JP2019143061A - 液晶組成物、位相差フィルム、位相差フィルムの製造方法、転写用積層体、光学部材、光学部材の製造方法、及び表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1には、特定のホメオトロピック配向性側鎖型液晶ポリマーと光重合性液晶化合物を含有してなるホメオトロピック配向液晶性組成物により形成されたホメオトロピック配向液晶フィルムを有する位相差板が開示されている。
前記側鎖型液晶ポリマーが、下記一般式(I)で表される構造を有し、SP値が9.25(cal/cm3)1/2以上である非液晶性構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有し、
前記側鎖型液晶ポリマーと前記重合性液晶化合物との合計質量に対する、前記側鎖型液晶ポリマーの質量比が、2質量%以上20質量%以下である、液晶組成物を提供する。
前記位相差層が、側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物とを含有し、前記側鎖型液晶ポリマーが、前記一般式(I)で表される構造を有し、SP値が9.25(cal/cm3)1/2以上である非液晶性構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有し、前記側鎖型液晶ポリマーと前記重合性液晶化合物との合計質量に対する、前記側鎖型液晶ポリマーの質量比が、2質量%以上20質量%以下である、液晶組成物の硬化物を含む、位相差フィルムを提供する。
前記基板の前記位相差層側表面の表面自由エネルギーが30mJ/m2以上である、位相差フィルムを提供する。
前記基板の前記表面に、前記本開示の1実施形態の液晶組成物を成膜する工程と、
前記成膜された前記液晶組成物中の前記側鎖型液晶ポリマーが有する前記液晶性構成単位と、前記重合性液晶化合物とを配向させる工程と、
前記配向させる工程の後に、前記重合性液晶化合物を重合する工程とを有することにより、位相差層を形成する、位相差フィルムの製造方法を提供する。
前記位相差層が、側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物とを含有し、前記側鎖型液晶ポリマーが、前記一般式(I)で表される構造を有し、SP値が9.25(cal/cm3)1/2以上である非液晶性構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有し、前記側鎖型液晶ポリマーと前記重合性液晶化合物との合計質量に対する、前記側鎖型液晶ポリマーの質量比が、2質量%以上20質量%以下である、液晶組成物の硬化物を含む、
前記位相差層の転写に供する転写用積層体を提供する。
少なくとも偏光板を含む被転写体と、前記転写用積層体の前記位相差層とを対向させ、
前記被転写体上に前記転写用積層体を転写する転写工程と、
前記被転写体上に転写された前記転写用積層体から、前記剥離可能な支持層を剥離する剥離工程と
を有する、光学部材の製造方法を提供する。
本明細書において、ある部材又はある領域等のある構成が、他の部材又は他の領域等の他の構成の「上に(又は下に)」あるとする場合、特段の限定が無い限り、これは他の構成の直上(又は直下)にある場合のみでなく、他の構成の上方(又は下方)にある場合を含み、すなわち、他の構成の上方(又は下方)において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。
本明細書において、(メタ)アクリルとは、アクリル及びメタクリルの各々を表し、(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の各々を表し、(メタ)アクリロイルとは、アクリロイル及びメタクリロイルの各々を表す。
また、本明細書において、「板」、「シート」、「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではなく、「フィルム面(板面、シート面)」とは、対象となるフィルム状(板状、シート状)の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるフィルム状部材(板状部材、シート状部材)の平面方向と一致する面のことを指す。
本開示の液晶組成物は、側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物と、光重合開始剤とを含有し、
前記側鎖型液晶ポリマーが、下記一般式(I)で表される構造を有し、SP値が9.25(cal/cm3)1/2以上である非液晶性構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有し、
前記側鎖型液晶ポリマーと前記重合性液晶化合物との合計質量に対する、前記側鎖型液晶ポリマーの質量比が、2質量%以上20質量%以下である。
従来の液晶組成物は、例えば後述する比較例1、2で示すように、基板に対する塗布性が不十分であるため、位相差層にハジキが生じたり、結晶が析出してしまう場合がある。また、垂直配向性も不十分であり、加熱により垂直配向性が悪化しやすいため、位相差層の耐熱性も不十分である。従来の液晶組成物において、垂直配向性を向上するために、液晶ポリマーの含有割合を増やすと、垂直配向性は向上するものの、重合性液晶化合物の含有割合が相対的に減少するため、位相差層の架橋密度が小さくなり、位相差層は耐熱性等の耐久性に更に劣り、例えば加熱による位相差の変動が生じやすくなる。
それに対し、本開示の液晶組成物は、前記側鎖型液晶ポリマーを含むことにより、垂直配向性に優れ、耐熱性が向上した位相差層を形成することができ、基板に対する塗布性にも優れる。本開示の液晶組成物がこのような効果を発揮する作用については、未解明な部分もあるが以下のように推測される。
本開示の液晶組成物は、液晶性成分として、側鎖型液晶ポリマーと重合性液晶化合物とを含み、前記側鎖型液晶ポリマーは、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位の他に、前記一般式(I)で表される構造を有し、SP値が9.25(cal/cm3)1/2以上である非液晶性構成単位を有する。一方で、位相差層を形成する際に用いられる基板は、一般的に、その表面に極性基を有する。本発明者らは、前記一般式(I)で表される特定の構造を有し、且つSP値が9.25(cal/cm3)1/2以上である非液晶性構成単位を有する側鎖型液晶ポリマーを含むことにより、位相差層を形成する際に用いられる基板の表面が、極性の高い状態であっても低い状態であっても、液晶組成物が基板表面に濡れ広がりやすくなることを知見した。前記非液晶性構成単位は、SP値が9.25(cal/cm3)1/2以上で極性を有し、且つ、前記一般式(I)中のR2が−(C2H4O)n−R3又は−R4−X−Y−R5で表される構造である。前記一般式(I)中のR2が−(C2H4O)n−R3であると、−(C2H4O)n−によりSP値が高くなりやすいため、前記非液晶性構成単位のSP値を9.25(cal/cm3)1/2以上とすることができる。前記一般式(I)中のR2が−R4−X−Y−R5であると、X及びYを適宜選択して組み合わせることにより、SP値を高くすることができるため、前記非液晶性構成単位のSP値を9.25(cal/cm3)1/2以上とすることができる。また、−(C2H4O)n−R3で表される構造又は−R4−X−Y−R5で表される構造を有することにより、前記非液晶性構成単位を誘導する単量体は溶解性乃至分散性に優れるため、当該単量体を用いて前記側鎖型液晶ポリマーを合成しやすいというメリットもある。また、−(C2H4O)n−R3で表される構造及び−R4−X−Y−R5で表される構造は、C−C結合などの回転自由度の高い単結合を多く有し、ある程度の長さを有した鎖状構造を含むことにより、柔軟性を有する。そのため、基板表面に僅かでも極性基があれば、前記非液晶性構成単位が基板表面の極性基に近づくことができ、液晶組成物が基板表面に濡れ広がりやすいと考えられる。また、前記特定の非液晶性構成単位は、柔軟な構造を有することにより塗膜中で動きやすいため、本開示の液晶組成物の塗膜中において、前記特定の非液晶性構成単位が、基板の表面に付着しながら動くことで、前記側鎖型液晶ポリマー全体が基板の表面付近に偏在しやすく、且つ液晶組成物が基板表面に濡れ広がりやすくなるため、塗布性に優れると推定される。本開示の液晶組成物は、このように基板表面に濡れ広がりやすいため、基板に対するハジキを抑制することができ、その結果、ハジキや結晶の析出が抑制された位相差層を形成することができる。
