oriented polymer compositions are commercially available. Examples of the commercially available oriented polymer composition include Sanever (registered trademark, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), Optmer (registered trademark, manufactured by JSR).
配向性ポリマー組成物を基材に塗布する方法としては、スピンコーティング法、エクストルージョン法、グラビアコーティング法、ダイコーティング法、スリットコーティング法、バーコーティング法、アプリケータ法等の塗布法、フレキソ法等の印刷法等の公知の方法が挙げられる。光学異方性層を、後述するRoll to Roll形式の連続的製造方法により製造する場合、当該塗布方法としては通常、グラビアコーティング法、ダイコーティング法又はフレキソ法等の印刷法が採用される。 Examples of methods for applying the alignment polymer composition to the substrate include spin coating, extrusion, gravure coating, die coating, slit coating, bar coating, applicator and other application methods, flexo methods, etc. There are known methods such as the printing method. When the optically anisotropic layer is produced by a roll to roll type continuous production method described later, a printing method such as a gravure coating method, a die coating method, or a flexo method is usually employed as the coating method.
配向性ポリマー組成物に含まれる溶剤を除去する方法としては、自然乾燥、通風乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥およびこれらを組み合わせた方法が挙げられる。乾燥温度は、10〜250℃が好ましく、25〜200℃がより好ましい。乾燥時間は、溶剤の種類にもよるが、5秒間〜60分間が好ましく、10秒間〜30分間がより好ましい。 Examples of the method for removing the solvent contained in the oriented polymer composition include natural drying, ventilation drying, heat drying, vacuum drying, and a combination thereof. 10-250 degreeC is preferable and, as for drying temperature, 25-200 degreeC is more preferable. The drying time is preferably 5 seconds to 60 minutes, more preferably 10 seconds to 30 minutes, although it depends on the type of solvent.
配向性ポリマー組成物から形成された塗布膜には、ラビング処理を施してもよい。ラビング処理を施すことにより、前記塗布膜に配向規制力を付与することができる。 The coating film formed from the orientation polymer composition may be rubbed. By performing the rubbing treatment, an alignment regulating force can be imparted to the coating film.
ラビング処理の方法としては、ラビング布が巻きつけられ、回転しているラビングロールに、前記塗布膜を接触させる方法が挙げられる。
ラビング処理を行う時に、マスキングを行えば、配向の方向が異なる複数の領域(パターン)を配向膜に形成することもできる。
Examples of the rubbing treatment include a method in which a rubbing cloth is wound and the coating film is brought into contact with a rotating rubbing roll.
If masking is performed when the rubbing treatment is performed, a plurality of regions (patterns) having different orientation directions can be formed in the alignment film.
[光配向膜]
光配向膜は、通常、光反応性基を有するポリマー又はモノマーと溶剤とを含む光配向膜形成用組成物を基材に塗布し、偏光(好ましくは、偏光UV)を照射することで得られる。光配向膜は、照射する偏光の偏光方向を選択することにより、配向規制力の方向を任意に制御することができる。
[Photo-alignment film]
The photo-alignment film is usually obtained by applying a photo-alignment film-forming composition containing a polymer or monomer having a photoreactive group and a solvent to a substrate and irradiating with polarized light (preferably polarized UV). . The photo-alignment film can arbitrarily control the direction of the alignment regulating force by selecting the polarization direction of the polarized light to be irradiated.
光反応性基とは、光照射することにより配向能を生じる基をいう。具体的には、光照射により生じる分子の配向誘起反応、異性化反応、光二量化反応、光架橋反応もしくは光分解反応等の配向能の起源となる光反応に関与する基が挙げられる。光反応性基としては、不飽和結合、特に二重結合を有する基が好ましく、炭素−炭素二重結合(C=C結合)、炭素−窒素二重結合(C=N結合)、窒素−窒素二重結合(N=N結合)及び炭素−酸素二重結合(C=O結合)からなる群より選ばれる少なくとも一つを有する基が特に好ましい。 The photoreactive group refers to a group that generates alignment ability when irradiated with light. Specific examples include groups that are involved in photoreactions that are the origin of alignment ability, such as alignment-induced reactions, isomerization reactions, photodimerization reactions, photocrosslinking reactions, or photodecomposition reactions of molecules generated by light irradiation. As the photoreactive group, an unsaturated bond, particularly a group having a double bond is preferable, and a carbon-carbon double bond (C = C bond), a carbon-nitrogen double bond (C = N bond), and nitrogen-nitrogen. A group having at least one selected from the group consisting of a double bond (N═N bond) and a carbon-oxygen double bond (C═O bond) is particularly preferred.
C=C結合を有する光反応性基としては、ビニル基、ポリエン基、スチルベン基、スチルバゾール基、スチルバゾリウム基、カルコン基及びシンナモイル基が挙げられる。C=N結合を有する光反応性基としては、芳香族シッフ塩基、芳香族ヒドラゾン等の構造を有する基が挙げられる。N=N結合を有する光反応性基としては、アゾベンゼン基、アゾナフタレン基、芳香族複素環アゾ基、ビスアゾ基、ホルマザン基、及び、アゾキシベンゼン構造を有する基が挙げられる。C=O結合を有する光反応性基としては、ベンゾフェノン基、クマリン基、アントラキノン基及びマレイミド基が挙げられる。これらの基は、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリルオキシ基、シアノ基、アルコキシカルボニル基、ヒドロキシル基、スルホン酸基、ハロゲン化アルキル基等の置換基を有していてもよい。 Examples of the photoreactive group having a C═C bond include a vinyl group, a polyene group, a stilbene group, a stilbazole group, a stilbazolium group, a chalcone group, and a cinnamoyl group. Examples of the photoreactive group having a C═N bond include groups having a structure such as an aromatic Schiff base and an aromatic hydrazone. Examples of the photoreactive group having an N = N bond include an azobenzene group, an azonaphthalene group, an aromatic heterocyclic azo group, a bisazo group, a formazan group, and a group having an azoxybenzene structure. Examples of the photoreactive group having a C═O bond include a benzophenone group, a coumarin group, an anthraquinone group, and a maleimide group. These groups may have a substituent such as an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an allyloxy group, a cyano group, an alkoxycarbonyl group, a hydroxyl group, a sulfonic acid group, and a halogenated alkyl group.
光二量化反応又は光架橋反応に関与する基が、配向性に優れる点で好ましい。中でも、光二量化反応に関与する光反応性基が好ましく、配向に必要な偏光照射量が比較的少なく、かつ熱安定性や経時安定性に優れる光配向膜が得られやすいという点で、シンナモイル基及びカルコン基が好ましい。光反応性基を有するポリマーとしては、当該ポリマー側鎖の末端部が桂皮酸構造となるようなシンナモイル基を有するものが特に好ましい。 A group involved in the photodimerization reaction or the photocrosslinking reaction is preferable in terms of excellent orientation. Among them, a photoreactive group involved in the photodimerization reaction is preferable, and a cinnamoyl group is preferable in that a photoalignment film having a relatively small amount of polarized light irradiation necessary for alignment and having excellent thermal stability and stability over time can be easily obtained. And chalcone groups are preferred. As the polymer having a photoreactive group, a polymer having a cinnamoyl group in which the terminal portion of the polymer side chain has a cinnamic acid structure is particularly preferable.
光配向膜形成用組成物を基材上に塗布することにより、基材上に光配向誘起層を形成することができる。該組成物に含まれる溶剤としては、上述の配向性ポリマー組成物に含まれる溶剤と同様のものが挙げられ、光反応性基を有するポリマー又はモノマーの溶解性に応じて選択することができる。 By applying the composition for forming a photo-alignment film on the substrate, the photo-alignment inducing layer can be formed on the substrate. Examples of the solvent contained in the composition include the same solvents as those contained in the orientation polymer composition described above, and can be selected according to the solubility of the polymer or monomer having a photoreactive group.
光配向膜形成用組成物中の光反応性基を有するポリマー又はモノマーの含有量は、ポリマー又はモノマーの種類や目的とする光配向膜の厚みによって調節でき、少なくとも0.2質量%以上とすることが好ましく、0.3〜10質量%の範囲がより好ましい。光配向膜の特性が著しく損なわれない範囲で、光配向膜形成用組成物は、ポリビニルアルコールやポリイミド等の高分子材料や光増感剤を含んでいてもよい。 The content of the polymer or monomer having a photoreactive group in the composition for forming a photoalignment film can be adjusted by the type of the polymer or monomer and the thickness of the target photoalignment film, and is at least 0.2% by mass or more. The range of 0.3 to 10% by mass is more preferable. As long as the characteristics of the photo-alignment film are not significantly impaired, the composition for forming a photo-alignment film may contain a polymer material such as polyvinyl alcohol or polyimide, or a photosensitizer.
光配向膜形成用組成物を基材に塗布する方法としては、配向性ポリマー組成物を基材に塗布する方法と同様の方法が挙げられる。塗布された光配向膜形成用組成物から、溶剤を除去する方法としては、配向性ポリマー組成物から溶剤を除去する方法と同じ方法が挙げられる。 Examples of the method for applying the composition for forming a photo-alignment film to a substrate include the same methods as the method for applying the alignment polymer composition to a substrate. Examples of the method for removing the solvent from the applied composition for forming a photo-alignment film include the same method as the method for removing the solvent from the oriented polymer composition.
偏光を照射するには、基材上に塗布された光配向膜形成用組成物から、溶剤を除去したものに直接、偏光を照射する形式でも、基材側から偏光を照射し、偏光を基材を透過させて照射する形式でもよい。また、当該偏光は、実質的に平行光であると好ましい。照射する偏光の波長は、光反応性基を有するポリマー又はモノマーの光反応性基が、光エネルギーを吸収し得る波長領域のものがよい。具体的には、波長250nm〜400nmの範囲のUV(紫外線)が特に好ましい。当該偏光を照射する光源としては、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、KrF、ArF等の紫外光レーザー等が挙げられる。中でも、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ及びメタルハライドランプが、波長313nmの紫外線の発光強度が大きいため好ましい。前記光源からの光を、適当な偏光層を通過して照射することにより、偏光UVを照射することができる。偏光層としては、偏光フィルター、グラントムソン、及びグランテーラー等の偏光プリズム、並びにワイヤーグリッドタイプの偏光層が挙げられる。 In order to irradiate polarized light, even in the form of irradiating polarized light directly from the composition for forming a photo-alignment film applied on the substrate to which the solvent is removed, the polarized light is irradiated from the substrate side. It is also possible to irradiate through the material. The polarized light is preferably substantially parallel light. The wavelength of the polarized light to be irradiated is preferably in a wavelength region where the photoreactive group of the polymer or monomer having a photoreactive group can absorb light energy. Specifically, UV (ultraviolet light) in the wavelength range of 250 nm to 400 nm is particularly preferable. Examples of the light source for irradiating the polarized light include xenon lamps, high-pressure mercury lamps, ultra-high pressure mercury lamps, metal halide lamps, ultraviolet lasers such as KrF and ArF, and the like. Among these, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, and a metal halide lamp are preferable because of high emission intensity of ultraviolet rays having a wavelength of 313 nm. By irradiating light from the light source through an appropriate polarizing layer, polarized UV can be irradiated. Examples of the polarizing layer include polarizing prisms such as polarizing filters, Glan Thompson, and Grand Taylor, and wire grid type polarizing layers.
偏光照射を行う時に、マスキングを行えば、配向の方向が異なる複数の領域(パターン)を、配向膜に形成することができる。 If masking is performed when polarized light irradiation is performed, a plurality of regions (patterns) having different orientation directions can be formed on the alignment film.
[グルブ配向膜]
グルブ(groove)配向膜は、膜表面に凹凸パターン又は複数のグルブ(溝)を有する膜である。等間隔に並んだ複数の直線状のグルブを有する膜に液晶分子を置いた場合、その溝に沿った方向に液晶分子が配向する。
[Glub alignment film]
The groove alignment film is a film having a concavo-convex pattern or a plurality of grooves (grooves) on the film surface. When liquid crystal molecules are placed in a film having a plurality of linear grooves arranged at equal intervals, the liquid crystal molecules are aligned in the direction along the groove.
グルブ配向膜を得る方法としては、感光性ポリイミド膜表面にパターン形状のスリットを有する露光用マスクを介して露光後、現像及びリンス処理を行って凹凸パターンを形成する方法、表面に溝を有する板状の原盤に硬化前のUV硬化樹脂層を形成し、樹脂層を基材へ移してから硬化する方法、及び基材上に形成した硬化前のUV硬化樹脂の膜に、複数の溝を有するロール状の原盤を押し当てて凹凸を形成し、その後硬化する方法等が挙げられる。具体的には、特開平6−34976号公報及び、特開2011−242743号公報記載の方法等が挙げられる。 As a method for obtaining a groove alignment film, a method of forming a concavo-convex pattern by performing development and rinsing after exposure through an exposure mask having a pattern-shaped slit on the photosensitive polyimide film surface, a plate having grooves on the surface A plurality of grooves are formed in the UV curable resin film formed on the base material, and a method of forming the UV curable resin layer before curing on the original master, transferring the resin layer to the base material, and then curing the resin layer. Examples include a method in which a roll-shaped master is pressed to form irregularities and then cured. Specific examples include the methods described in JP-A-6-34976 and JP-A-2011-242743.
上記方法の中でも、基材上に形成した硬化前のUV硬化樹脂の膜に、複数の溝を有するロール状の原盤を押し当てて凹凸を形成し、その後硬化する方法が好ましい。ロール状原盤としては、耐久性の観点からステンレス(SUS)鋼が好ましい。 Among the methods described above, a method is preferable in which a roll-shaped master having a plurality of grooves is pressed against a film of a UV curable resin before curing formed on a substrate to form irregularities and then cured. As the roll master, stainless steel (SUS) is preferable from the viewpoint of durability.
UV硬化樹脂としては、単官能アクリレート、多官能アクリレート又はこれらの混合物が挙げられる。
単官能アクリレートとは、アクリロイルオキシ基(CH2=CH−COO−)及びメタクリロイルオキシ基(CH2=C(CH3)−COO−)からなる群より選ばれる基(以下、(メタ)アクリロイルオキシ基と記すこともある。)を1個有する化合物である。なお、本明細書において、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートよりなる群から選ばれる少なくとも1種を表す。「(メタ)アクリロイル」及び「(メタ)アクリル酸」等の表記も、同様の意味を有する。
Examples of the UV curable resin include monofunctional acrylates, polyfunctional acrylates, and mixtures thereof.
The monofunctional acrylate is a group selected from the group consisting of an acryloyloxy group (CH 2 ═CH—COO—) and a methacryloyloxy group (CH 2 ═C (CH 3 ) —COO—) (hereinafter referred to as (meth) acryloyloxy). A compound that may be referred to as a group). In the present specification, “(meth) acrylate” represents at least one selected from the group consisting of acrylate and methacrylate. Notations such as “(meth) acryloyl” and “(meth) acrylic acid” have the same meaning.
(メタ)アクリロイルオキシ基を1個有する単官能アクリレートとしては、炭素数4から16のアルキル(メタ)アクリレート、炭素数2から14のβカルボキシアルキル(メタ)アクリレート、炭素数2から14のアルキル化フェニル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート及びイソボニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Monofunctional acrylates having one (meth) acryloyloxy group include alkyl (meth) acrylates having 4 to 16 carbon atoms, β-carboxyalkyl (meth) acrylates having 2 to 14 carbon atoms, and alkylation having 2 to 14 carbon atoms. Examples include phenyl (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, phenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, and isobornyl (meth) acrylate.
多官能アクリレートとは、2以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物であり、(メタ)アクリロイルオキシ基を2から6個有する化合物が好ましい。 The polyfunctional acrylate is a compound having 2 or more (meth) acryloyloxy groups, and a compound having 2 to 6 (meth) acryloyloxy groups is preferable.