また、本開示の液晶組成物に用いられる前記側鎖型液晶ポリマーは、前記一般式(I)で表される構造を有し、SP値が9.25(cal/cm3)1/2以上である非液晶性構成単位を有していることにより、側鎖型液晶ポリマー中の液晶性構成単位の側鎖が垂直に配向しやすくなると考えられ、本開示の液晶組成物の塗膜を適宜加熱すると、前記側鎖型液晶ポリマーは、基板の表面付近に偏在しながら、液晶性構成単位の側鎖が基板に対して垂直に配向し、垂直に配向した液晶性構成単位の側鎖が、重合性液晶化合物の垂直配向を誘導すると考えられる。本開示の液晶組成物の塗膜中では、基板の表面付近から液晶性構成単位の側鎖が垂直に配向した状態になっていると考えられ、基板の表面から離れた領域にも液晶ポリマーが均一に分散している場合に比べて、重合性液晶化合物が垂直配向されやすく、更に、液晶ポリマーのブリードや、分子の揺らぎが起こり難いため、垂直配向が維持されやすいと考えられる。従来の液晶組成物の塗膜中では、液晶ポリマーが均一に分散しやすいため、塗膜表面から液晶ポリマーがブリードしたり、分子の揺らぎが起こりやすいことから、垂直配向性が悪化しやすいと推定される。
さらに、本開示の液晶組成物の塗膜は、前記側鎖型液晶ポリマーが基板の表面付近に偏在していることに伴い、基板の表面から離れた領域において、重合性液晶化合物の密度が高くなり、重合性液晶化合物により形成される位相差層中の架橋構造の密度も高くなると推定される。それにより、位相差層の耐久性が向上して、高温高湿度環境下においても垂直配向を維持しやすくなり、加熱による位相差の変動が抑制されると考えられる。
また、本開示の液晶組成物は、前記側鎖型液晶ポリマーを含むことにより、垂直配向性に優れ、加熱後の垂直配向を維持しやすいため、前記側鎖型液晶ポリマーの含有割合を、前記側鎖型液晶ポリマーと重合性液晶化合物との合計質量100質量%に対し、2質量%以上20質量%以下と少量にしても、垂直配向性及び耐熱性に優れた位相差層を形成することができる。本開示の液晶組成物では、液晶ポリマーの含有量が少量であるため、重合性液晶化合物の含有割合を多くすることができ、それにより位相差層の耐熱性等を更に向上することができる。また、本開示の液晶組成物では、液晶ポリマーの含有量が少量であるため、位相差層の薄膜化に対応することができる。
本開示の液晶組成物は、側鎖型液晶ポリマーが、前記一般式(I)で表される構造を有し、SP値が9.25(cal/cm3)1/2以上である非液晶性構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有し、垂直配向性を示し得るものである。
前記一般式(I)で表される構造を有する非液晶性構成単位において、側鎖のR2は、−(C2H4O)n−R3、又は−R4−X−Y−R5で表される基を表す。
−(C2H4O)n−R3において、nは7以上16以下の整数を表し、R3は炭素数1以上3以下のアルキル基を表す。中でも、前記側鎖型液晶ポリマーが基板の表面付近に偏在しやすくなり、液晶組成物の塗布性、並びに位相差層の垂直配向性及び耐熱性を向上する点から、nは9以上16以下であることが好ましく、R3はメチル基又はエチル基であることが好ましい。
−R4−X−Y−R5において、R4は炭素数1以上22以下のアルキレン基を表し、R5は炭素数1以上9以下のアルキル基を表し、R4及びR5の少なくとも1つが炭素数3以上の直鎖構造を有する。Xは−O−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−O−CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=CH−C(=O)−O−又は−O−C(=O)−CH=CH−で表される連結基を表し、Yは1,4−フェニレン基又は1,4−シクロヘキシレン基を表す。前記Yにおいて、1,4−フェニレン基は、1個又は隣接しない2個以上の−CH=が−N=によって置換されていてもよく、1,4−シクロヘキシレン基は、1個又は隣接しない2個以上の−CH2−が−O−又は−S−によって置換されていてもよく、1,4−フェニレン基及び1,4−シクロヘキシレン基は、ハロゲン原子、シアノ基及びニトロ基から選ばれる少なくとも1種の置換基を有していてもよい。
R4におけるアルキレン基及びR5におけるアルキル基は、R4及びR5の少なくとも1つが炭素数3以上の直鎖構造を有する構造であれば、直鎖又は分岐のいずれでもよいが、前記非液晶性構成単位の側鎖の柔軟性を向上して、前記側鎖型液晶ポリマーが基板の表面付近に偏在しやすくなり、液晶組成物の塗布性、並びに位相差層の垂直配向性及び耐熱性を向上する点から、直鎖であることが好ましい。また、R4の炭素数が11以上22以下であり、R5の炭素数が3以上9以下であることが、側鎖の柔軟性が向上しやすい点から好ましい。
Xは、前記非液晶性構成単位のSP値を9.25(cal/cm3)1/2以上にし易い点、及び合成が容易な点から、−O−、−C(=O)−O−又は−O−C(=O)−が好ましい。
また、Yが、1個又は隣接しない2個以上の−CH=が−N=によって置換された1,4−フェニレン基である場合、1個又は隣接しない2個以上の−CH2−が−O−又は−S−によって置換された1,4−シクロヘキシレン基である場合、及びハロゲン原子、シアノ基及びニトロ基から選ばれる少なくとも1種の置換基を有する場合は、前記非液晶性構成単位を誘導する単量体の溶解性乃至分散性が向上しやすいため、前記側鎖型液晶ポリマーを合成しやすい点、及び、前記非液晶性構成単位のSP値が高くなりやすいことにより、液晶組成物の塗布性及び垂直配向性を向上しやすい点で好ましい。前記ハロゲン原子としては、中でも、I、Br、Cl及びFが、SP値を向上する点から好ましく、I、Br、Cl、Fの順でSP値がより向上する点から好ましい。
なお、本開示においてSP値とは、Fedors法を用いて化学構造から算出されるSP値をいう。前記非液晶性構成単位は、SP値が前記下限値以上であることにより、基板との親和性が高く、液晶組成物の塗布性を向上し、位相差層の垂直配向性及び耐熱性を向上することができる。
一方で、前記非液晶性構成単位のSP値は、特に限定はされないが、例えば、11.0(cal/cm3)1/2以下とすることができる。
液晶性構成単位は、液晶性部分、すなわち液晶性を示す部分を含む側鎖を有する。液晶性構成単位は、側鎖に液晶性を示すメソゲンを含む構成単位であることが好ましい。液晶性構成単位は、メソゲン基にスペーサーを介して重合性基が結合した液晶性を示す化合物から誘導される構成単位であることが好ましい。本開示においてメソゲンとは、液晶性を示すような剛直性の高い部位をいい、例えば、2個以上の環構造、好ましくは3個以上の環構造を有し、環構造同士が直接結合により連結しているか、又は、当該環構造が1原子乃至3原子を介して連結している部分構造が挙げられる。側鎖にこのような液晶性を示す部位を有することにより、当該液晶性を示す構成単位が垂直配向しやすくなる。
前記環構造としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン等の芳香環であってもよく、シクロペンチル、シクロヘキシル等の環状の脂肪族炭化水素であってもよい。
また、当該環構造が1原子乃至3原子を介して連結している場合、当該連結部の構造としては、−O−、−S−、−O−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−NR−C(=O)−、−C(=O)−NR−、−O−C(=O)−NR−、−NR−C(=O)−O−、−NR−C(=O)−NR−、−O−NR−、若しくは−NR−O−(Rは水素原子又は炭化水素基)等が挙げられる。
中でも、メソゲンとしては、前記環構造の連結が棒状になるように、ベンゼンであればパラ位、ナフタレンであれば2,6位で接続された、棒状メソゲンであることが好ましい。
本開示の実施形態において液晶性構成単位は1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、前記側鎖型液晶ポリマーにおいて、全構成単位100モル%中の前記液晶性構成単位の割合は、垂直配向性と耐熱性の点から、20モル%以上80モル%以下であることが好ましく、50モル%以上75モル%以下であることがより好ましく、60モル%以上70モル%以下であることがより更に好ましく、65モル%以上70モル%以下であることが特に好ましい。
なお、共重合体における各構成単位の含有割合は、1H−NMR測定による積分値から算出することができる。
本開示の実施形態において共重合体は、本実施形態の効果を損なわない範囲で、前記非液晶性構成単位及び前記液晶性構成単位の他に、前記非液晶性構成単位および前記液晶性構成単位のいずれにも該当しない他の構成単位を有していてもよい。共重合体に当該他の構成単位が含まれることにより、例えば溶剤溶解性、耐熱性、反応性等を高めることができる。
これらの他の構成単位は、1種であってもよく2種以上であってもよい。当該他の構成単位の含有割合は、共重合体全体を100モル%に対し、30モル%以下であることが好ましく、20モル%以下であることがより好ましく、10モル%以下であることがより更に好ましく、5モル%以下であることが最も好ましい。当該他の構成単位の含有割合が多いと、相対的に液晶性構成単位および前記非液晶性構成単位の含有割合が少なくなり、本開示の実施形態による効果を得るのが困難になる場合がある。
なお、本開示において固形分とは溶剤を除く全ての成分をいい、例えば、後述する重合性液晶化合物が液状であっても固形分に含まれるものとする。
本実施形態において、前記側鎖型液晶ポリマーの製造方法は特に限定されず、例えば、前記非液晶性構成単位を誘導する単量体と、前記液晶性構成単位を誘導する単量体とを所望の比率で混合し、公知の重合手段により所望の平均分子量となるように重合すればよい。
また、ブロック共重合体とする場合には、例えば、前記非液晶性構成単位を誘導する単量体と、前記液晶性構成単位を誘導する単量体をそれぞれ公知の重合手段により重合した後、得られた各重合体を連結してもよく、また、前記非液晶性構成単位を誘導する単量体又は前記液晶性構成単位を誘導する単量体のうち一方を公知の重合手段により重合した後、他方の単量体を加えて更に重合する方法などが挙げられる。
上記重合手段としては、ビニル基を有する化合物の重合に一般的に用いられる方法を採用することができ、例えば、アニオン重合やリビングラジカル重合などを用いることができる。本実施形態においては、中でも、「J.Am.Chem.Soc.」105、5706(1983)に開示されているグループトランスファー重合(GTP)のようにリビング的に重合が進行する方法を用いることが好ましい。この方法によると、分子量、分子量分布などを所望の範囲とすることが容易であるので、得られる側鎖型液晶ポリマーの特性を均一にすることができる。
本開示の実施形態において重合性液晶化合物は、従来公知のものの中から適宜選択して用いることができる。本実施形態においては、前記側鎖型液晶ポリマーとの組み合わせにおいて垂直配向性や位相差層の耐久性の観点からメソゲンの少なくとも一方の末端に重合性基を有する重合性液晶化合物であることが好ましく、メソゲンの両末端に重合性基を有する重合性液晶化合物であることがより好ましい。
重合性液晶化合物が有するメソゲンは、前記側鎖型液晶ポリマーにおける液晶性構成単位が有するメソゲンと同様のものとすることができる。
重合性液晶化合物が有する重合性基としては、例えば、オキシラン環、オキセタン環等の環状エーテル含有基、エチレン性二重結合含有基等が挙げられるが、中でも光硬化性を示し、取り扱い性に優れる点から、エチレン性二重結合含有基であることが好ましい。エチレン性二重結合含有基としては、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基等が挙げられ、中でも、(メタ)アクリロイル基が好ましい。
L3及びL4は前記一般式(II)におけるL2と同様のものとすることができる。
また、Ar3及びAr4は前記一般式(II)におけるAr2と同様のものとすることができる。
本開示の液晶組成物においては、前記重合性液晶化合物の含有割合を、液晶組成物の固形分100質量部に対して、75質量部以上とすることができ、より好ましい実施形態においては、80質量部以上とすることができ、更に、85質量部以上とすることができ、更に、90質量部以上とすることができる。前記重合性液晶化合物の含有割合を前記下限値以上とすることにより、位相差層の耐熱性等の耐久性を向上することができる。一方で、前記重合性液晶化合物の含有割合は、前記側鎖型液晶ポリマーを十分に含有させ、垂直配向性及び耐熱性を向上する点から、液晶組成物の固形分100質量部に対して、98質量部以下であることが好ましく、95質量部以下としてもよい。
本実施形態において光重合開始剤は、従来公知の物の中から適宜選択して用いることができる。このような光重合開始剤の具体例としては、例えば、チオキサントン等を含む芳香族ケトン類、α−アミノアルキルフェノン類、α−ヒドロキシケトン類、アシルフォスフィンオキサイド類、オキシムエステル類、芳香族オニウム塩類、有機過酸化物、チオ化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ケトオキシムエステル化合物、ボレート化合物、アジニウム化合物、メタロセン化合物、活性エステル化合物、炭素ハロゲン結合を有する化合物、及びアルキルアミン化合物等が好適に挙げられ、中でも、アシルフォスフィンオキサイド系重合開始剤、α−アミノアルキルフェノン系重合開始剤、α−ヒドロキシケトン系重合開始剤、及びオキシムエステル系重合開始剤よりなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。
本実施形態において光重合開始剤の含有割合は、前記重合性液晶化合物の硬化を促進する点から、液晶組成物の固形分100質量部に対して、0.1質量部以上10質量部以下であることが好ましく、1質量部以上8質量部以下であることがより好ましい。
本実施形態の液晶組成物は、効果を損なわない範囲で更に他の成分を含有してもよい。具体的には、レベリング剤、重合禁止剤、酸化防止剤、光安定化剤や、塗布性の観点から溶剤等を含有してもよい。これらは従来公知の材料を適宜選択して用いればよい。
レベリング剤としては、フッ素系又はシリコーン系のレベリング剤を用いることが好ましい。レベリング剤の具体例としては、例えば、特開2010−122325号公報に記載のDIC(株)製のメガファックシリーズ、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製のTSFシリーズ及び(株)ネオス製のフタージェントシリーズ等が挙げられる。本実施形態においてレベリング剤を用いる場合、その含有割合は、液晶組成物の固形分100質量部に対して0.001質量部以上5質量部以下とすることが好ましい。
本開示の位相差フィルムは、位相差層を有する位相差フィルムであって、
前記位相差層が、側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物とを含有し、前記側鎖型液晶ポリマーが、前記一般式(I)で表される構造を有し、SP値が9.25(cal/cm3)1/2以上である非液晶性構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有し、前記側鎖型液晶ポリマーと前記重合性液晶化合物との合計質量に対する、前記側鎖型液晶ポリマーの質量比が、2質量%以上20質量%以下である、液晶組成物の硬化物を含む、位相差フィルムである。
位相差フィルムの層構成について図を参照して説明する。図1、図2及び図3は、各々本開示の位相差フィルムの1実施形態を示す。図1の例に示される位相差フィルム10は、基板2と位相差層1とがこの順に積層されている位相差フィルムであり、基板2は、基材3上に、表面自由エネルギーを調整するための表面調整層4を有する。
図2の例に示される位相差フィルム10’は、位相差層1のみからなる位相差フィルムである。
図3の例に示される位相差フィルム10”は、基板2’と位相差層1とがこの順に積層されている位相差フィルムであり、基板2’は、基材3上に、配向膜5を有する。
なお、前記本開示の液晶組成物は、前述のように、液晶性成分が垂直配向しやすいため、配向膜を用いなくても、垂直配向性を示し得るものである。
本開示の実施形態の位相差層1は、前記一般式(I)で表される構造を有し、SP値が9.25(cal/cm3)1/2以上である非液晶性構成単位と液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有する側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物とを含有する、液晶組成物の硬化物を含む。
ここで、前記一般式(I)で表される構造を有し、SP値が9.25(cal/cm3)1/2以上である非液晶性構成単位と、前記液晶性構成単位とを有する側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物とは、それぞれ、前記本開示の実施形態の液晶組成物において説明したものと同様であって良いので、ここでの説明は省略する。
また、重合性液晶化合物が垂直配向していることは、自動複屈折測定装置(例えば、王子計測機器株式会社製、商品名:KOBRA−WR)により位相差を測定することにより確認することができる。
本開示の実施形態の位相差層は、垂直配向性の点から、測定波長550nmでの厚み位相差Rth(550)が−80nm未満であることが好ましく、−100nm未満であることがより好ましく、−110nm未満であることがより更に好ましい。