(メタ)アクリロイルオキシ基を2個有する多官能アクリレートとしては、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート;1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート;1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート;エチレングリコールジ(メタ)アクリレート;ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート;ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート;トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート;テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート;ポリエチレングリコールジアクリレート;ビスフェノールAのビス(アクリロイロキシエチル)エーテル;エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート;プロポキシ化ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート;エトキシ化ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート及び3−メチルペンタンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 As polyfunctional acrylates having two (meth) acryloyloxy groups, 1,3-butanediol di (meth) acrylate; 1,4-butanediol di (meth) acrylate; 1,6-hexanediol di (meth) Acrylate; ethylene glycol di (meth) acrylate; diethylene glycol di (meth) acrylate; neopentyl glycol di (meth) acrylate; triethylene glycol di (meth) acrylate; tetraethylene glycol di (meth) acrylate; polyethylene glycol diacrylate; A bis (acryloyloxyethyl) ether; ethoxylated bisphenol A di (meth) acrylate; propoxylated neopentyl glycol di (meth) acrylate; ethoxylated neopentylglyco Distearate (meth) acrylate and 3-methyl-pentanediol di (meth) acrylate.
(メタ)アクリロイルオキシ基を3〜6個有する多官能アクリレートとしては、
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート;ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート;トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート;エトキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート;プロポキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート;ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート;ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート;ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート;トリペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート;トリペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート;トリペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート;トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート;トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート;
ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートと酸無水物との反応物;ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートと酸無水物との反応物;
トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレートと酸無水物との反応物;
カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性トリペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性トリペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性トリペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートと酸無水物との反応物;カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートと酸無水物との反応物、及びカプロラクトン変性トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレートと酸無水物との反応物等が挙げられる。
カプロラクトン変性とは、(メタ)アクリレート化合物のアルコール由来部位と(メタ)アクリロイルオキシ基との間に、カプロラクトンの開環体、又は、開環重合体が導入されていることを意味する。
As the polyfunctional acrylate having 3 to 6 (meth) acryloyloxy groups,
Trimethylolpropane tri (meth) acrylate; pentaerythritol tri (meth) acrylate; tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate tri (meth) acrylate; ethoxylated trimethylolpropane tri (meth) acrylate; propoxylated trimethylolpropane tri ( Pentaerythritol tetra (meth) acrylate; dipentaerythritol penta (meth) acrylate; dipentaerythritol hexa (meth) acrylate; tripentaerythritol tetra (meth) acrylate; tripentaerythritol penta (meth) acrylate; tripenta Erythritol hexa (meth) acrylate; tripentaerythritol hepta (meth) acrylate; tripentaerythritol o Data (meth) acrylate;
Reaction product of pentaerythritol tri (meth) acrylate and acid anhydride; Reaction product of dipentaerythritol penta (meth) acrylate and acid anhydride;
A reaction product of tripentaerythritol hepta (meth) acrylate and an acid anhydride;
Caprolactone-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate; caprolactone-modified pentaerythritol tri (meth) acrylate; caprolactone-modified tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate tri (meth) acrylate; caprolactone-modified pentaerythritol tetra (meth) acrylate; caprolactone-modified Dipentaerythritol penta (meth) acrylate; caprolactone-modified dipentaerythritol hexa (meth) acrylate; caprolactone-modified tripentaerythritol tetra (meth) acrylate; caprolactone-modified tripentaerythritol penta (meth) acrylate; caprolactone-modified tripentaerythritol hexa (meta) ) Acrylate; caprolactone-modified tripentaerys Tall hepta (meth) acrylate; caprolactone-modified tripentaerythritol octa (meth) acrylate; reaction product of caprolactone-modified pentaerythritol tri (meth) acrylate and acid anhydride; caprolactone-modified dipentaerythritol penta (meth) acrylate and acid anhydride And a reaction product of caprolactone-modified tripentaerythritol hepta (meth) acrylate and an acid anhydride.
The caprolactone modification means that a ring-opened product of caprolactone or a ring-opened polymer is introduced between the alcohol-derived site of the (meth) acrylate compound and the (meth) acryloyloxy group.
多官能アクリレートは市場から入手することができる。市販品としては、A−DOD−N、A−HD−N、A−NOD−N、APG−100、APG−200、APG−400、A−GLY−9E、A−GLY−20E、A−TMM−3、A−TMPT、AD−TMP、ATM−35E、A−TMMT、A−9550、A−DPH、HD−N、NOD−N、NPG、TMPT[新中村化学(株)]、“ARONIX M−220”、同“M−325”、同“M−240”、同“M−270”同“M−309”同“M−310”、同“M−321”、同“M−350”、同“M−360”、同“M−305”、同“M−306”、同“M−450”、同“M−451”、同“M−408”、同“M−400”、同“M−402”、同“M−403”、同“M−404”、同“M−405”、同“M−406”[東亜合成(株)]、“EBECRYL11”、同“145”、同“150”、同“40”、同“140”、同“180”、DPGDA、HDDA、TPGDA、HPNDA、PETIA、PETRA、TMPTA、TMPEOTA、DPHA、EBECRYLシリーズ[ダイセル・サイテック(株)]等を挙げることができる。 Multifunctional acrylates are commercially available. Commercially available products include A-DOD-N, A-HD-N, A-NOD-N, APG-100, APG-200, APG-400, A-GLY-9E, A-GLY-20E, A-TMM. -3, A-TMPT, AD-TMP, ATM-35E, A-TMMT, A-9550, A-DPH, HD-N, NOD-N, NPG, TMPT [Shin Nakamura Chemical Co., Ltd.], "ARONIX M -220 "," M-325 "," M-240 "," M-270 "," M-309 "," M-310 "," M-321 "," M-350 " "M-360", "M-305", "M-306", "M-450", "M-451", "M-408", "M-400", "M-402", "M-403", "M-404", "M-405", "M-" 06 "[Toa Gosei Co., Ltd.]," EBECRYL11 "," 145 "," 150 "," 40 "," 140 "," 180 ", DPGDA, HDDA, TPGDA, HPNDA, PETIA, PETRA , TMPTA, TMPEOTA, DPHA, EBECRYL series [Daicel Cytec Co., Ltd.] and the like.
配向乱れの小さな配向を得るためには、グルブ配向膜の凸部の幅は50nm〜5000nmであることが好ましく、凹部の幅は100nm〜5000μmであることが好ましく、凹凸の段差の深さは2000nm以下であることが好ましく、10nm〜200nm以下であることが好ましい。 In order to obtain an orientation with a small alignment disorder, the width of the convex portion of the groove alignment film is preferably 50 nm to 5000 nm, the width of the concave portion is preferably 100 nm to 5000 μm, and the depth of the uneven step is 2000 nm. Or less, preferably 10 nm to 200 nm or less.
配向膜の配向規制力を保持しながら、繰り返し光学異方性層を製造できる点で、光照射により配向規制力を生じる光配向膜を用いることが好ましい。 It is preferable to use a photo-alignment film that produces an alignment-controlling force by light irradiation in that an optically anisotropic layer can be repeatedly produced while maintaining the alignment-controlling power of the alignment film.
[光学異方性層形成用組成物]
光学異方性層形成用組成物は、少なくとも重合性液晶化合物を含む。
[Composition for forming optically anisotropic layer]
The composition for forming an optically anisotropic layer contains at least a polymerizable liquid crystal compound.
[重合性液晶化合物]
重合性液晶化合物としては、例えば、式(X)で表される基を含む化合物(以下「化合物(X)」という場合がある)が挙げられる。重合性液晶化合物は一種類でもよいし、異なる構造の化合物を複数組み合わせてもよい。
P11−B11−E11−B12−A11−B13− (X)
[式(X)中、P11は、重合性基を表わす。
A11は、2価の脂環式炭化水素基または2価の芳香族炭化水素基を表わす。該2価の脂環式炭化水素基および2価の芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6アルコキシ基、シアノ基またはニトロ基で置換されていてもよく、該炭素数1〜6のアルキル基および該炭素数1〜6アルコキシ基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。
B11は、−O−、−S−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−NR16−、−NR16−CO−、−CO−、−CS−または単結合を表わす。R16は、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表わす。
B12およびB13は、それぞれ独立に、−C≡C−、−CH=CH−、−CH2−CH2−、−O−、−S−、−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−C(=O)−NR16−、−NR16−C(=O)−、−OCH2−、−OCF2−、−CH2O−、−CF2O−、−CH=CH−C(=O)−O−、−O−C(=O)−CH=CH−または単結合を表わす。
E11は、炭素数1〜12のアルカンジイル基を表わし、該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、炭素数1〜5のアルコキシ基で置換されていてもよく、該アルコキシ基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。また、該アルカンジイル基を構成する−CH2−は、−O−または−CO−に置き換わっていてもよい。]
[Polymerizable liquid crystal compound]
Examples of the polymerizable liquid crystal compound include a compound containing a group represented by the formula (X) (hereinafter sometimes referred to as “compound (X)”). One type of polymerizable liquid crystal compound may be used, or a plurality of compounds having different structures may be combined.
P 11 -B 11 -E 11 -B 12 -A 11 -B 13 - (X)
[In formula (X), P 11 represents a polymerizable group.
A 11 represents a divalent alicyclic hydrocarbon group or a divalent aromatic hydrocarbon group. The hydrogen atom contained in the divalent alicyclic hydrocarbon group and divalent aromatic hydrocarbon group is a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a cyano group, or a nitro group. The hydrogen atom contained in the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and the alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms may be substituted with a fluorine atom.
B 11 is —O—, —S—, —CO—O—, —O—CO—, —O—CO—O—, —CO—NR 16 —, —NR 16 —CO—, —CO—, -CS- or a single bond is represented. R 16 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
B 12 and B 13 are each independently, -C≡C -, - CH = CH -, - CH 2 -CH 2 -, - O -, - S -, - C (= O) -, - C ( = O) -O-, -OC (= O)-, -O-C (= O) -O-, -CH = N-, -N = CH-, -N = N-, -C ( ═O) —NR 16 —, —NR 16 —C (═O) —, —OCH 2 —, —OCF 2 —, —CH 2 O—, —CF 2 O—, —CH═CH—C (═O ) —O—, —O—C (═O) —CH═CH— or a single bond.
E 11 represents an alkanediyl group having 1 to 12 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the alkanediyl group may be substituted with an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and hydrogen contained in the alkoxy group The atom may be substituted with a halogen atom. In addition, —CH 2 — constituting the alkanediyl group may be replaced by —O— or —CO—. ]
A11で表される2価の芳香族炭化水素基および2価の脂環式炭化水素基の炭素数は、3〜18の範囲であることが好ましく、5〜12の範囲であることがより好ましく、5または6であることが特に好ましい。A11としては、シクロヘキサン−1,4−ジイル基、1,4−フェニレン基が好ましい。 The number of carbon atoms of the divalent aromatic hydrocarbon group and divalent alicyclic hydrocarbon group represented by A 11 is preferably in the range of 3 to 18, more preferably in the range of 5 to 12. It is preferably 5 or 6, and particularly preferably. A 11 is preferably a cyclohexane-1,4-diyl group or a 1,4-phenylene group.
E11で表される炭素数1〜12のアルカンジイル基としては、直鎖状の炭素数1〜12のアルカンジイル基が好ましい。炭素数1〜12のアルカンジイル基を構成する−CH2−は、−O−に置き換っていてもよい。
具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン−1,3−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、へキサン−1,6−ジイル基、へプタン−1,7−ジイル基、オクタン−1,8−ジイル基、ノナン−1,9−ジイル基、デカン−1,10−ジイル基、ウンデカン−1,11−ジイル基およびドデカン−1,12−ジイル基等の炭素数1〜12の直鎖状アルカンジイル基;−CH2−CH2−O−CH2−CH2−、−CH2−CH2−O−CH2−CH2−O−CH2−CH2−および−CH2−CH2−O−CH2−CH2−O−CH2−CH2−O−CH2−CH2−等が挙げられる。
B11としては、−O−、−S−、−CO−O−、−O−CO−が好ましく、中でも、−CO−O−がより好ましい。
B12およびB13としては、それぞれ独立に、−O−、−S−、−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−O−C(=O)−O−が好ましく、中でも、−O−または−O−C(=O)−O−がより好ましい。
The alkanediyl group having 1 to 12 carbon atoms represented by E 11, an alkanediyl group having 1 to 12 carbon atoms and is preferably linear. —CH 2 — constituting the alkanediyl group having 1 to 12 carbon atoms may be replaced by —O—.
Specifically, methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,5-diyl group, hexane-1,6-diyl group, heptane -1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, nonane-1,9-diyl group, decane-1,10-diyl group, undecane-1,11-diyl group and dodecane-1,12- A linear alkanediyl group having 1 to 12 carbon atoms such as a diyl group; —CH 2 —CH 2 —O—CH 2 —CH 2 —, —CH 2 —CH 2 —O—CH 2 —CH 2 —O—; CH 2 —CH 2 — and —CH 2 —CH 2 —O—CH 2 —CH 2 —O—CH 2 —CH 2 —O—CH 2 —CH 2 — and the like can be mentioned.
B 11 is preferably —O—, —S—, —CO—O—, or —O—CO—, and more preferably —CO—O—.
B 12 and B 13 are each independently —O—, —S—, —C (═O) —, —C (═O) —O—, —O—C (═O) —, —O. —C (═O) —O— is preferable, and —O— or —O—C (═O) —O— is more preferable.
P11で示される重合性基としては、光重合反応がし易いという点で、ラジカル重合性基またはカチオン重合性基が好ましく、取り扱いが容易な上、重合性液晶化合物の製造自体も容易であることから、重合性基は、下記の式(P−11)〜式(P−15)で表わされる基又はスチルベン基であることが好ましい。
[式(P−11)〜(P−13)中、
R17〜R21はそれぞれ独立に、炭素数1〜6のアルキル基または水素原子を表わす。]
The polymerizable group represented by P 11 is preferably a radically polymerizable group or a cationically polymerizable group in that it easily undergoes a photopolymerization reaction, and is easy to handle and easy to produce a polymerizable liquid crystal compound itself. Therefore, the polymerizable group is preferably a group represented by the following formula (P-11) to formula (P-15) or a stilbene group.
[In the formulas (P-11) to (P-13),
R 17 to R 21 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a hydrogen atom. ]
式(P−11)〜式(P−13)で表わされる基の具体例としては、下記式(P−16)〜式(P−20)で表わされる基又はp−スチルベン基が挙げられる。
Specific examples of the group represented by the formula (P-11) to the formula (P-13) include a group represented by the following formula (P-16) to the formula (P-20) or a p-stilbene group.
P11は、式(P−14)〜式(P−20)で表わされる基であることが好ましく、ビニル基、エポキシ基またはオキセタニル基がより好ましい。
P11−B11−で表わされる基が、アクリロイルオキシ基またはメタアクリロイルオキシ基であることがさらに好ましい。
P 11 is preferably a group represented by Formula (P-14) to Formula (P-20), and more preferably a vinyl group, an epoxy group, or an oxetanyl group.
More preferably, the group represented by P 11 -B 11- is an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group.
化合物(X)としては、式(I)、式(II)、式(III)、式(IV)、式(V)または式(VI)で表わされる化合物が挙げられる。
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-B16-E12-B17-P12 (I)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-F11 (II)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-E12-B17-P12 (III)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-F11 (IV)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-E12-B17-P12 (V)
P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-F11 (VI)
(式中、
A12〜A14はそれぞれ独立に、A11と同義であり、B14〜B16はそれぞれ独立に、B12と同義であり、B17は、B11と同義であり、E12は、E11と同義である。
F11は、水素原子、炭素数1〜13のアルキル基、炭素数1〜13のアルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、ジメチルアミノ基、ヒドロキシ基、メチロール基、ホルミル基、スルホ基(−SO3H)、カルボキシ基、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル基またはハロゲン原子を表わし、該アルキル基およびアルコキシ基を構成する−CH2−は、−O−に置き換っていてもよい。
P12は、P11と同義である。)
Examples of compound (X) include compounds represented by formula (I), formula (II), formula (III), formula (IV), formula (V) or formula (VI).
P 11 -B 11 -E 11 -B 12 -A 11 -B 13 -A 12 -B 14 -A 13 -B 15 -A 14 -B 16 -E 12 -B 17 -P 12 (I)
P 11 -B 11 -E 11 -B 12 -A 11 -B 13 -A 12 -B 14 -A 13 -B 15 -A 14 -F 11 (II)
P 11 -B 11 -E 11 -B 12 -A 11 -B 13 -A 12 -B 14 -A 13 -B 15 -E 12 -B 17 -P 12 (III)
P 11 -B 11 -E 11 -B 12 -A 11 -B 13 -A 12 -B 14 -A 13 -F 11 (IV)
P 11 -B 11 -E 11 -B 12 -A 11 -B 13 -A 12 -B 14 -E 12 -B 17 -P 12 (V)
P 11 -B 11 -E 11 -B 12 -A 11 -B 13 -A 12 -F 11 (VI)
(Where
A 12 to A 14 are each independently synonymous with A 11 , B 14 to B 16 are each independently synonymous with B 12 , B 17 is synonymous with B 11 , and E 12 is E 11 is synonymous.