加熱後の位相差変動率(%)={(加熱前Rth−加熱後Rth)/加熱前Rth}×100
上記式において、Rthは、測定波長550nmでの厚み位相差Rth(550)を表す。
本開示の位相差フィルムは、前記位相差層を支持するための基板を有するものであってもよく、すなわち、基板と、前記基板上に前記位相差層とを有するものであってもよい。前記基板は、位相差層の垂直配向性及び耐熱性を向上しやすく、位相差層のハジキや結晶の析出をより抑制する点から、前記位相差層側表面の表面自由エネルギーが30mJ/m2以上であることが好ましい。当該好ましい基板を用いる場合は、前記基板と前記位相差層とが隣接して位置していることが好ましい。また、基板の表面自由エネルギーは、本開示の液晶組成物を成膜する際に、前記好ましい範囲であることが好ましい。基板の表面自由エネルギーが30mJ/m2以上であることにより、前記本開示の液晶組成物の塗布性を向上し、前記位相差層の垂直配向性及び耐熱性を向上することができる。
前記基板の前記位相差層側表面の表面自由エネルギーは、液晶組成物の塗布性、並びに位相差層の垂直配向性及び耐熱性をより向上しやすい点から、35mJ/m2以上であることがより好ましい。一方で、前記基板の前記位相差層側表面の表面自由エネルギーは、特に限定はされないが、例えば、80mJ/m2以下とすることができ、70mJ/m2以下であってもよい。
また、例えば、基板の表面が電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化物を含む材料で構成される場合は、当該電離放射線硬化性樹脂組成物を硬化する際に、大気環境程度の酸素濃度下で光照射をして硬化することにより、表面自由エネルギーを高くすることができる。前記酸素濃度は、表面自由エネルギーを高くするためには、1体積%以上とすることが好ましく、8体積%以上とすることがより好ましい。
また、基板の表面を構成する材料に、適切な種類及び量のレベリング剤を添加することにより、表面自由エネルギーを調整することができる。表面自由エネルギーを高くするためのレベリング剤としては、例えば、フッ素原子及び親油性基を含有するオリゴマーを好ましく用いることができる。好ましいレベリングとしては、具体的には、例えば、DIC(株)製のメガファックシリーズ等が挙げられる。前記レベリング剤の含有量は、適宜調整され、特に限定はされないが、基板の表面を構成する材料の全固形分中、0.01質量%以上0.2質量%以下であることが好ましく、0.03質量%以上0.1質量%以下であることがより好ましい。
また、基板の表面に、コロナ処理、プラズマ処理等の表面処理を行うことによっても、基板の表面自由エネルギーを高くすることができる。
前記基板としては、例えば、(i)基材のみからなるもの、(ii)基材と、当該基材の前記位相差層側の表面に、表面自由エネルギーを調整するための表面調整層とを有するもの、(iii)基材と、当該基材の前記位相差層側の表面に、配向膜を有するもの、(iv)配向膜からなるもの等が挙げられる。中でも、材料選択の幅が広く、且つ基板の表面自由エネルギーを所望の値に調整することが容易な点から、前記(ii)の基材と、当該基材の前記位相差層側の表面に前記表面調整層とを有するものが好ましい。
なお、前記基板が、配向膜を有しない場合は、前記基板の位相差層側表面に、配向規制力を発現する手段が付されていてもよい。
また、前記基板は、本開示の効果を損なわない範囲で、基材、表面調整層又は配向膜とは異なるその他の層を更に有していても良い。
前記基材としては、例えば、ガラス基材、金属箔、樹脂基材等が挙げられる。中でも、前記基材は透明性を有することが好ましく、従来公知の透明基材の中から適宜選択することができる。透明基材としては、ガラス基材の他、トリアセチルセルロース等のアセチルセルロース系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸等のポリエステル系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン等のオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテルサルホンやポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、アクロニトリル、メタクリロニトリル、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー等の樹脂を用いて形成された透明樹脂基材が挙げられる。
このようなフレキシブル材としては、セルロース誘導体、ノルボルネン系ポリマー、シクロオレフィン系ポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、アモルファスポリオレフィン、変性アクリル系ポリマー、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル類などを例示することができる。なかでも本実施形態においてはセルロース誘導体やポリエチレンテレフタレートを用いることが好ましい。セルロース誘導体は特に光学的等方性に優れるため、光学的特性に優れたものとすることができるからである。また、ポリエチレンテレフタレートは、透明性が高く、機械的特性に優れる点から好ましい。
中でも、基材の厚みは、25μm以上125μm以下の範囲内が好ましく、中でも30μm以上100μm以下の範囲内が好ましい。厚みが上記の範囲よりも厚いと、例えば、長尺状の位相差フィルムを形成した後、裁断加工し、枚葉の位相差フィルムとする際に、加工屑が増加したり、裁断刃の磨耗が早くなってしまう場合があるからである。
前記表面調整層は、所望の表面自由エネルギーを有するものを適宜選択して用いることができ、特に限定はされないが、前記表面調整層の表面に形成される位相差層の垂直配向性及び耐熱性を向上する点から、エーテル結合、水酸基、アミノ基、シアノ基、カルボキシ基、カルボニル基、フッ素を含む基、硫黄原子を含む基、ラクトン骨格を含む基、アセタール構造を含む基からなる群から選ばれる少なくとも1種の極性基を表面に有することが好ましい。
また、前記表面調整層は、表面自由エネルギーを調整しやすく、機械的強度及び成形性に優れ、レベリング性と転写性が良好な点から、硬化性樹脂を含む硬化性樹脂組成物の硬化物を含有することが好ましい。
前記硬化性樹脂としては、例えば、熱硬化性樹脂及び電離放射線硬化性樹脂の少なくとも1種を含むものが挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリオール化合物とイソシアネート化合物とから成る2液硬化ウレタン樹脂系、エポキシ樹脂系等が挙げられる。また、電離放射線硬化性樹脂としては、(メタ)アクリレート系、エポキシ系、オキセタン系等の電離放射線硬化型樹脂等を挙げることができる。なお、電離放射線とは、分子を重合させて硬化させ得るエネルギーを有する電磁波または荷電粒子を意味し、例えば、すべての紫外線(UV−A、UV−B、UV−C)、可視光線、ガンマー線、X線、電子線等が挙げられる。
前記表面調整層の形成に用いられる硬化性樹脂組成物としては、中でも成形性及び機械的強度に優れる点から、電離放射線硬化性樹脂を含む電離放射線硬化性樹脂組成物であることが好ましい。
また、(メタ)アクリレートの中でも、硬化反応性の点から、アクリロイル基を有するアクリレートが好適に用いられる。
多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート及びペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレートモノステアレート等のジ(メタ)アクリレート等の2官能(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、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トリアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、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、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンヘキサ(メタ)アクリレート、およびこれらの変性体が挙げられる。なお、変性体としては、エチレンオキサイド変性体、プロピレンオキサイド変性体、カプロラクトン変性体、およびイソシアヌル酸変性体等の(メタ)アクリロイル基を3つ以上有する多官能(メタ)アクリレートが挙げられる。中でも、表面調整層の機械的強度の点から、(メタ)アクリロイル基を3つ以上有する多官能(メタ)アクリレートが好ましく、ペンタエリスリトールトリ(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トリアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート及びジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも1種の多官能(メタ)アクリレートが好ましく、特にジペンタエリスリトールトリアクリレートが好ましい。
また、前記電離放射線硬化性樹脂組成物が含有する電離放射線硬化性樹脂の総量100質量部中において、前記前記多官能(メタ)アクリレートの含有割合は、表面調整層の強度及び成形性の点から、20質量部以上70質量部以下であることが好ましく、30質量部以上50質量部以下であることがより好ましい。
中でも、表面調整層に対する液晶組成物の塗布性を向上し、位相差層の垂直配向性及び耐熱性を向上する点から、前記電離放射線硬化性樹脂組成物の全固形分中におけるエーテル結合を有する単官能(メタ)アクリレートの含有量が、10質量%以上30質量%以下であることが好ましく、15質量%以上25質量%以下であることがより好ましい。
また、前記電離放射線硬化性樹脂組成物が含有する電離放射線硬化性樹脂の総量100質量部中において、前記単官能(メタ)アクリレートの含有割合は、塗布性及び成形性の点から、5質量部以上であることが好ましく、10質量部以上であることがより好ましく、一方で、表面調整層の強度の点から、40質量部以下であることが好ましく、30質量部以下あることがより好ましい。
前記ビニルエーテル化合物としては、例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルメチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、ジシクロペンテニルビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル等の単官能ビニルエーテル化合物;エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル(ビス(2−ビニルオキシエチル)エーテル)、ヘキサンジオールジビニルエーテル、アルキレンオキサイド変性ビスフェノールAジビニルエーテル、アルキレンオキサイド変性ビスフェノールFジビニルエーテル等の2官能ビニルエーテル化合物;トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールペンタビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル等の3官能以上の多官能ビニルエーテル化合物が挙げられる。中でも、表面調整層の強度及び表面自由エネルギーの制御の観点から、2官能ビニルエーテル化合物が好ましく、中でも、ジエチレングリコールジビニルエーテルが特に好ましい。
また、前記電離放射線硬化性樹脂組成物が含有する電離放射線硬化性樹脂の総量100質量部中において、前記ビニルエーテル化合物の含有割合は、表面調整層に対する液晶組成物の塗布性を向上し、位相差層の垂直配向性及び耐熱性を向上する点から、20質量部以上であることが好ましく、30質量部以上であることがより好ましく、一方で、表面調整層の強度の点から、60質量部以下であることが好ましく、50質量部以下あることがより好ましい。
前記電離放射線硬化性樹脂組成物の全固形分中における前記添加剤の含有量は、特に限定はされないが、5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましい。
前記電離放射線硬化性樹脂組成物が溶剤を含有する場合、前記電離放射線硬化性樹脂組成物の固形分濃度は、特に限定はされないが、塗工性の観点及び表面調整層と基材との密着性を制御しやすい点から、5質量%以上30質量%以下であることが好ましく、
10質量%以上20質量%以下であることがより好ましい。
前記硬化性樹脂組成物を塗布する方法は、基材上に硬化性樹脂組成物を均一に塗布することができる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、グラビアコート法、リバースコート法、ナイフコート法、ディップコート法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、スピンコート法、ロールコート法、プリント法、ディップ法、スライドコート法、カーテンコート法、ダイコート法、キャスティング法、バーコート法、エクストルージョンコート法、E型塗布方法等の公知の塗布方法を用いることができる。
前記基材上への前記硬化性樹脂組成物の塗工量は、所望の膜厚の表面調整層が得られるように調節することが好ましい。
前記塗膜は必要に応じて乾燥してもよい。乾燥方法としては、例えば、減圧乾燥、加熱乾燥、およびこれらの組み合わせ等が挙げられる。常圧で乾燥させる場合、基材が劣化しない温度範囲で乾燥させることが好ましく、例えば30℃〜110℃の範囲内で乾燥させることが好ましい。
光照射には、主に、紫外線、可視光、電子線等が使用され、中でも紫外線が好ましく用いられる。紫外線硬化の場合には、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライドランプ等の光線から発する紫外線を使用する。エネルギー線源の照射量は、紫外線波長365nmでの積算露光量として、例えば50mJ/cm2以上5000mJ/cm2以下の範囲内であることが好ましい。
また、加熱する場合、基材が劣化しない温度範囲で加熱することが好ましく、例えば40℃〜120℃の範囲内で加熱することが好ましい。また、25℃程度の室温で24時間以上放置することにより反応を行ってもよい。
また、前記表面調整層の密着性及び液晶組成物の塗布性を向上する点から、前記表面調整層は、液晶組成物を成膜する際には半硬化状態であり、成膜された液晶組成物中の液晶性成分を配向させた後、重合性液晶化合物を重合する際に、半硬化状態の表面調整層を更に硬化することが好ましい。半硬化状態の表面調整層は、例えば、前記硬化性樹脂組成物の塗膜を、必要に応じて窒素パージを行った環境下において、30mJ/cm2以上122mJ/cm2以下の範囲内の照射量で光照射する方法が挙げられる。また、半硬化状態の表面調整層を更に硬化する方法としては、例えば、半硬化状態の表面調整層上に液晶組成物を成膜し、液晶性成分を配向させた後、液晶組成物の塗膜の表面から、必要に応じて窒素パージを行った環境下において、72mJ/cm2以上440mJ/cm2以下の範囲内の照射量で、液晶組成物の塗膜及び半硬化状態の表面調整層に光照射する方法が挙げられる。
本開示の位相差フィルムに用いられる基板としては、基材と、当該基材の前記位相差層側の面上に配向膜とを有するものや、配向膜のみからなるものを用いることもできる。本明細書において配向膜とは、位相差層に含まれる液晶性成分を一定方向に配列させるための層をいう。
本開示の実施形態に用いられる配向膜としては、前記本開示の実施形態の液晶組成物が垂直配向しやすいことから、垂直配向膜を用いることが好ましい。
垂直配向膜は、塗膜として設けることで、位相差層に含まれる液晶性成分のメソゲンの長軸を垂直配向させる機能を有する配向膜である。
なお、垂直配向膜用組成物として、ジェイエスアール(株)製のポリイミド系垂直配向膜用組成物「JALS−2021」や「JALS−204」、日産化学工業(株)製の「RN−1517」、「SE−1211」、「EXPOA−018」等の市販品を適用することができる。また、特開2015−191143号公報に記載の垂直配向膜であっても良い。
前記基板が多層構造を有する場合は、各層の接着性を向上するためのプライマー層を有していてもよい。プライマー層は、隣接する層に対する接着性を有し、可視光学的に透明であり、紫外線を通過させるものが好ましく、例えば、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体系、ウレタン系のもの等を適宜選択して使用することができる。
前記基板が基材上にアンカーコート層を有する場合には、基材とアンカーコート層の間に更にバインダー層を積層したり、アンカーコート層に基材との密着性を強化する材料を含有させることにより、基材とアンカーコート層の密着性を向上させてもよい。前記バインダー層の形成に用いるバインダー材料は、基材とアンカーコート層との密着性を向上できるものを特に制限なく使用することができる。バインダー材料としては、たとえば、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、ジルコニウムカップリング剤等を例示できる。