F 11 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 13 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 13 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, a trifluoromethyl group, a dimethylamino group, a hydroxy group, a methylol group, a formyl group, a sulfo group. Represents a group (—SO 3 H), a carboxy group, an alkoxycarbonyl group having 1 to 10 carbon atoms or a halogen atom, and —CH 2 — constituting the alkyl group and the alkoxy group is replaced by —O—. Also good.
P 12 has the same meaning as P 11. )
重合性液晶化合物の具体例としては、液晶便覧(液晶便覧編集委員会編、丸善(株)平成12年10月30日発行)の「3.8.6 ネットワーク(完全架橋型)」及び「6.5.1 液晶材料 b.重合性ネマチック液晶材料」、特開2010−31223号公報、特開2010−270108号公報、特開2011−6360号公報、並びに、特開2011−207765号公報に記載された化合物の中で重合性基を有し、250nm乃至370nmに極大吸収波長を有する化合物が挙げられる。 Specific examples of the polymerizable liquid crystal compound include “3.8.6 Network (fully cross-linked type)” and “6” of Liquid Crystal Handbook (Edited by Liquid Crystal Handbook Editorial Committee, published by Maruzen Co., Ltd., October 30, 2000). .5.1 Liquid Crystal Material b. Polymerizable Nematic Liquid Crystal Material ”, JP 2010-31223 A, JP 2010-270108 A, JP 2011-6360 A, and JP 2011-207765 A. Among these compounds, compounds having a polymerizable group and having a maximum absorption wavelength at 250 nm to 370 nm can be mentioned.
化合物(X)の具体例としては、下記式(I−1)〜式(I−4)、式(II−1)〜式(II−4)、式(III−1)〜式(III−22)、式(IV−1)〜式(IV−19)、式(V−1)〜式(V−2)および式(VI−1)〜式(VI−6)で表わされる化合物が挙げられる。なお、下記式中、k1およびk2は、それぞれ独立して、2〜12の整数を表わす。これらの化合物(X)は、その合成の容易さ、または入手の容易さの点で好ましい。 Specific examples of the compound (X) include the following formula (I-1) to formula (I-4), formula (II-1) to formula (II-4), formula (III-1) to formula (III- 22), compounds represented by formula (IV-1) to formula (IV-19), formula (V-1) to formula (V-2) and formula (VI-1) to formula (VI-6). It is done. In the following formulae, k1 and k2 each independently represents an integer of 2 to 12. These compounds (X) are preferable from the viewpoint of easy synthesis or availability.
また、重合性液晶化合物としては、例えば、式(A)で表される化合物(以下「化合物(A)」という場合がある)も挙げられる。
化合物(A)としては、特表2011−207765号公報に記載されている重合性液晶化合物が挙げられる。
[式(A)中、
X1は、酸素原子、硫黄原子またはNR1−を表わす。R1は、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表わす。
Y1は、置換基を有していてもよい炭素数6〜12の1価の芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい炭素数3〜12の1価の芳香族複素環式基を表わす。
Q3およびQ4は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20の1価の脂肪族炭化水素基、炭素数3〜20の1価の脂環式炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20の1価の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、−NR2R3または−SR2を表わすか、または、Q3とQ4とが互いに結合して、これらが結合する炭素原子とともに芳香環または芳香族複素環を形成する。R2およびR3は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表わす。
D1およびD2は、それぞれ独立に、単結合、−C(=O)−O−、−C(=S)−O−、−CR4R5−、−CR4R5−CR6R7−、−O−CR4R5−、−CR4R5−O−CR6R7−、−CO−O−CR4R5−、−O−CO−CR4R5−、−CR4R5−O−CO−CR6R7−、−CR4R5−CO−O−CR6R7−またはNR4−CR5R6−またはCO−NR4−を表わす。
R4、R5、R6およびR7は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表わす。
G1およびG2は、それぞれ独立に、炭素数5〜8の2価の脂環式炭化水素基を表わし、該脂環式炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、硫黄原子またはNH−に置き換っていてもよく、該脂環式炭化水素基を構成するメチン基は、第三級窒素原子に置き換っていてもよい。
L1およびL2は、それぞれ独立に、1価の有機基を表わし、L1およびL2のうちの少なくとも一つは、重合性基を有する。]
で表される化合物も挙げられ、L1が式(A1)で表される基であり、かつ、L2が式(A2)で表される基である式(A)で表される化合物が好ましい。
P1−F1−(B1−A1)k−E1− (A1)
P2−F2−(B2−A2)l−E2− (A2)
[式(A1)および式(A2)中、
B1、B2、E1およびE2は、それぞれ独立に、−CR4R5−、−CH2−CH2−、−O−、−S−、−CO−O−、−O−CO−O−、−CS−O−、−O−CS−O−、−CO−NR1−、−O−CH2−、−S−CH2−または単結合を表わす。
A1およびA2は、それぞれ独立に、炭素数5〜8の2価の脂環式炭化水素基または炭素数6〜18の2価の芳香族炭化水素基を表わし、該脂環式炭化水素基を構成するメチレン基は、酸素原子、硫黄原子またはNH−に置き換っていてもよく、該脂環式炭化水素基を構成するメチン基は、第三級窒素原子に置き換っていてもよい。
kおよびlは、それぞれ独立に、0〜3の整数を表わす。
F1およびF2は、炭素数1〜12の2価の脂肪族炭化水素基を表わす。
P1は、重合性基を表わす。
P2は、水素原子または重合性基を表わす。
R4およびR5は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表わす。]
Examples of the polymerizable liquid crystal compound also include a compound represented by the formula (A) (hereinafter sometimes referred to as “compound (A)”).
Examples of the compound (A) include polymerizable liquid crystal compounds described in JP-T-2011-207765.
[In the formula (A),
X 1 represents an oxygen atom, a sulfur atom or NR 1- . R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Y 1 is an optionally substituted monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms or an optionally substituted monovalent aromatic heterocyclic ring having 3 to 12 carbon atoms. Represents a formula group.
Q 3 and Q 4 are each independently a hydrogen atom, an optionally substituted monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a monovalent alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms. A hydrocarbon group, a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, —NR 2 R 3 or —SR 2 ; Alternatively, Q 3 and Q 4 are bonded to each other to form an aromatic ring or an aromatic heterocyclic ring together with the carbon atom to which they are bonded. R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
D 1 and D 2 are each independently a single bond, —C (═O) —O—, —C (═S) —O—, —CR 4 R 5 —, —CR 4 R 5 —CR 6 R 7 -, - O-CR 4 R 5 -, - CR 4 R 5 -O-CR 6 R 7 -, - CO-O-CR 4 R 5 -, - O-CO-CR 4 R 5 -, - CR 4 R 5 -O-CO-CR 6 R 7 -, - CR 4 R 5 -CO-O-CR 6 R 7 - or NR 4 -CR 5 R 6 - or CO-NR 4 - represents a.
R 4 , R 5 , R 6 and R 7 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
G 1 and G 2 each independently represent a divalent alicyclic hydrocarbon group having 5 to 8 carbon atoms, and the methylene group constituting the alicyclic hydrocarbon group is an oxygen atom, a sulfur atom or NH The methine group constituting the alicyclic hydrocarbon group may be replaced with a tertiary nitrogen atom.
L 1 and L 2 each independently represent a monovalent organic group, and at least one of L 1 and L 2 has a polymerizable group. ]
A compound represented by formula (A) in which L 1 is a group represented by formula (A1) and L 2 is a group represented by formula (A2). preferable.
P 1 -F 1- (B 1 -A 1 ) k -E 1- (A1)
P 2 -F 2- (B 2 -A 2 ) 1 -E 2- (A2)
[In Formula (A1) and Formula (A2),
B 1, B 2, E 1 and E 2 are, each independently, -CR 4 R 5 -, - CH 2 -CH 2 -, - O -, - S -, - CO-O -, - O-CO It represents —O—, —CS—O—, —O—CS—O—, —CO—NR 1 —, —O—CH 2 —, —S—CH 2 — or a single bond.
A 1 and A 2 each independently represent a divalent alicyclic hydrocarbon group having 5 to 8 carbon atoms or a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms, and the alicyclic hydrocarbon The methylene group constituting the group may be replaced by an oxygen atom, a sulfur atom or NH-, and the methine group constituting the alicyclic hydrocarbon group is replaced by a tertiary nitrogen atom. Also good.
k and l each independently represents an integer of 0 to 3.
F 1 and F 2 represent a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
P 1 represents a polymerizable group.
P 2 represents a hydrogen atom or a polymerizable group.
R 4 and R 5 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. ]
光学異方性層形成用組成物における重合性液晶化合物の含有量は、光学異方性層形成用組成物100質量部に対して、通常5〜50質量部であり、好ましくは10〜30質量部である。 The content of the polymerizable liquid crystal compound in the composition for forming an optically anisotropic layer is usually 5 to 50 parts by weight, preferably 10 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the composition for forming an optically anisotropic layer. Part.
[その他の成分]
光学異方性層形成用組成物は重合性液晶化合物の他に光重合開始剤、溶剤、重合禁止剤、光増感剤、レベリング剤、カイラル剤等の公知の成分を含んでいてもよい。
[Other ingredients]
The composition for forming an optically anisotropic layer may contain known components such as a photopolymerization initiator, a solvent, a polymerization inhibitor, a photosensitizer, a leveling agent, and a chiral agent in addition to the polymerizable liquid crystal compound.
[光重合開始剤]
光重合開始剤としては、光照射によりラジカルを発生するものが好ましい。
光重合開始剤としては、ベンゾイン化合物、ベンゾフェノン化合物、ベンジルケタール化合物、α−ヒドロキシケトン化合物、α−アミノケトン化合物、α−アセトフェノン化合物、トリアジン化合物、ヨードニウム塩およびスルホニウム塩が挙げられる。具体的には、イルガキュア(Irgacure)(登録商標)907、イルガキュア184、イルガキュア651、イルガキュア819、イルガキュア250、イルガキュア369(以上、全てチバ・ジャパン株式会社製)、セイクオール(登録商標)BZ、セイクオールZ、セイクオールBEE(以上、全て精工化学株式会社製)、カヤキュアー(kayacure)(登録商標)BP100(日本化薬株式会社製)、カヤキュアーUVI−6992(ダウ社製)、アデカオプトマー(登録商標)SP−152、アデカオプトマーSP−170(以上、全て株式会社ADEKA製)、TAZ−A、TAZ−PP(以上、日本シイベルヘグナー社製)およびTAZ−104(三和ケミカル社製)等が挙げられる。中でも、α−アセトフェノン化合物が好ましく、α−アセトフェノン化合物としては、2−メチル−2−モルホリノ−1−(4−メチルスルファニルフェニル)プロパン−1−オン、2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−2−ベンジルブタン−1−オン及び2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−2−(4−メチルフェニルメチル)ブタン−1−オン等が挙げられ、より好ましくは2−メチル−2−モルホリノ−1−(4−メチルスルファニルフェニル)プロパン−1−オン及び2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−2−ベンジルブタン−1−オンが挙げられる。α−アセトフェノン化合物の市販品としては、イルガキュア369、379EG、907(以上、BASFジャパン(株)製)及びセイクオールBEE(精工化学社製)等が挙げられる。
[Photopolymerization initiator]
As the photopolymerization initiator, those that generate radicals upon irradiation with light are preferable.
Examples of the photopolymerization initiator include benzoin compounds, benzophenone compounds, benzyl ketal compounds, α-hydroxyketone compounds, α-aminoketone compounds, α-acetophenone compounds, triazine compounds, iodonium salts, and sulfonium salts. Specifically, Irgacure (registered trademark) 907, Irgacure 184, Irgacure 651, Irgacure 819, Irgacure 250, Irgacure 369 (all of which are manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.), Sequol (registered trademark) BZ, Sequol Z , Sequol BEE (all manufactured by Seiko Chemical Co., Ltd.), kayacure (registered trademark) BP100 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), Kayacure UVI-6992 (produced by Dow), Adekaoptomer (registered trademark) SP -152, Adekaoptomer SP-170 (all manufactured by ADEKA Corporation), TAZ-A, TAZ-PP (all manufactured by Nippon Siebel Hegner) and TAZ-104 (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.). Of these, α-acetophenone compounds are preferable, and examples of α-acetophenone compounds include 2-methyl-2-morpholino-1- (4-methylsulfanylphenyl) propan-1-one, 2-dimethylamino-1- (4-morpholino Phenyl) -2-benzylbutan-1-one, 2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -2- (4-methylphenylmethyl) butan-1-one and the like, more preferably 2- And methyl-2-morpholino-1- (4-methylsulfanylphenyl) propan-1-one and 2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -2-benzylbutan-1-one. Examples of commercially available products of α-acetophenone compounds include Irgacure 369, 379EG, 907 (above, manufactured by BASF Japan Ltd.), Sequol BEE (manufactured by Seiko Chemical Co., Ltd.), and the like.
光重合開始剤は、光源から発せられるエネルギーを十分に活用でき、生産性に優れるため、極大吸収波長が300nm〜380nmであると好ましく、300nm〜360nmであるとより好ましい。 Since a photoinitiator can fully utilize energy emitted from a light source and is excellent in productivity, the maximum absorption wavelength is preferably 300 nm to 380 nm, and more preferably 300 nm to 360 nm.
重合開始剤の含有量は、重合性液晶化合物の配向を乱すことなく重合性液晶化合物を重合するためには、重合性液晶化合物100質量部に対して、通常0.1〜30質量部であり、好ましくは0.5〜10質量部である。 The content of the polymerization initiator is usually 0.1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable liquid crystal compound in order to polymerize the polymerizable liquid crystal compound without disturbing the orientation of the polymerizable liquid crystal compound. The amount is preferably 0.5 to 10 parts by mass.
[溶剤]
溶剤としては、重合性液晶化合物等の光学異方性層形成用組成物の構成成分を溶解し得る有機溶剤が好ましく、重合性液晶化合物等の光学異方性層形成用組成物の構成成分を溶解し得る溶剤であって、且つ重合性液晶化合物の重合反応に不活性な溶剤がより好ましい。
具体的には、メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、フェノール等のアルコール溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、乳酸エチル等のエステル溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶剤;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の非塩素化脂肪族炭化水素溶剤;トルエン、キシレン等の非塩素化芳香族炭化水素溶剤;アセトニトリル等のニトリル溶剤;テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル溶剤;およびクロロホルム、クロロベンゼン等の塩素化炭化水素溶剤;が挙げられる。二種以上の有機溶剤を組み合わせて用いてもよい。中でも、アルコール溶剤、エステル溶剤、ケトン溶剤、非塩素化脂肪族炭化水素溶剤および非塩素化芳香族炭化水素溶剤が好ましい。
[solvent]
As the solvent, an organic solvent capable of dissolving the constituent components of the optically anisotropic layer forming composition such as a polymerizable liquid crystal compound is preferable, and the constituent components of the optically anisotropic layer forming composition such as the polymerizable liquid crystal compound are preferably used. A solvent that is soluble and is inert to the polymerization reaction of the polymerizable liquid crystal compound is more preferable.
Specifically, alcohol solvents such as methanol, ethanol, ethylene glycol, isopropyl alcohol, propylene glycol, methyl cellosolve, butyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether, phenol; ethyl acetate, butyl acetate, ethylene glycol methyl ether acetate, γ-butyrolactone, Ester solvents such as propylene glycol methyl ether acetate and ethyl lactate; Ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methyl amyl ketone, and methyl isobutyl ketone; Non-chlorinated aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, and heptane Non-chlorinated aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene; nitrile solvents such as acetonitrile; tetrahydrofuran and dimethoxy Ethers Tan such solvents; include; and chloroform, chlorinated hydrocarbon solvents such as chlorobenzene. Two or more organic solvents may be used in combination. Among these, alcohol solvents, ester solvents, ketone solvents, non-chlorinated aliphatic hydrocarbon solvents and non-chlorinated aromatic hydrocarbon solvents are preferable.