本開示の位相差フィルムは、ポジティブC型の位相差層を有する位相差フィルムとして好適に用いられる。本開示の位相差フィルムは、例えば視野角補償フィルムとして好適に用いられ、後述するような各種表示装置用の光学部材に好適に用いられる。具体的には例えば、円偏光板を備える有機発光表示装置等の発光表示装置の視野角補償フィルムとして好適に用いられる。
本開示の位相差フィルムの製造方法は、前記本開示の位相差フィルムを得ることができる方法であれば特に限定はされないが、例えば、
少なくとも一方の表面の表面自由エネルギーが30mJ/m2以上である基板を準備する工程と、
前記基板の前記表面に、前記本開示の液晶組成物を成膜する工程と、
前記成膜された前記液晶組成物中の前記側鎖型液晶ポリマーが有する前記液晶性構成単位と、前記重合性液晶化合物とを配向させる工程と、
前記配向させる工程の後に、前記重合性液晶化合物を重合する工程とを有することにより、位相差層を形成する、位相差フィルムの製造方法を挙げることができる。
当該製造方法では、基板の表面自由エネルギーが30mJ/m2以上である表面に、前記本開示の液晶組成物を成膜するため、前述した通り、液晶組成物の塗布性を向上し、位相差層の垂直配向性及び耐熱性を向上することができる。
以下、当該方法の各工程について順に説明する。
当該製造方法に用いる基板は、前記「B.位相差フィルム」が有することができる前記基板の中から、少なくとも一方の表面の表面自由エネルギーが30mJ/m2以上のものを適宜選択して用いることができる。当該製造方法に用いる基板としては、中でも、少なくとも一方の表面の表面自由エネルギーが30mJ/m2以上とすることが容易な点から、前記(ii)の基材と、当該基材の前記位相差層側の表面に前記表面調整層とを有するものを好ましく用いることができる。
また、前記基板が前記表面調整層を有する場合は、前記表面調整層の密着性及び液晶組成物の塗布性を向上する点から、当該基板を準備する工程において、前記表面調整層は半硬化状態であることが好ましい。すなわち、当該基板を準備する工程は、前記基材上に前記硬化性樹脂組成物を塗布して塗膜を形成する工程と、当該塗膜を半硬化させて半硬化状態の表面調整層を形成する工程とを有し、前記半硬化状態の表面調整層の表面に、前記液晶組成物を成膜することが好ましく、後述する重合性液晶化合物を重合する工程において、重合性液晶化合物を重合するとともに、前記半硬化状態の表面調整層を更に硬化することが好ましい。
当該製造方法に用いられる液晶組成物としては、前記「A.液晶組成物」と同様のものを用いることができる。
前記基板の表面自由エネルギーが30mJ/m2以上の表面に、前記液晶組成物を成膜する方法としては、例えば、前記基板の前記表面に、前記液晶組成物を塗布する方法が挙げられる。前記塗布方法は、前記液晶組成物を均一に塗布することができる方法であれば特に限定はされず、例えば、グラビアコート法、リバースコート法、ナイフコート法、ディップコート法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、スピンコート法、ロールコート法、プリント法、ディップ法、スライドコート法、カーテンコート法、ダイコート法、キャスティング法、バーコート法、エクストルージョンコート法、E型塗布方法等の公知の塗布方法を用いることができる。
次いで、成膜された液晶組成物中の側鎖型液晶ポリマーが有する液晶性構成単位と、重合性液晶化合物が垂直配向可能な温度に調整し、加熱する。当該加熱処理により、側鎖型液晶ポリマーが有する液晶性構成単位と、重合性液晶化合物とを垂直配向させて乾燥することができ、前記配向状態を維持した状態で固定化することができる。
垂直配向可能な温度は、液晶組成物中の各物質に応じて異なるため、適宜調整する必要がある。例えば、40℃以上200℃以下の範囲内で行うことが好ましく、更に40℃以上100℃以下の範囲内で行うことが好ましい。
加熱手段としては、公知の加熱、乾燥手段を適宜選択して用いることができる。
また、加熱時間は、適宜選択されれば良いが、例えば、10秒以上2時間以内、好ましくは20秒以上30分以内の範囲内で選択される。
前記液晶性成分を配向させる工程において、液晶性成分の配向状態を維持した状態で固定化された塗膜に、例えば光照射することにより、重合性液晶化合物を重合することができ、前記液晶組成物の硬化物を含む位相差層を得ることができる。
光照射としては、紫外線照射が好適に用いられる。紫外線照射は、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライドランプ等の光線から発する紫外線を使用することができる。エネルギー線源の照射量は、適宜選択されれば良く、紫外線波長365nmでの積算露光量として、例えば10mJ/cm2以上10000mJ/cm2以下の範囲内であることが好ましい。なお、前記基板が前記表面調整層を有し、当該重合性液晶化合物を重合する工程において、半硬化状態の表面調整層を更に硬化する場合は、重合性液晶化合物を重合する工程において、前記エネルギー線源の照射量は、紫外線波長365nmでの積算露光量として、72mJ/cm2以上440mJ/cm2以下の範囲内であることが好ましい。また、前記光照射は、必要に応じて窒素気流下で行ってもよい。
本開示の転写用積層体は、位相差層と、剥離可能な支持層を有する支持体とを備え、
前記位相差層が、側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物とを含有し、前記側鎖型液晶ポリマーが、前記一般式(I)で表される構造を有し、SP値が9.25(cal/cm3)1/2以上である非液晶性構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有し、前記側鎖型液晶ポリマーと前記重合性液晶化合物との合計質量に対する、前記側鎖型液晶ポリマーの質量比が、2質量%以上20質量%以下である、液晶組成物の硬化物を含む、
前記位相差層の転写に供する転写用積層体である。
本実施形態の転写用積層体によれば、例えば、図2の例に示される位相差層1のみからなる位相差フィルム10’や、表面調整層又は配向膜と位相差層とを有する積層体からなる位相差フィルム等、基材を含まない薄膜の位相差フィルムを被転写体に転写することができる。本実施形態の転写用積層体を用いて転写される位相差層には、前記表面調整層や前記配向膜等の位相差層及び基材とは異なる薄膜の層が更に積層されていてもよい。
以下、このような転写用積層体の構成について説明する。
図4の例に示される転写用積層体20は、位相差層11と支持体14とを備え、支持体14は、基材12と表面自由エネルギーを調整するための表面調整層13とを有する。図4の例に示される転写用積層体20においては、基材12と表面調整層13との界面の剥離強度が、表面調整層13と位相差層11との剥離強度よりも大きくなっていることにより、表面調整層13と位相差層11との界面17で剥離されやすい。そのため、被転写体上に転写された前記転写用積層体20から、基材12と表面調整層13との積層体である支持体14全体を、剥離可能な支持層15として剥離することができ、位相差層11を転写層16として転写することができる。
図5の例に示される転写用積層体30は、位相差層21と支持体24とを備え、支持体24は、基材22と表面自由エネルギーを調整するための表面調整層23とを有する。図5の例に示される転写用積層体30においては、基材22と表面調整層23との界面の剥離強度が、表面調整層23と位相差層21との剥離強度よりも小さくなっていることにより、表面調整層23と基材22との界面27で剥離されやすい。そのため、被転写体上に転写された前記転写用積層体30から、基材22を剥離可能な支持層25として剥離することができ、位相差層21と表面調整層23との積層体を転写層26として転写することができる。
本開示の転写用積層体に用いられる位相差層は、前記本開示の液晶組成物の硬化物を含む位相差層であり、前記「B.位相差フィルム」で述べた位相差層と同様のものとすることができる。
本開示の転写用積層体に用いられる支持体は、剥離可能な支持層を有する支持体である。
前記支持体としては、例えば、前記「B.位相差フィルム」に用いられる前記基板と同様のものが挙げられ、前記基板として好ましいものを、本開示の転写用積層体が有する支持体としても好ましく用いることができる。また、位相差層の垂直配向性及び耐熱性を向上する点から、前記位相差層側表面の表面自由エネルギーが30mJ/m2以上である支持体と、前記位相差層とが、隣接して位置していることがより好ましい。
前記支持体が有する剥離可能な支持層は、単層であっても、多層であってもよい。転写用積層体が有する各層間の界面のうち、最も剥離強度の小さい界面から、前記位相差層とは反対側の前記支持体の表面までを、剥離可能な支持層とすることができる。
中でも、位相差層と支持体との界面が剥離可能であり、支持体全体が剥離可能な支持層であることが好ましい。これにより、位相差層を単層で転写することができるため、薄膜化、及び光学特性の向上が可能である。
また、表面調整層13と位相差層11との剥離強度を小さくするために、表面調整層13の硬化度を上げる等により表面調整層13の耐溶剤性を比較的高くすることも好ましい。表面調整層13の耐溶剤性が比較的高い場合には、表面調整層13上に液晶組成物を塗布して位相差層11を形成する際に、液晶組成物中の溶剤に表面調整層13が溶解しにくくなるため、表面調整層13と位相差層11との密着性の向上を抑制することができる。また、液晶組成物中の溶剤として、表面調整層13に対する溶解性の低い溶剤を用いることも好ましい。
離型処理としては、例えばフッ素処理、シリコーン処理等の表面処理が挙げられる。
離型層の材料としては、例えばフッ素系離型剤、シリコーン系離型剤、ワックス系離型剤等が挙げられる。離型層の形成方法としては、例えば離型剤をディップコート、スプレーコート、ロールコート等の塗布法により塗布する方法が挙げられる。
また、図6の例に示される転写用積層体40を得るためにも、必要に応じて、支持体の表面に離型処理が施されていてもよく、あるいは離型層が形成されていてもよい。
転写用積層体に用いられる支持体の厚みは、充分な自己支持強度と、本実施形態の転写用積層体の製造および転写工程に適応出来るだけの可撓性との兼合いから、通常、20μm以上200μm以下の範囲内であることが好ましい。
本開示の転写用積層体の製造方法は、前記本開示の転写用積層体を得ることができる方法であれば特に限定はされないが、例えば、
少なくとも一方の表面の表面自由エネルギーが30mJ/m2以上である支持体を準備する工程と、
前記支持体の前記表面に、前記本開示の液晶組成物を成膜する工程と、
前記成膜された前記液晶組成物中の前記側鎖型液晶ポリマーが有する前記液晶性構成単位と、前記重合性液晶化合物とを配向させる工程と、
前記配向させる工程の後に、前記重合性液晶化合物を重合する工程とを有することにより、位相差層を形成する、転写用積層体の製造方法を挙げることができる。
前記転写用積層体の製造方法において、液晶組成物を成膜する工程、前記液晶性構成単位と前記重合性液晶化合物とを配向させる工程、及び、前記重合性液晶化合物を重合する工程は、各々前記「C.位相差フィルムの製造方法」と同様の方法とすることができる。
本開示の転写用積層体から提供できる位相差層は、前記位相差フィルムと同様の用途に好適に用いられ、ポジティブC型の位相差層を各種表示装置用の光学部材に転写することができ、薄膜の光学部材を提供するために好適に用いられる。
本開示の光学部材は、前記本開示の位相差フィルム上に、偏光板を備えるものである。
図7の光学部材60の例では、前記本開示の位相差フィルム10上に、偏光板50が配置されている。位相差フィルム10と偏光板50との間には、必要に応じて粘着層(接着層)を有していてもよい(図示せず)。
また、本実施形態において粘着層(接着層)用の粘着剤又は接着剤としては、従来公知のものの中から適宜選択すればよく、感圧接着剤(粘着剤)、2液硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、熱溶融型接着剤等、いずれの接着形態のもの好適に用いることができる。
本開示の光学部材の製造方法は、特に限定されることなく、前記本開示の位相差フィルム上に、偏光板を積層する方法を適宜選択して用いることができる。例えば、前記本開示の位相差フィルム上に、偏光板を、粘着層乃至接着層を介して積層する製造方法等が挙げられる。
前記本開示の転写用積層体を準備する転写用積層体準備工程と、
少なくとも偏光板を含む被転写体と、前記転写用積層体の前記位相差層とを対向させ、前記被転写体上に前記転写用積層体を転写する転写工程と、
前記被転写体上に転写された前記転写用積層体から、前記剥離可能な支持層を剥離する剥離工程とを有する、光学部材の製造方法が挙げられる。
本開示の1実施形態の光学部材の製造方法に用いる転写用積層体は、前記「D.転写用積層体」で説明したものと同様のものとすることができるので、ここでの説明を省略する。
また、本開示の1実施形態の光学部材の製造方法に用いる被転写体は、典型的には、接着層と偏光板とを有する被転写体が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、前述した本開示の光学部材が有していても良い他の層と同様の層を、更に有していても良い。
本開示に係る表示装置は、前記本開示の位相差フィルム、又は前記本開示の光学部材を備えることを特徴とする。
表示装置としては、例えば、発光表示装置、液晶表示装置等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
図8の有機発光表示装置100の例では、前記位相差フィルム10の出光面側に、偏光板50が配置され、反対側の面には、透明電極層71と、発光層72と、電極層73とをこの順に有している。
発光層72としては、例えば、透明電極層71側から順に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注F入層の順に積層する構成等が挙げられる。本実施形態において、透明電極層、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層、電極層、及びその他の構成は、公知のものを適宜用いることができる。このようにして作製された発光表示装置は、例えば、パッシブ駆動方式の有機ELディスプレイにもアクティブ駆動方式の有機ELディスプレイにも適用可能である。
なお、本実施形態の表示装置は、上記構成に限定されるものではなく、適宜選択した公知の構成とすることができる。
まず下記スキーム1に従い、4−[2−(アクリロイルオキシ)エトキシ]安息香酸を合成した。
4−ヒドロキシ安息香酸エチル(28g,170mmol)、炭酸カリウム(26g,187mmol)のDMF(1L)懸濁液に2−ブロモエタノール(20g,162mmol)を加え、80℃で8時間撹拌した。反応終了後、反応液を水で希釈し、酢酸エチルで抽出し溶媒を留去した。得られた粗体に、水酸化カリウム(11g,187mmol)の水溶液を加え、100℃で4時間反応させ加水分解した。反応終了後、塩酸水溶液を加え、続いて酢酸エチルを加え抽出し、溶媒を留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィーにて精製し、溶媒を留去することで、p−(2−ヒドロキシエトキシ)安息香酸を収率89%(26g,145mmol)で得た。
次に、p−(2−ヒドロキシエトキシ)安息香酸(16g,90mmol)、アクリロイルクロリド(7.4g,82mmol)、ジメチルアニリン(DMA)(9.9g,82mmol)、のテトラヒドロフラン(400mL)懸濁液を12時間撹拌した。反応終了後、水、酢酸エチルを加え、分液を行った。溶媒を留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィーにて精製し、溶媒を留去することで、4−[2−(アクリロイルオキシ)エトキシ]安息香酸を収率90%(17.4g,73.8mmol)で得た。
上記で得られた4−[2−(アクリロイルオキシ)エトキシ]安息香酸(17g,70mmol)、4’−シアノ−4−ヒドロキシビフェニル(14g,70mmol)、N,N−ジメチルアミノピリジン(DMAP)(252mg,2.10mmol)のジクロロメタン(90mL)懸濁液に、N,N−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)(16g,76mmol)のジクロロメタン(10mL)溶液を滴下した。滴下終了後、12時間撹拌し、沈殿物をろ過した後、溶媒を留去した。得られた粗体にメタノール(200mL)を加え、1時間撹拌し懸濁精製した。沈殿物をろ過し、得られた結晶を乾燥させることにより、4’−シアノ−4−{4−[6−(アクリロイルオキシ)エチルオキシ]ベンゾアート}(下記化学式(1))を収率93%(28g,67mmol)で得た。
まず下記スキーム3に従って、下記化学式(a)で表される4−プロポキシカルボニルフェニル−4−ヒドロキシベンゾアートを得た。
4−アセトキシ安息香酸(15g,84mmol)、4−ヒドロキシ安息香酸プロピル(14g,80mmol)、N,N−ジメチルアミノピリジン(DMAP)(0.59g,4.9mmol)のジクロロメタン(100mL)懸濁液に、N,N−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)(17g,84mmol)のジクロロメタン(450mL)溶液を滴下した。滴下終了後、12時間撹拌し、沈殿物をろ過したのち、溶媒を留去した。得られた油状物にメタノール(100mL)を加え、溶解させたのち、冷却下に炭酸カリウム(13g,93mmol)の水(50mL)溶液を滴下した。反応混合物を1時間撹拌したのち、35%塩酸(9.4mL)で中和し、析出した結晶をろ過し、粗体を乾燥させることにより、4−プロポキシカルボニルフェニル−4−ヒドロキシベンゾアートを2段階73%(17g,58mmol)の収率で得た。