溶剤の含有量は、固形分100質量部に対して、10〜10000質量部が好ましく、より好ましくは100〜5000質量部である。光学異方性層形成用組成物中の固形分濃度は、好ましくは2〜50質量%であり、より好ましくは5〜50質量%である。”固形分”とは、光学異方性層形成用組成物から溶剤を除いた成分の合計を意味する。 As for content of a solvent, 10-10000 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of solid content, More preferably, it is 100-5000 mass parts. The solid content concentration in the composition for forming an optically anisotropic layer is preferably 2 to 50% by mass, more preferably 5 to 50% by mass. The “solid content” means the total of components excluding the solvent from the composition for forming an optically anisotropic layer.
[重合禁止剤]
重合禁止剤は、重合性液晶化合物の重合反応をコントロールすることができる。
重合禁止剤としては、ハイドロキノンおよびアルキルエーテル等の置換基を有するハイドロキノン類;ブチルカテコール等のアルキルエーテル等の置換基を有するカテコール類;ピロガロール類、2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシラジカル等のラジカル補足剤;チオフェノール類;β−ナフチルアミン類およびβ−ナフトール類が挙げられる。
重合禁止剤の含有量は、重合性液晶化合物の配向を乱すことなく、重合性液晶化合物を重合するためには、重合性液晶化合物100質量部に対して、通常0.1〜30質量部であり、好ましくは0.5〜10質量部である。
[Polymerization inhibitor]
The polymerization inhibitor can control the polymerization reaction of the polymerizable liquid crystal compound.
Polymerization inhibitors include hydroquinones having substituents such as hydroquinone and alkyl ethers; catechols having substituents such as alkyl ethers such as butylcatechol; pyrogallols, 2,2,6,6-tetramethyl-1- Radical scavengers such as piperidinyloxy radicals; thiophenols; β-naphthylamines and β-naphthols.
The content of the polymerization inhibitor is usually 0.1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable liquid crystal compound in order to polymerize the polymerizable liquid crystal compound without disturbing the alignment of the polymerizable liquid crystal compound. Yes, preferably 0.5 to 10 parts by mass.
[光増感剤]
光増感剤としては、キサントン、チオキサントン等のキサントン類;アントラセンおよびアルキルエーテル等の置換基を有するアントラセン類;フェノチアジン;ルブレンが挙げられる。
光増感剤を用いることにより、光重合開始剤を高感度化することができる。光増感剤の含有量は、重合性液晶化合物100質量部に対して、通常0.1〜30質量部であり、好ましくは0.5〜10質量部である。
[Photosensitizer]
Examples of the photosensitizer include xanthones such as xanthone and thioxanthone; anthracene having a substituent such as anthracene and alkyl ether; phenothiazine; and rubrene.
By using a photosensitizer, the sensitivity of the photopolymerization initiator can be increased. Content of a photosensitizer is 0.1-30 mass parts normally with respect to 100 mass parts of polymeric liquid crystal compounds, Preferably it is 0.5-10 mass parts.
[レベリング剤]
レベリング剤としては、有機変性シリコーンオイル系、ポリアクリレート系およびパーフルオロアルキル系のレベリング剤が挙げられる。具体的には、DC3PA、SH7PA、DC11PA、SH28PA、SH29PA、SH30PA、ST80PA、ST86PA、SH8400、SH8700、FZ2123(以上、全て東レ・ダウコーニング(株)製)、KP321、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341、X22−161A、KF6001(以上、全て信越化学工業(株)製)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF−4446、TSF4452、TSF4460(以上、全てモメンティブ パフォーマンス マテリアルズ ジャパン合同会社製)、フロリナート(fluorinert)(登録商標)FC−72、同FC−40、同FC−43、同FC−3283(以上、全て住友スリーエム(株)製)、メガファック(登録商標)R−08、同R−30、同R−90、同F−410、同F−411、同F−443、同F−445、同F−470、同F−477、同F−479、同F−482、同F−483(以上、いずれもDIC(株)製)、エフトップ(商品名)EF301、同EF303、同EF351、同EF352(以上、全て三菱マテリアル電子化成(株)製)、サーフロン(登録商標)S−381、同S−382、同S−383、同S−393、同SC−101、同SC−105、KH−40、SA−100(以上、全てAGCセイミケミカル(株)製)、商品名E1830、同E5844((株)ダイキンファインケミカル研究所製)、BM−1000、BM−1100、BYK−352、BYK−353及びBYK−361N(いずれも商品名:BM Chemie社製)が挙げられる。2種以上のレベリング剤を組み合わせてもよい。
[Leveling agent]
Examples of the leveling agent include organic modified silicone oil-based, polyacrylate-based and perfluoroalkyl-based leveling agents. Specifically, DC3PA, SH7PA, DC11PA, SH28PA, SH29PA, SH30PA, ST80PA, ST86PA, SH8400, SH8700, FZ2123 (all are manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.), KP321, KP323, KP324, KP326, KP340, KP341, X22-161A, KF6001 (all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), TSF400, TSF401, TSF410, TSF4300, TSF4440, TSF4445, TSF-4446, TSF4452, TSF4460 (all, Momentive Performance Materials Japan GK) ), Fluorinert (registered trademark) FC-72, FC-40, FC-43, FC-3283 (all of which are Sumitomo Three) Manufactured by M. Co., Ltd.), MegaFace (registered trademark) R-08, R-30, R-90, F-410, F-411, F-443, F-445, F- 470, F-477, F-479, F-482, F-482 (all of which are manufactured by DIC Corporation), Ftop (trade name) EF301, EF303, EF351, EF352 ( As described above, all manufactured by Mitsubishi Materials Electronics Chemical Co., Ltd.), Surflon (registered trademark) S-381, S-382, S-383, S-393, SC-101, SC-105, KH-40 SA-100 (all manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd.), trade name E1830, E5844 (manufactured by Daikin Fine Chemical Laboratory Co., Ltd.), BM-1000, BM-1100, BYK-352, BYK-353 and YK-361N (both trade name: BM Chemie Co., Ltd.) and the like. Two or more leveling agents may be combined.
レベリング剤を用いることにより、より平滑な光学異方性層を形成することができる。
また、光学異方性層を有する光学フィルムの製造過程で、光学異方性層形成用組成物の流動性を制御したり、光学異方性フィルムの架橋密度を調整したりすることができる。レベリング剤の含有量は、重合性液晶化合物100質量部に対して、通常0.1〜30質量部であり、好ましくは0.1〜10質量部である。
By using a leveling agent, a smoother optically anisotropic layer can be formed.
Further, in the process of producing an optical film having an optically anisotropic layer, the fluidity of the composition for forming an optically anisotropic layer can be controlled, and the crosslinking density of the optically anisotropic film can be adjusted. Content of a leveling agent is 0.1-30 mass parts normally with respect to 100 mass parts of polymeric liquid crystal compounds, Preferably it is 0.1-10 mass parts.
[カイラル剤]
カイラル剤としては、公知のカイラル剤(例えば、液晶デバイスハンドブック、第3章4−3項、TN、STN用カイラル剤、199頁、日本学術振興会第142委員会編、1989に記載)が挙げられる。
カイラル剤は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物あるいは面性不斉化合物もカイラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物としては、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファンおよびこれらの誘導体が挙げられる。
具体的には、特開2007−269640号公報、特開2007−269639号公報、特開2007−176870号公報、特開2003−137887号公報、特表2000−515496号公報、特開2007−169178号公報および特表平9−506088号公報に記載されているような化合物が挙げられ、好ましくはBASFジャパン(株)製のpaliocolor(登録商標) LC756である。
カイラル剤の含有量は、重合性液晶化合物の配向を乱すことなく、重合性液晶化合物を重合するためには、重合性液晶化合物100質量部に対して、通常0.1〜30質量部であり、好ましくは1.0〜25質量部である。
[Chiral agent]
Examples of the chiral agent include known chiral agents (for example, liquid crystal device handbook, Chapter 3-4-3, TN, chiral agent for STN, 199 pages, edited by Japan Society for the Promotion of Science, 142nd Committee, 1989). It is done.
The chiral agent generally contains an asymmetric carbon atom, but an axially asymmetric compound or a planar asymmetric compound containing no asymmetric carbon atom can also be used as the chiral agent. Examples of the axial asymmetric compound or the planar asymmetric compound include binaphthyl, helicene, paracyclophane, and derivatives thereof.
Specifically, JP 2007-269640 A, JP 2007-269639 A, JP 2007-176870 A, JP 2003-13787 A, JP 2000-51596 A, JP 2007-169178 A. No. 9 and Japanese National Patent Publication No. 9-506088, and palocolor (registered trademark) LC756 manufactured by BASF Japan Ltd. is preferable.
The content of the chiral agent is usually 0.1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable liquid crystal compound in order to polymerize the polymerizable liquid crystal compound without disturbing the alignment of the polymerizable liquid crystal compound. The amount is preferably 1.0 to 25 parts by mass.
[光学異方性層の形成]
光学異方性層形成用組成物を、配向膜を有する基材の配向膜上に塗布する方法としては、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、CAPコーティング法、スリットコーティング法、ダイコーティング法等が挙げられる。また、ディップコーター、バーコーター、スピンコーター等のコーターを用いて塗布する方法等も挙げられる。中でも、Roll to Roll形式で連続的に塗布できる点で、CAPコーティング法、インクジェット法、ディップコーティング法、スリットコーティング法、ダイコーティング法およびバーコーターによる塗布方法が好ましい。Roll to Roll形式で塗布する場合、基材に配向膜形成用組成物等を塗布して配向膜を形成し、さらに得られた配向膜上に光学異方性層形成用組成物を連続的に塗布することもできる。
[Formation of optically anisotropic layer]
As a method for applying the composition for forming an optically anisotropic layer on an alignment film of a substrate having an alignment film, an extrusion coating method, a direct gravure coating method, a reverse gravure coating method, a CAP coating method, a slit coating method, Examples include a die coating method. Moreover, the method of apply | coating using coaters, such as a dip coater, a bar coater, a spin coater, etc. are mentioned. Among these, a CAP coating method, an inkjet method, a dip coating method, a slit coating method, a die coating method, and a coating method using a bar coater are preferable because they can be continuously applied in the Roll to Roll format. When applying in roll to roll format, an alignment film forming composition or the like is applied to a substrate to form an alignment film, and the optically anisotropic layer forming composition is continuously formed on the obtained alignment film. It can also be applied.
本発明は、活性エネルギー線を照射する工程と、該照射により重合性液晶化合物を硬化させて、光学異方性層を形成する工程とを含む。活性エネルギー線を照射する工程は、2回以上の活性エネルギー線の照射を含む。活性エネルギー線を照射する工程では、好ましくは2回または3回の活性エネルギー線の照射を行い、さらに好ましくは2回の活性エネルギー線の照射を行う。1回目の活性エネルギー線の照射の後に2回目以降の活性エネルギー線照射を行うことで、形成された光学異方性層を含む層の転写が容易になり、さらには高温乾燥条件下における面内位相差値の低下を抑制することができるようになる傾向がある。 The present invention includes a step of irradiating active energy rays and a step of curing the polymerizable liquid crystal compound by the irradiation to form an optically anisotropic layer. The step of irradiating the active energy ray includes irradiation of the active energy ray twice or more. In the step of irradiating the active energy rays, the active energy rays are preferably irradiated twice or three times, and more preferably, the active energy rays are irradiated twice. By performing active energy ray irradiation for the second and subsequent times after irradiation of the first active energy ray, transfer of the layer including the formed optically anisotropic layer is facilitated, and further, in-plane under high temperature drying conditions There is a tendency that a decrease in the phase difference value can be suppressed.
いずれの活性エネルギー線照射においても、その照射方向は、基材側から(以下、A方向からということがある)であってもよいし、光学異方性層形成用組成物の塗布された面側から(以下、B方向からということがある)であってもよいが、B方向からの活性エネルギー線照射を少なくとも1回おこなうことが好ましい。
なお本明細書において、A方向からの活性エネルギー線照射とは、基材側から、すなわち、基材の光学異方性層形成用組成物が塗布された配向膜が形成された面とは反対側の表面側から、光学異方性層形成用組成物の塗布された配向膜に向かう方向の活性エネルギー線照射を表す。また、B方向からの活性エネルギー線照射とは、重合性液晶化合物側から、すなわち、光学異方性層形成用組成物の塗布された配向膜側から、基材に向かう方向の活性エネルギー線照射を表す。活性エネルギー線の照射角度は、基材面に対して垂直であってもよいし、基材面に対して傾斜していてもよい。
B方向からの活性エネルギー線照射の後に、さらにB方向からの活性エネルギー線照射をおこなうこと、またはB方向からの活性エネルギー線照射の前もしくは後もしくは前後の両方に、A方向からの活性エネルギー線照射をおこなうことが好ましい。B方向からの活性エネルギー線照射の後に、A方向からの活性エネルギー線照射をおこなうことがより好ましい。
In any active energy ray irradiation, the irradiation direction may be from the substrate side (hereinafter sometimes referred to as the A direction), or the surface on which the composition for forming an optically anisotropic layer is applied. Although it may be from the side (hereinafter sometimes referred to as the B direction), it is preferable that the active energy ray irradiation from the B direction is performed at least once.
In this specification, active energy ray irradiation from the A direction is opposite to the surface of the substrate, that is, the surface on which the alignment film coated with the composition for forming an optically anisotropic layer is formed. The irradiation of active energy rays in the direction from the surface side to the alignment film coated with the composition for forming an optically anisotropic layer is shown. Moreover, the active energy ray irradiation from the B direction means that the active energy ray is irradiated from the polymerizable liquid crystal compound side, that is, from the alignment film side coated with the composition for forming an optically anisotropic layer toward the substrate. Represents. The irradiation angle of the active energy ray may be perpendicular to the substrate surface or may be inclined with respect to the substrate surface.
After the active energy ray irradiation from the B direction, the active energy ray irradiation from the B direction is further performed, or the active energy ray from the A direction is performed before, after, or both before and after the active energy ray irradiation from the B direction. Irradiation is preferably performed. It is more preferable to perform active energy ray irradiation from the A direction after active energy ray irradiation from the B direction.
A方向とB方向とから、それぞれ1回ずつ活性エネルギー線照射をおこなう場合、1回目の活性エネルギー線照射が終了してから、2回目の活性エネルギー線照射が開始するまでの間に時間間隔を設けなくてもよい。1回目の活性エネルギー線を照射が終わると同時に、2回目の活性エネルギー線照射を開始してもよいし、1回目の活性エネルギー線照射中に、2回目の活性エネルギー線照射を開始してもよい。また、A方向とB方向とから同時に活性エネルギー線照射を開始してもよい。この場合、B方向からの紫外線照射を1回目の照射と見なし、A方向からの照射を2回目の照射と見なすことにする。 When active energy ray irradiation is performed once each from the A direction and the B direction, there is a time interval between the end of the first active energy ray irradiation and the start of the second active energy ray irradiation. It does not have to be provided. At the same time as the irradiation of the first active energy ray is completed, the second active energy ray irradiation may be started, or the second active energy ray irradiation may be started during the first active energy ray irradiation. Good. Moreover, you may start active energy ray irradiation from the A direction and the B direction simultaneously. In this case, ultraviolet irradiation from the B direction is regarded as the first irradiation, and irradiation from the A direction is regarded as the second irradiation.
同じ方向から2回の活性エネルギー線照射をおこなう場合、すなわちA方向から活性エネルギー線照射をおこなった後に、再度A方向から活性エネルギー線照射をおこなう場合、またはB方向から活性エネルギー線照射をおこなった後に、再度B方向から活性エネルギー線照射をおこなう場合であっても、1回目の活性エネルギー線と、2回目の活性エネルギー線とが実質的に区別できるようであれば、1回目の活性エネルギー線照射が終了してから、2回目の活性エネルギー線照射が開始するまでの間に時間間隔を設けていなくてもよい。実質的に区別できるとは、活性エネルギー線のスペクトルが異なること、活性エネルギー線の強度が異なること、または活性エネルギー線の照射角度が異なることなどを意味する。1回目の活性エネルギー線と、2回目の活性エネルギー線とが実質的に区別できないようであれば、1回目の活性エネルギー線照射が終了してから、2回目の活性エネルギー線照射が開始するまでの間に時間間隔を設けて、両者を区別できるようにすればよい。1回目の活性エネルギー線と、2回目の活性エネルギー線とが実質的に区別できるか否かに関わらず、1回目の活性エネルギー線照射と2回目の活性エネルギー線照射の間の時間間隔としては、任意の時間間隔を選択することができるが、1ヶ月以内であることが好ましく、1週間以内である事がより好ましく、1日以内であることが更に好ましい。 When active energy ray irradiation is performed twice from the same direction, that is, when active energy ray irradiation is performed from the A direction and then active energy ray irradiation is performed again from the A direction, or active energy ray irradiation is performed from the B direction. Later, even if active energy ray irradiation is performed again from the B direction, if the first active energy ray can be substantially distinguished from the second active energy ray, the first active energy ray is used. There may be no time interval between the end of irradiation and the start of the second active energy ray irradiation. “Substantially distinguishable” means that the spectrum of active energy rays is different, the intensity of active energy rays is different, or the irradiation angle of active energy rays is different. If the first active energy ray and the second active energy ray are not substantially distinguishable, the first active energy ray irradiation ends and the second active energy ray irradiation starts. A time interval may be provided between the two so that they can be distinguished. Regardless of whether or not the first active energy ray and the second active energy ray can be substantially distinguished, the time interval between the first active energy ray irradiation and the second active energy ray irradiation is as follows. Any time interval can be selected, but it is preferably within one month, more preferably within one week, and even more preferably within one day.
配向膜を有する基材の配向膜上に塗布された光学異方性膜形成用組成物に活性エネルギー線を照射し、重合性液晶化合物を重合させることにより、光学異方性を有するフィルムが得られる。ここで、配向膜上に塗布された光学異方性膜形成用組成物に含まれる重合性液晶化合物がネマチック相等の液晶相を示す場合、得られる光学異方性膜はモノドメイン配向による複屈折性を有する。 A film having optical anisotropy is obtained by irradiating the composition for forming an optical anisotropic film coated on the alignment film of the substrate having the alignment film with active energy rays to polymerize the polymerizable liquid crystal compound. It is done. Here, when the polymerizable liquid crystal compound contained in the composition for forming an optically anisotropic film applied on the alignment film exhibits a liquid crystal phase such as a nematic phase, the obtained optically anisotropic film has birefringence due to monodomain alignment. Have sex.
活性エネルギー線照射は塗布された光学異方性膜形成用組成物にそのまま行ってもよいが、光学異方性層形成用組成物が溶剤を含む場合、塗布後に乾燥して溶剤を除去した後に活性エネルギー線照射するのが好ましい。本明細書では、光学異方性層形成用組成物を塗布した後に乾燥させたものを、乾燥被膜ということがある。乾燥(溶剤の除去)は、活性エネルギー線照射と並行して行ってもよいが、活性エネルギー線照射を行う前に、ほとんどの溶剤を除去しておくことが好ましい。 The active energy ray irradiation may be performed on the applied optically anisotropic film-forming composition as it is, but when the optically anisotropic layer-forming composition contains a solvent, it is dried after coating and the solvent is removed. Irradiation with active energy rays is preferred. In this specification, what was dried after apply | coating the composition for optically anisotropic layer formation may be called a dry film. Although drying (removal of the solvent) may be performed in parallel with the irradiation with active energy rays, it is preferable to remove most of the solvent before the irradiation with active energy rays.
乾燥方法としては、自然乾燥、通風乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥およびこれらを組み合わせた方法が挙げられる。中でも、自然乾燥または加熱乾燥が好ましい。乾燥温度は、0〜250℃の範囲が好ましく、50〜220℃の範囲がより好ましく、60〜170℃の範囲がさらに好ましい。乾燥時間は、10秒間〜20分間が好ましく、より好ましくは30秒間〜10分間である。 Examples of the drying method include natural drying, ventilation drying, heat drying, vacuum drying, and a combination thereof. Of these, natural drying or heat drying is preferred. The drying temperature is preferably in the range of 0 to 250 ° C, more preferably in the range of 50 to 220 ° C, and still more preferably in the range of 60 to 170 ° C. The drying time is preferably 10 seconds to 20 minutes, more preferably 30 seconds to 10 minutes.
重合性液晶の液晶配向は、配向膜及び重合性液晶化合物の性質によって制御される。例えば、配向膜が配向規制力として水平配向規制力を発現させる材料であれば、重合性液晶化合物は水平配向またはハイブリッド配向を形成することができ、垂直配向規制力を発現させる材料であれば、重合性液晶化合物は垂直配向または傾斜配向を形成することができる。
配向規制力は、配向膜が配向性ポリマーから形成されている場合は、表面状態やラビング条件によって任意に調整することが可能であり、光配向性ポリマーから形成されている場合は、偏光照射条件等によって任意に調整することが可能である。また、重合性液晶化合物の、表面張力や液晶性等の物性を選択することにより、液晶配向を制御することもできる。
The liquid crystal alignment of the polymerizable liquid crystal is controlled by the properties of the alignment film and the polymerizable liquid crystal compound. For example, if the alignment film is a material that expresses a horizontal alignment regulating force as an alignment regulating force, the polymerizable liquid crystal compound can form a horizontal alignment or a hybrid alignment, and if it is a material that expresses a vertical alignment regulating force, The polymerizable liquid crystal compound can form a vertical alignment or a tilted alignment.
The alignment regulating force can be arbitrarily adjusted depending on the surface state and rubbing conditions when the alignment film is formed of an alignment polymer, and polarized irradiation conditions when it is formed of a photo-alignment polymer. It is possible to adjust arbitrarily by such as. The liquid crystal alignment can also be controlled by selecting physical properties such as surface tension and liquid crystallinity of the polymerizable liquid crystal compound.
[活性エネルギー線]
光重合は、重合性液晶化合物を含む組成物が塗布された積層体に活性エネルギー線を照射することにより実施される。照射する活性エネルギー線としては、乾燥被膜に含まれる重合性液晶化合物の種類(特に、重合性液晶化合物が有する光重合基の種類)、光重合開始剤を含む場合には光重合開始剤の種類、及びそれらの量に応じて適宜選択される。具体的には、可視光、紫外光、赤外光、X線、α線、β線、及びγ線からなる群より選択される一種以上の光が挙げられる。中でも、重合反応の進行を制御し易い点、及び光重合装置として当分野で広範に用いられているものが使用できるという点で、紫外光が好ましく、紫外光によって光重合可能なように、重合性液晶化合物の種類を選択することが好ましい。
[Active energy rays]
Photopolymerization is carried out by irradiating an active energy ray to a laminate on which a composition containing a polymerizable liquid crystal compound is applied. The active energy rays to be irradiated include the type of polymerizable liquid crystal compound contained in the dry film (particularly the type of photopolymerizable group possessed by the polymerizable liquid crystal compound), and the type of photopolymerization initiator when it contains a photopolymerization initiator. And the amount thereof are appropriately selected. Specifically, one or more kinds of light selected from the group consisting of visible light, ultraviolet light, infrared light, X-rays, α-rays, β-rays, and γ-rays can be used. Among them, ultraviolet light is preferable in that it is easy to control the progress of the polymerization reaction and that a photopolymerization apparatus widely used in this field can be used. It is preferable to select the kind of the liquid crystalline compound.
光学異方性層形成用組成物が光重合開始剤を含む場合、紫外光によって光重合可能なように、光重合開始剤の種類を選択することが好ましい。
本発明の製造方法において、少なくとも1回の活性エネルギー線照射における、活性エネルギー線スペクトルの波長380nmと波長365nmとの強度の比は、以下の式(1)を満たすことが好ましい。より好ましくは、いずれの活性エネルギー線照射における、活性エネルギー線スペクトルの波長380nmと波長365nmとの強度の比も、以下の式(1)を満たす。
波長380nmの光の強度/波長365nmの光の強度>0.1 (1)
When the composition for forming an optically anisotropic layer contains a photopolymerization initiator, it is preferable to select the type of photopolymerization initiator so that it can be photopolymerized by ultraviolet light.
In the production method of the present invention, the intensity ratio between the wavelength 380 nm and the wavelength 365 nm of the active energy ray spectrum in at least one active energy ray irradiation preferably satisfies the following formula (1). More preferably, the ratio of the intensity of the active energy ray spectrum between the wavelength of 380 nm and the wavelength of 365 nm in any active energy ray irradiation satisfies the following formula (1).
Intensity of light of wavelength 380 nm / Intensity of light of wavelength 365 nm> 0.1 (1)
式(1)を満たすような活性エネルギー線を少なくとも1回照射すると、効率よく重合性液晶化合物を重合できるので好ましい。光学異方性層形成用組成物が光重合開始剤を含む場合は、光重合開始剤の吸収波長における強度が大きいため、さらに効率よく重合性液晶化合物を重合できるのでより好ましい。 It is preferable to irradiate the active energy ray satisfying the formula (1) at least once because the polymerizable liquid crystal compound can be efficiently polymerized. When the composition for forming an optically anisotropic layer contains a photopolymerization initiator, it is more preferable because the polymerizable liquid crystal compound can be polymerized more efficiently because the photopolymerization initiator has a high strength at the absorption wavelength.
活性エネルギー線スペクトルの波長380nmと波長365nmとの強度の比は、式(1)を満たすことが好ましいが、光学異方性層形成用組成物を硬化できれば、後述する活性エネルギー線のエネルギーと適宜調整して決めることができる。 The ratio of the intensity between the wavelength of active energy ray spectrum of 380 nm and the wavelength of 365 nm preferably satisfies the formula (1). However, if the composition for forming an optically anisotropic layer can be cured, the energy of the active energy ray described later is appropriately You can make adjustments.
また重合時に、適切な冷却手段により乾燥被膜を冷却しながら、光照射することで、重合温度を制御することもできる。活性エネルギー線照射に伴う加熱により液晶の配向揺らぎが発生するので、活性エネルギー線照射時の重合性液晶化合物の温度を30℃以下にすることが好ましい。このような冷却により、より低温で重合性液晶化合物の重合を実施すれば、基材に比較的耐熱性が低いものを用いたとしても、適切に光学異方性層を形成できる。 Further, the polymerization temperature can be controlled by irradiating with light while cooling the dry film by an appropriate cooling means during the polymerization. Since the alignment fluctuation of the liquid crystal occurs due to heating accompanying irradiation with active energy rays, the temperature of the polymerizable liquid crystal compound at the time of irradiation with active energy rays is preferably 30 ° C. or lower. By carrying out the polymerization of the polymerizable liquid crystal compound at a lower temperature by such cooling, an optically anisotropic layer can be appropriately formed even if a substrate having a relatively low heat resistance is used.
本発明の光学フィルムの製造方法は、少なくとも2回の活性エネルギー線照射をおこなう活性エネルギー線照射工程を含む。2回目以降の活性エネルギー線照射における活性エネルギー線のエネルギーは、10〜10000mJ/cm2である。この活性エネルギー線のエネルギーは、好ましくは10〜3000mJ/cm2であり、より好ましくは50〜3000mJ/cm2であり、さらに好ましくは50〜1000mJ/cm2であり、殊更好ましくは100〜700mJ/cm2、殊更さらに好ましくは100〜500mJ/cm2である。
また、1回目の活性エネルギー線照射における活性エネルギー線のエネルギーと2回目の活性エネルギー線照射における活性エネルギー線のエネルギーとの比が、以下の式(2−1)を満たすことが好ましく、式(2−2)を満たすことがより好ましい。
15>(1回目の照射エネルギー)/(2回目の照射エネルギー)>0.1 (2−1) 10>(1回目の照射エネルギー)/(2回目の照射エネルギー)>0.2 (2−2)式(2−1)または式(2−2)を満たす活性エネルギー線を照射すると、形成された光学異方性層を含む層の転写がより容易になり、さらには面内位相差値の低下をより抑制しやすくなるので好ましい。
ここで、活性エネルギー線のエネルギーとは、活性エネルギー線の積算光量と同義である。
The manufacturing method of the optical film of this invention includes the active energy ray irradiation process which performs active energy ray irradiation at least twice. The energy of the active energy ray in the second and subsequent active energy ray irradiations is 10 to 10,000 mJ / cm 2 . The energy of this active energy ray is preferably 10 to 3000 mJ / cm 2 , more preferably 50 to 3000 mJ / cm 2 , still more preferably 50 to 1000 mJ / cm 2 , and even more preferably 100 to 700 mJ / cm 2. cm 2 , even more preferably 100 to 500 mJ / cm 2 .
Moreover, it is preferable that ratio of the energy of the active energy ray in the first active energy ray irradiation and the energy of the active energy ray in the second active energy ray irradiation satisfies the following formula (2-1). It is more preferable to satisfy 2-2).
15> (first irradiation energy) / (second irradiation energy)> 0.1 (2-1) 10> (first irradiation energy) / (second irradiation energy)> 0.2 (2- 2) When the active energy ray satisfying the formula (2-1) or the formula (2-2) is irradiated, the transfer of the layer including the formed optically anisotropic layer becomes easier, and further, the in-plane retardation value is obtained. It is preferable because it is easier to suppress the decrease in the thickness.
Here, the energy of the active energy ray is synonymous with the integrated light amount of the active energy ray.
前記活性エネルギー線の光源としては、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、ハロゲンランプ、カーボンアーク灯、タングステンランプ、ガリウムランプ、エキシマレーザー、波長範囲380〜440nmを発光するLED光源、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプが挙げられる。 As a light source of the active energy ray, a low-pressure mercury lamp, a medium-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, a xenon lamp, a halogen lamp, a carbon arc lamp, a tungsten lamp, a gallium lamp, an excimer laser, a wavelength range of 380 to 440 nm is emitted. Examples include LED light sources, chemical lamps, black light lamps, microwave-excited mercury lamps, and metal halide lamps.
光を照射する時間は、通常0.1秒〜10分であり、好ましくは0.1秒〜1分であり、より好ましくは0.1秒〜30秒であり、さらに好ましくは0.1秒〜10秒である。
上記範囲であれば、より透明性に優れた光学異方性層を得ることができる。
The time for irradiating light is usually 0.1 seconds to 10 minutes, preferably 0.1 seconds to 1 minute, more preferably 0.1 seconds to 30 seconds, and further preferably 0.1 seconds. -10 seconds.
If it is the said range, the optically anisotropic layer excellent in transparency can be obtained.
光学異方性層の厚さは、その用途により適宜調節できるが、0.1μm〜10μmであることが好ましく、光弾性を小さくする点で0.3μm〜5μmであることがより好ましく、0.5μm〜3μmであることがさらに好ましい。 The thickness of the optically anisotropic layer can be appropriately adjusted depending on the application, but is preferably 0.1 μm to 10 μm, more preferably 0.3 μm to 5 μm in view of reducing photoelasticity, and More preferably, it is 5 micrometers-3 micrometers.
本発明の光学フィルムの製造方法として、Roll to Roll形式で光学異方性層を連続的に製造する工程の一例を、図1〜3を参照しながら説明する。
なお、図1〜3では活性エネルギー線として紫外線を使用している。また、配向膜の形成、光学異方性層形成用組成物の塗布及び乾燥に関わる工程は図中に示していない。さらに、紫外線照射時の冷却装置は存在しなくてもよい。冷却装置が存在する場合において冷却装置の位置は、フィルムを冷却できる位置であればどこに設置してもよい。以下、光学異方性層形成用組成物が、最初に巻きだす基材ロールの巻外面に塗布された場合を説明するが、光学異方性層形成用組成物の塗布面が、巻きだすロールの巻内面、巻外面のどちら側にあってもよい。
As an optical film manufacturing method of the present invention, an example of a process for continuously manufacturing an optical anisotropic layer in the Roll to Roll format will be described with reference to FIGS.
In addition, in FIGS. 1-3, the ultraviolet-ray is used as an active energy ray. Further, the steps relating to the formation of the alignment film and the application and drying of the composition for forming an optically anisotropic layer are not shown in the figure. Furthermore, the cooling device at the time of ultraviolet irradiation does not need to exist. When the cooling device exists, the cooling device may be installed anywhere as long as the film can be cooled. Hereinafter, the case where the composition for forming an optically anisotropic layer is applied to the outer surface of a base roll to be unwound first will be described. It may be on either side of the winding inner surface or outer winding surface.
図1(a)は、巻芯1Aに巻き取られているロール1から基材を連続的に巻きだす工程と、配向膜上に塗布された光学異方性層形成用組成物に、紫外線照射装置4により、B方向から紫外線を照射するとともに、フィルムを挟んで紫外線照射装置4と対向する位置に設置された冷却装置3により光学異方性層を冷却する工程と、重合性液晶化合物が重合して形成された光学異方性層を有する基材を巻芯2Aに巻き取り、ロール2を得る工程と、巻芯2Aに巻き取られているロール2を、巻芯1A’に移しロール1’を得る工程と、巻芯1A’に巻き取られているロール1’から前記光学異方性層を有する基材を連続的に巻きだす工程と、紫外線照射装置4’により、B方向から紫外線を照射するとともに、フィルムを挟んで紫外線照射装置4’と対向する位置に設置された冷却装置3’により液晶を冷却する工程と、前記光学異方性層を有する基材を巻芯2A’に巻き取りロール2’を得る工程とを含む。
FIG. 1A shows a step of continuously unwinding a substrate from a roll 1 wound around a
図1(b)は、巻芯1Aに巻き取られているロール1から基材を連続的に巻きだす工程と、配向膜上に塗布された光学異方性層形成用組成物に、紫外線照射装置4により、A方向から紫外線を照射するとともに、フィルムを挟んで紫外線照射装置4と対向する位置に設置された冷却装置3により光学異方性層を冷却する工程と、重合性液晶化合物が重合して形成された光学異方性層を有する基材を巻芯2Aに巻き取り、ロール2を得る工程と、巻芯2Aに巻き取られているロール2を、巻芯1A’に移しロール1’を得る工程と、巻芯1A’に巻き取られているロール1’から前記光学異方性層を有する基材を連続的に巻きだす工程と、紫外線照射装置4’により、A方向から紫外線を照射するとともに、フィルムを挟んで紫外線照射装置4’と対向する位置に設置された冷却装置3’により液晶を冷却する工程と、前記光学異方性層を有する基材を巻芯2A’に巻き取りロール2’を得る工程とを含む。
FIG. 1B shows the step of continuously unwinding the base material from the roll 1 wound around the
図1(c)は、巻芯1Aに巻き取られているロール1から基材を連続的に巻きだす工程と、配向膜上に塗布された光学異方性層形成用組成物に、紫外線照射装置4により、A方向から紫外線を照射するとともに、フィルムを挟んで紫外線照射装置4と対向する位置に設置された冷却装置3により光学異方性層を冷却する工程と、重合性液晶化合物が重合して形成された光学異方性層を有する基材を巻芯2Aに巻き取り、ロール2を得る工程と、巻芯2Aに巻き取られているロール2を、巻芯1A’に移しロール1’を得る工程と、巻芯1A’に巻き取られているロール1’から前記光学異方性層を有する基材を連続的に巻きだす工程と、紫外線照射装置4’により、B方向から紫外線を照射するとともに、フィルムを挟んで紫外線照射装置4’と対向する位置に設置された冷却装置3’により液晶を冷却する工程と、前記光学異方性層を有する基材を巻芯2A’に巻き取りロール2’を得る工程とを含む。
FIG. 1 (c) shows the step of continuously unwinding the substrate from the roll 1 wound around the
図1(d)は、巻芯1Aに巻き取られているロール1から基材を連続的に巻きだす工程と、配向膜上に塗布された光学異方性層形成用組成物に、紫外線照射装置4により、B方向から紫外線を照射するとともに、フィルムを挟んで紫外線照射装置4と対向する位置に設置された冷却装置3により光学異方性層を冷却する工程と、重合性液晶化合物が重合して形成された光学異方性層を有する基材を巻芯2Aに巻き取り、ロール2を得る工程と、巻芯2Aに巻き取られているロール2を、巻芯1A’に移しロール1’を得る工程と、巻芯1A’に巻き取られているロール1’から前記光学異方性層を有する基材を連続的に巻きだす工程と、紫外線照射装置4’により、A方向から紫外線を照射するとともに、フィルムを挟んで紫外線照射装置4’と対向する位置に設置された冷却装置3’により液晶を冷却する工程と、前記光学異方性層を有する基材を巻芯2A’に巻き取りロール2’を得る工程とを含む。
FIG. 1 (d) shows the step of continuously unwinding the substrate from the roll 1 wound around the core 1 </ b> A, and the composition for forming an optically anisotropic layer applied on the alignment film is irradiated with ultraviolet rays. The
図1(a)〜(d)においては、紫外線照射をするごとに光学異方性層を有する基材をロールに巻き取っていたが、図2(a)〜(d)に示すように、少なくとも2回の紫外線照射を連続的におこなっていてもよい。 In FIGS. 1 (a) to (d), the base material having an optically anisotropic layer was wound around a roll every time ultraviolet irradiation was performed, but as shown in FIGS. 2 (a) to (d), You may perform at least 2 times of ultraviolet irradiation continuously.
図2(a)は、巻芯1Aに巻き取られているロール1から基材を連続的に巻きだす工程と、配向膜上に塗布された光学異方性層形成用組成物に、紫外線照射装置4により、B方向から紫外線を照射するとともに、フィルムを挟んで紫外線照射装置4と対向する位置に設置された冷却装置3により液晶を冷却する工程と、紫外線照射装置4’により、B方向から紫外線を照射するとともに、フィルムを挟んで紫外線照射装置4’と対向する位置に設置された冷却装置3’により光学異方性層を冷却する工程と、前記光学異方性層を有する基材を巻芯2Aに巻き取りロール2を得る工程とを含む。
FIG. 2 (a) shows the step of continuously unwinding the substrate from the roll 1 wound around the
図2(b)は、巻芯1Aに巻き取られているロール1から基材を連続的に巻きだす工程と、配向膜上に塗布された光学異方性層形成用組成物に、紫外線照射装置4により、A方向から紫外線を照射するとともに、フィルムを挟んで紫外線照射装置4と対向する位置に設置された冷却装置3により液晶を冷却する工程と、紫外線照射装置4’により、B方向から紫外線を照射するとともに、フィルムを挟んで紫外線照射装置4’と対向する位置に設置された冷却装置3’により光学異方性層を冷却する工程と、前記光学異方性層を有する基材を巻芯2Aに巻き取りロール2を得る工程とを含む。
FIG. 2 (b) shows the step of continuously unwinding the substrate from the roll 1 wound around the
図2(c)は、巻芯1Aに巻き取られているロール1から基材を連続的に巻きだす工程と、配向膜上に塗布された光学異方性層形成用組成物に、紫外線照射装置4により、B方向から紫外線を照射するとともに、フィルムを挟んで紫外線照射装置4と対向する位置に設置された冷却装置3により液晶を冷却する工程と、紫外線照射装置4’により、A方向から紫外線を照射するとともに、フィルムを挟んで紫外線照射装置4’と対向する位置に設置された冷却装置3’により光学異方性層を冷却する工程と、前記光学異方性層を有する基材を巻芯2Aに巻き取りロール2を得る工程とを含む。
FIG. 2 (c) shows the step of continuously unwinding the base material from the roll 1 wound around the
図2(d)は、巻芯1Aに巻き取られているロール1から基材を連続的に巻きだす工程と、配向膜上に塗布された光学異方性層形成用組成物に、紫外線照射装置4により、A方向から紫外線を照射するとともに、フィルムを挟んで紫外線照射装置4と対向する位置に設置された冷却装置3により液晶を冷却する工程と、紫外線照射装置4’により、A方向から紫外線を照射するとともに、フィルムを挟んで紫外線照射装置4’と対向する位置に設置された冷却装置3’により光学異方性層を冷却する工程と、前記光学異方性層を有する基材を巻芯2Aに巻き取りロール2を得る工程とを含む。
FIG. 2 (d) shows the step of continuously unwinding the substrate from the roll 1 wound around the
図2(a)〜(d)のように連続的に紫外線照射工程をおこなうと、フィルムの巻き取り回数を減らすことができるので、光学フィルムの生産性を向上させることができる。 When the ultraviolet irradiation process is continuously performed as shown in FIGS. 2A to 2D, the number of times of film winding can be reduced, so that the productivity of the optical film can be improved.
また、図3に示すようにA方向とB方向とから、すなわちフィルムを挟んで上方及び下方から、同時に紫外線を照射することで、実質的に2回の紫外線照射をおこなってもよい。図3は、巻芯1Aに巻き取られているロール1から基材を連続的に巻きだす工程と、配向膜上に塗布された光学異方性層形成用組成物に、紫外線照射装置4により、B方向から紫外線を照射するとともに、フィルムを挟んで紫外線照射装置4と対向する位置に設置された紫外線照射装置4’により、A方向から紫外線を照射する工程と、重合性液晶化合物が重合して形成された光学異方性層を有する基材を巻芯2Aに巻き取り、ロール2を得る工程とを含む。
Moreover, as shown in FIG. 3, you may substantially irradiate ultraviolet rays twice by irradiating ultraviolet rays simultaneously from the A direction and the B direction, that is, from above and below with the film interposed therebetween. FIG. 3 shows a process of continuously unwinding a base material from a roll 1 wound around a
[光学異方性層]
上述の活性エネルギー線照射により、重合性液晶化合物が硬化し、光学異方性層が形成される。本願の製造方法によって製造される光学フィルム中の光学異方性層としては、好ましくは下記式(3)及び(4)を満たすものである。
Re(450)/Re(550)≦1.00 (3)
1.00≦Re(650)/Re(550) (4)
ここで、Re(450)、Re(550)、Re(650)はそれぞれ波長450nm、550nm、650nmの光に対する位相差値を表す。
[Optically anisotropic layer]
By the above-mentioned active energy ray irradiation, the polymerizable liquid crystal compound is cured and an optically anisotropic layer is formed. The optically anisotropic layer in the optical film produced by the production method of the present application preferably satisfies the following formulas (3) and (4).
Re (450) / Re (550) ≦ 1.00 (3)
1.00 ≦ Re (650) / Re (550) (4)
Here, Re (450), Re (550), and Re (650) represent phase difference values for light having wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 650 nm, respectively.
式(3)及び式(4)を満たすためには、前記化合物(A)が重合性液晶化合物として含まれていればよい。具体的には、特表2011−207765号公報に記載の方法が挙げられる。 In order to satisfy the formula (3) and the formula (4), the compound (A) may be contained as a polymerizable liquid crystal compound. Specifically, the method described in JP-T-2011-207765 can be mentioned.
光学異方性層を形成する重合性液晶に含まれる、化合物(X)と化合物(A)との量を調整することにより、光学異方性層の位相差を調製することができる。また、得られる光学異方性層の位相差値(リタデーション値、Re(λ))は、式(5)のように決定されることから、所望のRe(λ)を得るためには、Δn(λ)と膜厚dを適宜調整すればよい。
Re(λ)=d×Δn(λ) (5)
(式中、Re(λ)は、波長λnmにおける位相差値を表し、dは膜厚を表し、Δn(λ)は波長λnmにおける複屈折率を表す。)
By adjusting the amounts of the compound (X) and the compound (A) contained in the polymerizable liquid crystal forming the optically anisotropic layer, the retardation of the optically anisotropic layer can be prepared. In addition, since the retardation value (retardation value, Re (λ)) of the obtained optically anisotropic layer is determined as shown in Equation (5), Δn is used to obtain a desired Re (λ). (Λ) and the film thickness d may be adjusted as appropriate.
Re (λ) = d × Δn (λ) (5)
(In the formula, Re (λ) represents a retardation value at a wavelength λnm, d represents a film thickness, and Δn (λ) represents a birefringence at a wavelength λnm.)
光学異方性層の波長550nmの光に対する面内位相差値は、以下の式(6)を満たすことが好ましく、式(6−1)を満たすことがより好ましく、式(6−2)を満たすことがさらに好ましい。
90nm<Re(550)<180nm (6)
95nm<Re(550)<170nm (6−1)
100nm<Re(550)<160nm (6−2)
ここで、Re(550)は波長550nmの光に対する面内位相差値を表す。
The in-plane retardation value of the optically anisotropic layer with respect to light having a wavelength of 550 nm preferably satisfies the following formula (6), more preferably satisfies formula (6-1), and formula (6-2) It is more preferable to satisfy.
90 nm <Re (550) <180 nm (6)
95 nm <Re (550) <170 nm (6-1)
100 nm <Re (550) <160 nm (6-2)
Here, Re (550) represents an in-plane retardation value for light having a wavelength of 550 nm.
本発明の製造方法によって製造される光学フィルム中の光学異方性層は、直線偏光を円偏光や楕円偏光に変換したり、円偏光または楕円偏光を直線偏光に変換したり、直線偏光の偏光方向を変換したりするために用いられる位相差フィルムとして有用である。また本願の製造方法によって製造される光学フィルム中の光学異方性層を含む層を、複数枚積層する、又は他のフィルムと組み合わせることにより、視野角補償フィルム、視野角拡大フィルム、反射防止フィルム、偏光フィルム、円偏光フィルム、楕円偏光フィルム及び輝度向上フィルム等に利用することができる。 The optically anisotropic layer in the optical film produced by the production method of the present invention converts linearly polarized light into circularly or elliptically polarized light, converts circularly or elliptically polarized light into linearly polarized light, or linearly polarized light. It is useful as a retardation film used for changing the direction. Moreover, a viewing angle compensation film, a viewing angle widening film, an antireflection film can be obtained by laminating a plurality of layers including an optically anisotropic layer in an optical film produced by the production method of the present application, or combining with other films. , A polarizing film, a circular polarizing film, an elliptical polarizing film, a brightness enhancement film, and the like.
本発明の製造方法によって製造される光学フィルムは、該光学フィルムと被転写体とを粘接着剤を介して貼合した後、該光学フィルムの基材を剥離することにより、光学異方性層を含む層を被転写体に転写することが容易である。 The optical film produced by the production method of the present invention has an optical anisotropy by peeling the substrate of the optical film after the optical film and the transfer object are bonded via an adhesive. It is easy to transfer the layer including the layer to the transfer target.
[粘接着剤]
本発明の製造方法によって製造される光学フィルムと被転写体とを貼合するときの粘接着剤としては、例えば、粘着剤、水系接着剤、及び活性エネルギー線硬化型接着剤が挙げられる。光学異方性層に塗布された水系接着剤から水を除去することで接着剤層が得られる。また、光学異方性層に塗布された活性エネルギー線硬化型接着剤に活性エネルギー線の照射することで接着剤層が得られる。
[Adhesive]
Examples of the adhesive used when the optical film manufactured by the manufacturing method of the present invention and the transfer target are bonded include a pressure-sensitive adhesive, an aqueous adhesive, and an active energy ray-curable adhesive. An adhesive layer is obtained by removing water from the aqueous adhesive applied to the optically anisotropic layer. Moreover, an adhesive layer is obtained by irradiating the active energy ray-curable adhesive applied to the optically anisotropic layer with active energy rays.
粘着剤として一般的には、(メタ)アクリル酸エステルを主成分とし、官能基を有する(メタ)アクリルモノマーを少量含有するアクリル系モノマー混合物を、重合開始剤の存在下にラジカル重合することにより得られ、ガラス転移温度Tgが0℃以下のアクリル系樹脂と、架橋剤とを含有するアクリル系粘着剤が好ましく用いられる。 In general, the pressure-sensitive adhesive is obtained by radical polymerization of an acrylic monomer mixture containing (meth) acrylic acid ester as a main component and a small amount of a (meth) acrylic monomer having a functional group in the presence of a polymerization initiator. An acrylic pressure-sensitive adhesive containing an acrylic resin having a glass transition temperature Tg of 0 ° C. or less and a crosslinking agent is preferably used.
(メタ)アクリル酸エステルのなかでは、アクリル酸アルキルエステルが好ましく、中でも、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−メトキシエチルやアクリル酸エトキシメチルがより好ましい。 Among (meth) acrylic acid esters, alkyl acrylates are preferable, and n-butyl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate and ethoxymethyl acrylate are more preferable.
粘着剤層を本発明の製造方法により製造される光学フィルム上に形成する方法としては、例えば、基材として剥離フィルムを使用し、上記の粘着剤組成物を剥離フィルム上に塗布して粘着剤層を形成し、光学異方性層を含む層の表面に得られる粘着剤層を移設する方法、光学異方性層を含む層の表面に上記の粘着剤組成物を直接塗布して粘着剤層を形成する方法等が挙げられる。 As a method for forming the pressure-sensitive adhesive layer on the optical film produced by the production method of the present invention, for example, a release film is used as a base material, and the above-mentioned pressure-sensitive adhesive composition is applied onto the release film to produce a pressure-sensitive adhesive. A method of forming a layer and transferring the pressure-sensitive adhesive layer obtained on the surface of the layer including the optically anisotropic layer, and directly applying the above pressure-sensitive adhesive composition to the surface of the layer including the optically anisotropic layer Examples include a method of forming a layer.
剥離フィルムは、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリプロピレン又はポリエチレンのような各種の樹脂からなるフィルムを基材とし、この基材の粘着剤層との接合面に、シリコーン処理のような離型処理が施されたものであることができる。このような剥離フィルムは、セパレートフィルム又はセパレーターとも呼ばれる。 The release film is made of, for example, a film made of various resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polycarbonate, polyarylate, polypropylene, or polyethylene, and a silicone treatment is performed on the bonding surface with the adhesive layer of the substrate. Such a mold release treatment as described above can be performed. Such a release film is also called a separate film or a separator.
粘着剤層の厚さは、5〜50μmであることが好ましく、さらには5〜30μmであることがより好ましい。粘着剤層の厚さを30μm以下とすることにより、高温高湿下での接着性が向上し、光学異方性層と粘着剤層との間に浮きや剥がれの発生する可能性が低くなる傾向がある。 The thickness of the pressure-sensitive adhesive layer is preferably 5 to 50 μm, and more preferably 5 to 30 μm. By setting the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer to 30 μm or less, the adhesiveness under high temperature and high humidity is improved, and the possibility of occurrence of floating or peeling between the optically anisotropic layer and the pressure-sensitive adhesive layer is reduced. Tend.
水系接着剤としては、例えば、主成分としてポリビニルアルコール系樹脂、又はウレタン樹脂を用い、接着性を向上させるために、イソシアネート系化合物やエポキシ化合物のような架橋剤又は硬化性化合物を配合した組成物とするのが一般的である。乾燥後の接着剤層の厚さは、通常0.001〜5μm程度であり、好ましくは0.01μm以上、また好ましくは2μm以下、さらに好ましくは1μm以下である。 As a water-based adhesive, for example, a polyvinyl alcohol resin or a urethane resin is used as a main component, and a composition containing a crosslinking agent or a curable compound such as an isocyanate compound or an epoxy compound in order to improve adhesiveness. Is generally. The thickness of the adhesive layer after drying is usually about 0.001 to 5 μm, preferably 0.01 μm or more, preferably 2 μm or less, more preferably 1 μm or less.
水系接着剤の主成分としてポリビニルアルコール系樹脂を用いる場合、部分ケン化ポリビニルアルコール及び完全ケン化ポリビニルアルコールのほか、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール、アセトアセチル基変性ポリビニルアルコール、メチロール基変性ポリビニルアルコール、及びアミノ基変性ポリビニルアルコールのような、変性されたポリビニルアルコール系樹脂を用いてもよい。このようなポリビニルアルコール系樹脂の水溶液が水系接着剤として用いられるが、水系接着剤中のポリビニルアルコール系樹脂の濃度は、水100重量部に対して、通常1〜10重量部であり、好ましくは1〜5重量部である。 When polyvinyl alcohol resin is used as the main component of the water-based adhesive, in addition to partially saponified polyvinyl alcohol and fully saponified polyvinyl alcohol, carboxyl group-modified polyvinyl alcohol, acetoacetyl group-modified polyvinyl alcohol, methylol group-modified polyvinyl alcohol, and amino A modified polyvinyl alcohol-based resin such as group-modified polyvinyl alcohol may be used. Such an aqueous solution of polyvinyl alcohol resin is used as an aqueous adhesive, and the concentration of the polyvinyl alcohol resin in the aqueous adhesive is usually 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of water, preferably 1 to 5 parts by weight.
ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液からなる水系接着剤には、前記したように接着性を向上させるために、多価アルデヒド、水溶性エポキシ樹脂、メラミン系化合物、ジルコニア系化合物、及び亜鉛化合物のような硬化性化合物を配合することができる。水溶性エポキシ樹脂の例を挙げると、ジエチレントリアミンやトリエチレンテトラミンのようなポリアルキレンポリアミンとアジピン酸のようなジカルボン酸との反応で得られるポリアミドポリアミンに、エピクロロヒドリンを反応させて得られる水溶性のポリアミドエポキシ樹脂がある。このようなポリアミドエポキシ樹脂の市販品として、住化ケムテックス株式会社から販売されている“スミレーズレジン650”、及び“スミレーズレジン675”、日本PMC株式会社から販売されている“WS−525”などがある。水溶性エポキシ樹脂を配合する場合、その添加量は、ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対して、通常1〜100重量部程度であり、好ましくは1〜50重量部である。 As described above, the water-based adhesive comprising an aqueous solution of a polyvinyl alcohol-based resin is cured such as a polyhydric aldehyde, a water-soluble epoxy resin, a melamine-based compound, a zirconia-based compound, and a zinc compound in order to improve adhesiveness. An active compound can be blended. Examples of water-soluble epoxy resins include water-soluble products obtained by reacting epichlorohydrin with polyamide polyamines obtained by reacting polyalkylene polyamines such as diethylenetriamine and triethylenetetramine with dicarboxylic acids such as adipic acid. There is a characteristic polyamide epoxy resin. As a commercial product of such polyamide epoxy resin, “Smiles Resin 650” and “Smiles Resin 675” sold by Sumika Chemtex Co., Ltd., “WS-525” sold by Japan PMC Co., Ltd. and so on. When mix | blending a water-soluble epoxy resin, the addition amount is about 1-100 weight part normally with respect to 100 weight part of polyvinyl alcohol-type resin, Preferably it is 1-50 weight part.
このようにして得られた水系接着剤を光学異方性層と基材との間に注入後、乾燥により水を蒸発させつつ、熱架橋反応を進行させることで両者に十分な接着性を与えることができる。 After injecting the aqueous adhesive thus obtained between the optically anisotropic layer and the substrate, water is evaporated by drying and the thermal crosslinking reaction is allowed to proceed, thereby providing sufficient adhesion to both. be able to.
活性エネルギー線硬化型接着剤は、活性エネルギー線の照射を受けて硬化し、光学異方性層を含む層と基材とを、実用に足る強度で接着できるものであればよい。例えば、エポキシ化合物とカチオン重合開始剤とを含有するカチオン重合性の活性エネルギー線硬化型接着剤、アクリル系硬化成分とラジカル重合開始剤とを含有するラジカル重合性の活性エネルギー線硬化型接着剤、エポキシ化合物のようなカチオン重合性の硬化成分及びアクリル系化合物のようなラジカル重合性の硬化成分の両者を含有し、そこにカチオン重合開始剤及びラジカル重合開始剤を配合した活性エネルギー線硬化型接着剤、及び開始剤を含まない活性エネルギー線硬化型接着剤に電子ビームを照射することで硬化させる電子線硬化型接着剤等が挙げられる。なかでも、エポキシ化合物とカチオン重合開始剤とを含有するカチオン重合性の活性エネルギー線硬化型接着剤が好ましい。またこの接着剤は、実質的に無溶剤で使用できるものがより好ましい。 The active energy ray-curable adhesive is not particularly limited as long as it is cured by irradiation with active energy rays and can bond the layer including the optically anisotropic layer and the substrate with a strength sufficient for practical use. For example, a cationic polymerizable active energy ray-curable adhesive containing an epoxy compound and a cationic polymerization initiator, a radical polymerizable active energy ray-curable adhesive containing an acrylic curing component and a radical polymerization initiator, An active energy ray curable adhesive containing both a cationic polymerizable curing component such as an epoxy compound and a radical polymerizable curing component such as an acrylic compound, in which a cationic polymerization initiator and a radical polymerization initiator are blended. Examples thereof include an electron beam curable adhesive that is cured by irradiating an electron beam to an active energy ray curable adhesive that does not contain an agent and an initiator. Among these, a cationic polymerizable active energy ray-curable adhesive containing an epoxy compound and a cationic polymerization initiator is preferable. Further, it is more preferable that the adhesive can be used substantially without a solvent.
カチオン重合可能なエポキシ化合物であって、それ自身が室温において液体であり、溶剤を存在させなくても適度な流動性を有し、適切な硬化接着強度を与えるものを選択し、それに適したカチオン重合開始剤を配合した活性エネルギー線硬化型接着剤は、通常必要となる乾燥設備を省くことができる。また、適切な活性エネルギー線量を照射することで硬化速度を促進させ、生産速度を向上させることもできる。 A cationically polymerizable epoxy compound that is liquid at room temperature, has proper fluidity even in the absence of a solvent, and gives an appropriate cured adhesive strength, and a suitable cation The active energy ray-curable adhesive containing the polymerization initiator can omit the drying equipment that is usually required. In addition, by irradiating with an appropriate active energy dose, the curing rate can be accelerated and the production rate can be improved.
活性エネルギー線硬化型接着剤は、必要に応じて増感剤を含有することができる。増感剤を使用することにより、反応性が向上し、接着剤層の機械強度や接着強度をさらに向上させることができる。増感剤としては、前述したものを適宜適用できる。 The active energy ray-curable adhesive can contain a sensitizer as necessary. By using a sensitizer, the reactivity is improved, and the mechanical strength and adhesive strength of the adhesive layer can be further improved. As the sensitizer, those described above can be appropriately applied.
増感剤を配合する場合、その配合量は、活性エネルギー線硬化型接着剤の総量100重量部に対し、0.1〜20重量部の範囲とすることが好ましい。 When mix | blending a sensitizer, it is preferable that the compounding quantity shall be the range of 0.1-20 weight part with respect to 100 weight part of total amounts of an active energy ray hardening-type adhesive agent.
活性エネルギー線硬化型接着剤には、その効果を損なわない範囲で各種の添加剤を配合することができる。配合しうる添加剤として、例えば、イオントラップ剤、酸化防止剤、連鎖移動剤、粘着付与剤、熱可塑性樹脂、充填剤、流動調整剤、可塑剤、消泡剤などが挙げられる。 Various additives can be blended with the active energy ray-curable adhesive within a range that does not impair the effect. Examples of additives that can be blended include ion trapping agents, antioxidants, chain transfer agents, tackifiers, thermoplastic resins, fillers, flow regulators, plasticizers, and antifoaming agents.
活性エネルギー線硬化型接着剤は、前述した塗布方法によりフィルムに塗工することができる。この際、活性エネルギー線硬化型接着剤の粘度としては、種々方法で塗工できる粘度を有するものであればよいが、その温度25℃における粘度は、10〜30,000mPa・secの範囲にあることが好ましく、50〜6,000mPa・secの範囲にあることがより好ましい。その粘度があまり小さいと、ムラのない均質な塗膜が得られにくくなる傾向にある。一方、その粘度があまり大きいと、流動しにくくなって、同じくムラのない均質な塗膜が得られにくくなる傾向にある。ここでいう粘度は、B型粘度計を使用してその接着剤を25℃に調温した後、60rpmで測定される値である。 The active energy ray-curable adhesive can be applied to the film by the application method described above. In this case, the viscosity of the active energy ray-curable adhesive may be any as long as it has a viscosity that can be applied by various methods, but the viscosity at a temperature of 25 ° C. is in the range of 10 to 30,000 mPa · sec. It is preferable that it is in the range of 50 to 6,000 mPa · sec. If the viscosity is too small, it tends to be difficult to obtain a uniform coating without unevenness. On the other hand, when the viscosity is too large, it tends to be difficult to flow, and it is difficult to obtain a uniform coating film with no unevenness. The viscosity here is a value measured at 60 rpm after adjusting the temperature of the adhesive to 25 ° C. using a B-type viscometer.
上記活性エネルギー線硬化型接着剤は、電子線硬化型、紫外線硬化型の態様で用いることができる。活性エネルギー線としては、前記と同じもの、及び活性電子線が挙げられる。 The active energy ray curable adhesive can be used in an electron beam curable type or an ultraviolet curable type. Examples of the active energy ray include the same as those described above and an active electron beam.
電子線硬化型において、電子線の照射条件は、前記活性エネルギー線硬化型接着剤を硬化しうる条件であれば、任意の適切な条件を採用できる。例えば、電子線照射は、加速電圧が好ましくは5kV〜300kVであり、さらに好ましくは10kV〜250kVである。 In the electron beam curable type, any appropriate condition can be adopted as the electron beam irradiation condition as long as the active energy ray curable adhesive can be cured. For example, in the electron beam irradiation, the acceleration voltage is preferably 5 kV to 300 kV, and more preferably 10 kV to 250 kV.
電子線照射は、通常、不活性ガス中で照射を行うが、必要であれば大気中や酸素を少し導入した条件で行ってもよい。 Electron beam irradiation is usually performed in an inert gas, but if necessary, it may be performed in the atmosphere or under a condition in which a small amount of oxygen is introduced.
紫外線硬化型において、活性エネルギー線硬化型接着剤の光照射強度は、接着剤の組成ごとに決定されるものであって特に限定されないが、10〜5000mW/cm2であることが好ましい。樹脂組成物への光照射強度が10mW/cm2未満であると、反応時間が長くなりすぎ、5000mW/cm2を超えると、光源から輻射される熱および組成物の重合時の発熱により、接着剤の構成材料の黄変や劣化を生じる可能性がある。なお、照射強度は、好ましくは光カチオン重合開始剤の活性化に有効な波長領域における強度であり、より好ましくは波長400nm以下の波長領域における強度であり、さらに好ましくは波長280〜320nmの波長領域における強度である。このような光照射強度で1回あるいは複数回照射して、その積算光量が10mJ/cm2以上、好ましくは10〜5,000mJ/cm2となるように設定されることが好ましい。上記接着剤への積算光量が10mJ/cm2未満であると、重合開始剤由来の活性種の発生が十分でなく、接着剤の硬化が不十分となる。一方でその積算光量が5,000mJ/cm2を超えると、照射時間が非常に長くなり、生産性向上には不利なものとなる。この際、使用するフィルムや接着剤種の組み合わせなどによって、どの波長領域(UVA(320〜390nm)やUVB(280〜320nm)など)での積算光量が必要かは異なる。 In the ultraviolet curable type, the light irradiation intensity of the active energy ray curable adhesive is determined for each composition of the adhesive and is not particularly limited, but is preferably 10 to 5000 mW / cm 2 . When the light irradiation intensity to the resin composition is less than 10 mW / cm 2 , the reaction time becomes too long, and when it exceeds 5000 mW / cm 2 , adhesion occurs due to heat radiated from the light source and heat generated during polymerization of the composition. It may cause yellowing or deterioration of the constituent material of the agent. The irradiation intensity is preferably an intensity in a wavelength region effective for activation of the photocationic polymerization initiator, more preferably an intensity in a wavelength region of a wavelength of 400 nm or less, and further preferably a wavelength region of a wavelength of 280 to 320 nm. Strength. Such once with light intensity or by irradiation a plurality of times, the integrated light quantity 10 mJ / cm 2 or more, preferably be set to be 10~5,000mJ / cm 2. When the integrated light quantity to the adhesive is less than 10 mJ / cm 2 , the generation of active species derived from the polymerization initiator is not sufficient, and the curing of the adhesive becomes insufficient. On the other hand, when the integrated light quantity exceeds 5,000 mJ / cm 2 , the irradiation time becomes very long, which is disadvantageous for improving productivity. At this time, depending on the film to be used, the combination of adhesive types, and the like, it is different in which wavelength region (UVA (320 to 390 nm), UVB (280 to 320 nm), etc.) the accumulated light amount is necessary.
活性エネルギー線の照射により接着剤の重合硬化を行うために用いる光源は、前記と同じものが挙げられる。エネルギーの安定性や装置の簡便さという観点から、波長400nm以下に発光分布を有する紫外光源であることが好ましい。 Examples of the light source used for polymerizing and curing the adhesive by irradiation with active energy rays are the same as described above. From the viewpoint of energy stability and simplicity of the apparatus, an ultraviolet light source having a light emission distribution at a wavelength of 400 nm or less is preferable.
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。例中の「%」および「部」は、特記ない限り、質量%および質量部である。
シクロオレフィンポリマーフィルム(COP)には、日本ゼオン株式会社製のZF−14を用いた。
コロナ処理装置には、春日電機株式会社製のAGF−B10を用いた。
コロナ処理は、上記コロナ処理装置を用いて、出力0.3kW、処理速度3m/分の条件で1回行った。
偏光UV照射装置には、ウシオ電機株式会社製の偏光子ユニット付SPOT CURE SP−7を用いた。
レーザー顕微鏡には、オリンパス株式会社製のLEXTを用いた。
高圧水銀ランプには、ウシオ電機株式会社製のユニキュアVB―15201BY−Aを用いた。
位相差値は、王子計測機器社製のKOBRA−WRを用いて測定した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. Unless otherwise specified, “%” and “parts” in the examples are% by mass and part by mass.
ZF-14 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. was used for the cycloolefin polymer film (COP).
AGF-B10 manufactured by Kasuga Electric Co., Ltd. was used for the corona treatment device.
The corona treatment was performed once using the above corona treatment device under the conditions of an output of 0.3 kW and a treatment speed of 3 m / min.
SPOT CURE SP-7 with a polarizer unit manufactured by USHIO INC. Was used as the polarized UV irradiation device.
Olympus Corporation LEXT was used for the laser microscope.
UNICURE VB-15201BY-A manufactured by USHIO INC. Was used as the high pressure mercury lamp.
The phase difference value was measured using KOBRA-WR manufactured by Oji Scientific Instruments.
実施例1
[光配向膜形成用組成物の調製]
下記成分を混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌することにより、光配向膜形成用組成物(1−1)を得た。下記光配向性材料は、特開2013−33248号公報記載の方法で合成した。
光配向性材料(5部):
溶剤(95部):シクロペンタノン
Example 1
[Preparation of composition for forming photo-alignment film]
The following components were mixed, and the resulting mixture was stirred at 80 ° C. for 1 hour to obtain a photoalignment film-forming composition (1-1). The following photo-alignment materials were synthesized by the method described in JP2013-33248A.
Photo-alignment material (5 parts):
Solvent (95 parts): Cyclopentanone
[組成物(1)の調製]
下記の成分を混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌することにより、組成物(1)を得た。
[Preparation of Composition (1)]
The following components were mixed, and the resulting mixture was stirred at 80 ° C. for 1 hour to obtain a composition (1).
重合性液晶A1および重合性液晶A2は、特開2010−31223号公報記載の方法で合成した。
重合性液晶A1(12.31部):
The polymerizable liquid crystal A1 and the polymerizable liquid crystal A2 were synthesized by the method described in JP 2010-31223 A.
Polymerizable liquid crystal A1 (12.31 parts):
重合性液晶A2(0.86部):
Polymerizable liquid crystal A2 (0.86 parts):
重合開始剤(0.73部):
2−ジメチルアミノ−2−ベンジル−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン(イルガキュア369;チバ スペシャルティケミカルズ社製)
レベリング剤(0.01部):ポリアクリレート化合物(BYK−361N;BYK−Chemie社製)
溶剤:シクロペンタノン(52.2部)N−メチル−2−ピロリドン(NMP)(34.8部)
Polymerization initiator (0.73 parts):
2-Dimethylamino-2-benzyl-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one (Irgacure 369; manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
Leveling agent (0.01 parts): polyacrylate compound (BYK-361N; manufactured by BYK-Chemie)
Solvent: cyclopentanone (52.2 parts) N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) (34.8 parts)
実施例(1−1)
ポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)(三菱樹脂株式会社製のダイアホイルT140E25)を、コロナ処理装置(AGF−B10、春日電機株式会社製)を用いて出力0.3kW、処理速度3m/分の条件で1回処理した。コロナ処理を施した表面に、光配向膜形成用組成物(1−1)をバーコーター塗布し、80℃で1分間乾燥し、偏光UV照射装置(SPOT CURE SP−7;ウシオ電機株式会社製)を用いて、100mJ/cm2の積算光量で偏光UV露光を実施した。得られた配向膜の膜厚をエリプソメータ(エリプソメータM−220、日本分光株式会社製)で測定したところ、122nmであった。続いて、配向膜上に組成物(1)を、バーコーターを用いて塗布し、120℃で1分間乾燥した後、高圧水銀ランプ(ユニキュアVB―15201BY−A、ウシオ電機株式会社製)を用いて、組成物(1)を塗布した面側から(B方向から)紫外線を照射し(窒素雰囲気下、波長:365nm、波長365nmにおける積算光量:1000mJ/cm2)、更にPET基材側から(A方向から)紫外線を照射(窒素雰囲気下、波長:365nm、波長365nmにおける積算光量:500mJ/cm2)することにより光学異方性層を含む光学フィルムを形成した。得られた光学フィルムに粘接着剤を貼合した後、コロナ処理装置(AGF−B10、春日電機株式会社製)を用いて出力0.3kW、処理速度3m/分の条件で1回処理したシクロオレフィンポリマーフィルム(COP)(ZF−14、日本ゼオン株式会社製)に貼合した。その後、基材のPETフィルムを剥離することにより、COPフィルムに光学異方性層を転写した光学フィルムを得た。この時、転写される層は光学異方性層のみであり、配向膜は基材のPETフィルム上に存在していた。配向膜と光学異方性層との間で均一に剥離したため、転写は容易であった。得られた光学フィルムの波長450nmならびに波長650nmの位相差値を測定したところ、位相差値は120〜150nmで、各波長での面内位相差値の関係は以下のとおりとなった。
Re(450)/Re(550)=0.85
Re(650)/Re(550)=1.03
すなわち、光学異方性層は下記式(3)、(4)及び(6−2)で表される光学特性を有した。なお、COPの波長550nmにおける位相差値は略0であるため、当該面内位相差値の関係には影響しない。
Re(450)/Re(550)≦1.00 (3)
1.00≦Re(650)/Re(550) (4)
100nm<Re(550)<160nm (6−2)
Example (1-1)
A polyethylene terephthalate film (PET) (Diafoil T140E25 manufactured by Mitsubishi Plastics, Inc.) is output using a corona processing device (AGF-B10, manufactured by Kasuga Denki Co., Ltd.) under conditions of an output of 0.3 kW and a processing speed of 3 m / min. Processed once. A photo-alignment film-forming composition (1-1) is applied to the corona-treated surface with a bar coater, dried at 80 ° C. for 1 minute, and a polarized UV irradiation device (SPOT CURE SP-7; manufactured by USHIO INC.) ) Was used to carry out polarized UV exposure with an integrated light quantity of 100 mJ / cm 2 . It was 122 nm when the film thickness of the obtained alignment film was measured with the ellipsometer (Ellipsometer M-220, JASCO Corporation make). Subsequently, the composition (1) was applied onto the alignment film using a bar coater, dried at 120 ° C. for 1 minute, and then used with a high-pressure mercury lamp (Unicure VB-15201BY-A, manufactured by USHIO INC.). Then, ultraviolet rays are irradiated from the surface side on which the composition (1) is applied (from the direction B) (in a nitrogen atmosphere, wavelength: 365 nm, integrated light amount at wavelength 365 nm: 1000 mJ / cm 2 ), and further from the PET substrate side ( An optical film including an optically anisotropic layer was formed by irradiating ultraviolet rays (from a direction A) under a nitrogen atmosphere (wavelength: 365 nm, integrated light quantity at wavelength 365 nm: 500 mJ / cm 2 ). After the adhesive was bonded to the obtained optical film, it was processed once using a corona treatment device (AGF-B10, manufactured by Kasuga Denki Co., Ltd.) under conditions of an output of 0.3 kW and a treatment speed of 3 m / min. It was bonded to a cycloolefin polymer film (COP) (ZF-14, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.). Then, the optical film which transferred the optically anisotropic layer to the COP film was obtained by peeling the PET film as the base material. At this time, the transferred layer was only the optically anisotropic layer, and the alignment film was present on the base PET film. Since the film was uniformly peeled between the alignment film and the optically anisotropic layer, the transfer was easy. When the retardation values of the obtained optical film at a wavelength of 450 nm and a wavelength of 650 nm were measured, the retardation value was 120 to 150 nm, and the relationship between the in-plane retardation values at each wavelength was as follows.
Re (450) / Re (550) = 0.85
Re (650) / Re (550) = 1.03
That is, the optically anisotropic layer had optical characteristics represented by the following formulas (3), (4) and (6-2). Note that since the phase difference value of the COP at the wavelength of 550 nm is substantially 0, the relationship between the in-plane phase difference values is not affected.
Re (450) / Re (550) ≦ 1.00 (3)
1.00 ≦ Re (650) / Re (550) (4)
100 nm <Re (550) <160 nm (6-2)
実施例(1−2)
2回目の紫外線照射における波長365nmにおける積算光量を1000mJ/cm2に変更した以外は実施例(1−1)と同じ操作をおこなった。光学異方性層を転写するとき、配向膜と光学異方性層との間で均一に剥離したため、転写は容易であった。
Example (1-2)
The same operation as in Example (1-1) was performed except that the integrated light quantity at a wavelength of 365 nm in the second ultraviolet irradiation was changed to 1000 mJ / cm 2 . When the optically anisotropic layer was transferred, the transfer was easy because the film was uniformly peeled between the alignment film and the optically anisotropic layer.
実施例(1−3)
2回目の紫外線照射における波長365nmにおける積算光量を3000mJ/cm2に変更した以外は実施例(1−1)と同じ操作をおこなった。光学異方性層を転写するとき、配向膜と光学異方性層との間で均一に剥離したため、転写は容易であった。
Example (1-3)
The same operation as in Example (1-1) was performed except that the integrated light quantity at a wavelength of 365 nm in the second ultraviolet irradiation was changed to 3000 mJ / cm 2 . When the optically anisotropic layer was transferred, the transfer was easy because the film was uniformly peeled between the alignment film and the optically anisotropic layer.
比較例(1−1)
2回目の紫外線照射における波長365nmにおける積算光量を0mJ/cm2に変更した、すなわち2回目の紫外線照射をおこなわなかった以外は実施例(1−1)と同じ操作をおこなった。光学異方性層を転写するとき、配向膜と光学異方性層との間で均一に剥離したため、転写は容易であった。
Comparative Example (1-1)
The same operation as in Example (1-1) was performed except that the integrated light amount at a wavelength of 365 nm in the second ultraviolet irradiation was changed to 0 mJ / cm 2 , that is, the second ultraviolet irradiation was not performed. When the optically anisotropic layer was transferred, the transfer was easy because the film was uniformly peeled between the alignment film and the optically anisotropic layer.
比較例(1−2)
1回目の紫外線照射時にUVカットフィルター(UTVAF−50S−34U、シグマ光機株式会社製)を介して露光し、それ以外は比較例(1−1)と同じ操作をおこなった。光学異方性層を転写するとき、配向膜と光学異方性層との間で均一に剥離できなかった。
Comparative Example (1-2)
During the first ultraviolet irradiation, exposure was performed through a UV cut filter (UTVAF-50S-34U, manufactured by Sigma Kouki Co., Ltd.), and the other operations were the same as in Comparative Example (1-1). When transferring the optically anisotropic layer, the film could not be uniformly peeled between the alignment film and the optically anisotropic layer.
比較例(1−3)
1回目の紫外線照射における波長365nmにおける積算光量を1500mJ/cm2に変更した以外は比較例(1−1)と同じ操作をおこなった。光学異方性層を転写するとき、配向膜と光学異方性層との間で均一に剥離したため、転写は容易であった。
Comparative Example (1-3)
The same operation as Comparative Example (1-1) was performed except that the integrated light quantity at a wavelength of 365 nm in the first ultraviolet irradiation was changed to 1500 mJ / cm 2 . When the optically anisotropic layer was transferred, the transfer was easy because the film was uniformly peeled between the alignment film and the optically anisotropic layer.
得られた実施例(1−1)〜(1−3)、比較例(1−1)〜(1−4)に示す光学フィルムを、粘接着剤を介してガラスに貼合し、85℃乾燥条件にて120時間静置した後の位相差値低下量を測定した結果を表1に示す。 The optical films shown in Examples (1-1) to (1-3) and Comparative Examples (1-1) to (1-4) obtained were bonded to glass via an adhesive, and 85 Table 1 shows the results of measuring the amount of decrease in the retardation value after standing at 120 ° C. for 120 hours.
本発明の製造方法によれば、配向膜を有する基材の配向膜上に形成された光学異方性層を含む層の転写が容易になり、さらには高温乾燥条件下における光学異方性層の面内位相差値の低下を抑制することができる。 According to the production method of the present invention, the transfer of the layer including the optically anisotropic layer formed on the alignment film of the substrate having the alignment film is facilitated, and further the optically anisotropic layer under high temperature drying conditions. The decrease in the in-plane retardation value can be suppressed.
1、1’ ロール
1A、1A’ 巻芯
2、2’ ロール
2A、2A’ 巻芯
3、3’ 冷却装置
4、4’ 紫外線照射装置
1, 1 '
Claims (11)
前記活性エネルギー線を照射する工程は、2回以上の活性エネルギー線照射を含み、1回目の活性エネルギー線照射における活性エネルギー線のエネルギーと2回目の活性エネルギー線照射における活性エネルギー線のエネルギーとの比が、下記式(2−1)を満たし、かつ2回目の活性エネルギー線照射における活性エネルギー線のエネルギーが、10〜10000mJ/cm2であり、
15>(1回目の照射エネルギー)/(2回目の照射エネルギー)>0.1 (2−1)
活性エネルギー線を照射する工程が、重合性液晶化合物が塗布されている面側からの活性エネルギー線照射を含み、
重合性液晶化合物が塗布されている面側からの活性エネルギー線照射の後に、基材側から活性エネルギー線を照射する工程を含む、光学フィルムの製造方法。 Including a step of applying a composition containing a polymerizable liquid crystal compound on an alignment film of a laminate having a base material and an alignment film, and a step of irradiating active energy rays to the laminate on which the composition has been applied. A method for producing an optical film comprising:
The step of irradiating the active energy ray includes two or more active energy ray irradiations, and includes an active energy ray energy in the first active energy ray irradiation and an active energy ray energy in the second active energy ray irradiation. The ratio satisfies the following formula (2-1), and the energy of the active energy ray in the second active energy ray irradiation is 10 to 10,000 mJ / cm 2 ,
15> (first irradiation energy) / (second irradiation energy)> 0.1 (2-1)
The step of irradiating active energy rays includes irradiation of active energy rays from the side on which the polymerizable liquid crystal compound is applied,
The manufacturing method of an optical film including the process of irradiating an active energy ray from the base material side after the active energy ray irradiation from the surface side in which the polymeric liquid crystal compound is apply | coated.
波長380nmの光の強度/波長365nmの光の強度>0.1 (1) The step of irradiating the active energy ray is performed according to claim 1, wherein the ratio of the intensity of the wavelength 380 nm to the wavelength 365 nm of the active energy ray spectrum satisfies the following formula (1) in at least one active energy ray irradiation. Manufacturing method of optical film.
Intensity of light having a wavelength of 380 nm / Intensity of light having a wavelength of 365 nm> 0.1 (1)
10>(1回目の照射エネルギー)/(2回目の照射エネルギー)>0.2 (2−2) The ratio of the energy of the active energy ray in the energy and the second active energy ray irradiation of the first active energy ray in the active energy ray irradiation of any of claims 1 to 3 satisfying the following formula (2-2) The manufacturing method of the optical film of description.
10> (first irradiation energy) / (second irradiation energy)> 0.2 (2-2)
Re(450)/Re(550)≦1.00 (3)
1.00≦Re(650)/Re(550) (4)
(式中、Re(λ)は波長λnmの光に対する面内位相差値を表す。) The method for producing an optical film according to claim 5 , wherein the optically anisotropic layer is an optically anisotropic layer satisfying the following formulas (3) and (4).
Re (450) / Re (550) ≦ 1.00 (3)
1.00 ≦ Re (650) / Re (550) (4)
(In the formula, Re (λ) represents an in-plane retardation value for light having a wavelength of λ nm.)
100nm<Re(550)<160nm (6−2)
(式中、Re(550)は波長550nmの光に対する面内位相差値を表す。) The method for producing an optical film according to claim 5 , wherein the optically anisotropic layer is an optically anisotropic layer satisfying the following formula (6-2).
100 nm <Re (550) <160 nm (6-2)
(In the formula, Re (550) represents an in-plane retardation value for light having a wavelength of 550 nm.)
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