4−プロポキシカルボニルフェニル−4−ヒドロキシベンゾアート(15g,50mmol)、4−[6−(アクリロイルオキシ)ヘキシルオキシ]安息香酸(14g,48mmol)、N,N−ジメチルアミノピリジン(DMAP)(0.17g,1.3mmol)のジクロロメタン(60mL)懸濁液に、N,N−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)(11g,52mmol)のジクロロメタン(10mL)溶液を滴下した。滴下終了後、12時間撹拌し、沈殿物をろ過したのち、溶媒を留去した。得られた粗体にメタノールを加え、再結晶を行い、得られた結晶を乾燥させることにより、4−[(4−プロポキシカルボニルフェニルオキシカルボニル)フェニル−4−[6−(アクリロイルオキシ)ヘキシルオキシ]ベンゾアートを収率88%(24g,44mmol)で得た。
遮光した2Lの四つフラスコに4−アミルフェノール(8.25g,50.2mmol)、6−クロロ−1−ヘキサノール(7.20g,52.7mmol)、炭酸カリウム(8.33g,60.3mmol)、N,N−ジメチルホルムアミド(20mL)を入れ、100℃に昇温し37時間撹拌した。その後、この反応液を室温まで放冷し、水(50mL)を添加し10分間撹拌した。その後さらに酢酸エチル(40mL)を加え5分間撹拌した後、分液を行った。分離した水層を酢酸エチル(40mL)で再抽出し、有機層を合わせ、水(50mL)で洗浄した。さらに水(50mL)と飽和食塩水(20mL)で洗浄し、分液で水層を除去した後溶媒を留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィーにて精製し、溶媒を留去することでエーテル体Aを12.1g得た。
次に、遮光した2Lの四つフラスコに前記エーテル体A(11.5g,39.2mmol)、N,N−ジメチルアニリン(5.23g,43.2mmol)、N,N−ジメチルアセトアミド(3.0mL)、テトラヒドロフラン(37mL)を入れ、内温15℃以下まで冷却した。その混合液に、テトラヒドロフラン(10mL)にアクリロイルクロリド(5.68g,62.8mmol)を溶解した溶液を滴下し、25℃で5時間攪拌した。その後、反応液を水(120mL)に滴下し、酢酸エチル(100mL)を加え抽出し、その後有機層の溶媒を留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィーにて精製し、溶媒を留去することで下記化学式(A)で表されるモノマーAを収率82%(8.87g,32.1mmol)で得た。
モノマーAのアクリロイル基が重合反応して形成される非液晶性構成単位のSP値は、9.82(cal/cm3)1/2である。
モノマーBのアクリロイル基が重合反応して形成される非液晶性構成単位のSP値は、9.71(cal/cm3)1/2である。
前記合成例3において、4−アミルフェノールの代わりに4−ノニルフェノール、6−クロロ−1−ヘキサノールの代わりに16−ブロモ−1−ヘキサデカノールを用いた以外は合成例3と同様にして、下記化学式(C)で表されるモノマーCを得た。
モノマーCのアクリロイル基が重合反応して形成される非液晶性構成単位のSP値は、9.29(cal/cm3)1/2である。
前記合成例3において、4−アミルフェノールの代わりに2,3−ジフルオロ−4−メチルフェノールを用いた以外は合成例3と同様にして、下記化学式(D)で表されるモノマーDを得た。
モノマーDのアクリロイル基が重合反応して形成される非液晶性構成単位のSP値は、10.60(cal/cm3)1/2である。
前記合成例3において、4−アミルフェノールの代わりに4−メチルシクロヘキサノールを用いた以外は合成例3と同様にして、下記化学式(E)で表されるモノマーEを得た。
モノマーEのアクリロイル基が重合反応して形成される非液晶性構成単位のSP値は、9.66(cal/cm3)1/2である。
前記合成例1において、4−[2−(アクリロイルオキシ)エトキシ]安息香酸の代わりに4−メチル安息香酸を用い、4’−シアノ−4−ヒドロキシビフェニルの代わりに6−クロロ−1−ヘキサノールを用いた以外は、前記合成例1と同様にして、エステル体Fを得た。次に、得られたエステル体Fを、前記合成例3において、エーテル体Aの代わりに用いた以外は、前記合成例3と同様にして、下記化学式(F)で表されるモノマーFを得た。
モノマーFのアクリロイル基が重合反応して形成される非液晶性構成単位のSP値は、10.74(cal/cm3)1/2である。
前記合成例3において、4−アミルフェノールの代わりに5−ヒドロキシ−2−メチルピリジンを用いた以外は、前記合成例3と同様にして、下記化学式(G)で表されるモノマーGを得た。
モノマーGのアクリロイル基が重合反応して形成される非液晶性構成単位のSP値は、10.70(cal/cm3)1/2である。
モノマーHのアクリロイル基が重合反応して形成される非液晶性構成単位のSP値は、9.14(cal/cm3)1/2である。
液晶モノマー1と非液晶モノマーAとをモル比で65:35となるように組み合わせて混合し、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)を加え、40℃で撹拌し溶解させた。溶解後24℃まで冷却し、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を加え同温にて溶解させた。80℃に加温したDMAcに上記反応溶液を30分かけて滴下し、滴下終了後、80℃で6時間撹拌した。反応終了後室温まで冷却した後、メタノールを加えた別の容器に滴下し20分撹拌した。上澄み液の除去後スラリーをろ過し、得られた粗体を再びメタノール中で20分撹拌、上澄み液の除去後、ろ過をした。得られた結晶を乾燥させることにより側鎖型液晶ポリマーA−01を収率76.5%で得た。得られた側鎖型液晶ポリマーA−01について、前述のGPCにより質量平均分子量Mwを測定した結果、8700であった。また、得られた側鎖型液晶ポリマーA−01について、1H−NMRにより構造解析を行った結果、液晶モノマー1と非液晶モノマーAとの共重合比(モル比)は、67:33であった。
前記側鎖型液晶ポリマーA−01の製造例において、液晶モノマーと非液晶モノマーの組合せと共重合比(モル比)を表1のように変更した以外は、前記側鎖型液晶ポリマーA−01の合成例と同様にして、側鎖型液晶ポリマーA−02〜A−09を得た。得られた側鎖型液晶ポリマーA−02〜A−09のそれぞれについて、前述のGPCにより質量平均分子量Mwを測定し、1H−NMRにより構造解析を行った。質量平均分子量(Mw)、及び液晶モノマーと非液晶モノマーとの共重合比(モル比)の測定結果を表1に示す。
C−01:IRGACURE907(チバスペシャリフィケミカルズ社製)
D−01:メガファックF−554(DIC社製)
(1)液晶組成物の調製
側鎖型液晶ポリマー(A−01)20質量部、重合性液晶化合物(B−01)80質量部、光重合開始剤(C−01)4質量部、及びレベリング剤(D−01)0.2質量部をメチルエチルケトンとシクロヘキサノンの50:50の混合溶剤400質量部に溶解させ、実施例1の液晶組成物1を調製した。
厚み38μmのPET基材の片面に、表面調整層用の硬化性樹脂組成物を、硬化後の膜厚が3μmになるようにコーティングし、窒素供給圧力0.010〜0.015MPa程度で窒素パージを15秒間行うことにより、残存酸素濃度を8〜10体積%とした環境下、76mJ/cm2の照射量で紫外線を照射して半硬化状態の表面調整層を形成し、基板1とした。表面調整層用の硬化性樹脂組成物としては、メチルイソブチルケトン(MIBK)中で、2−フェノキシエチルアクリレートと、テトラヒドロフルフリルアクリレートと、ジペンタエリスリトールトリアクリレートと、ビス(2−ビニルオキシエチル)エーテルとを1:1:4:5の割合(質量比)で混合し、重合開始剤としてLucirin TPO(BASF製)を全固形分中に4質量%の割合で添加し、レベリング剤としてメガファックF−554(DIC製)を全固形分中に0.05質量%添加した混合物(固形分濃度15質量%)を用いた。
(1)液晶組成物の調製
実施例1の(1)において、側鎖型液晶ポリマーA−01に代えて側鎖型液晶ポリマーA−02を用いた以外は、実施例1の(1)と同様にして、実施例2の液晶組成物2を得た。
実施例1の(2)において、液晶組成物1に代えて、液晶組成物2を用いた以外は、実施例1の(2)と同様にして、実施例2の位相差フィルム乃至転写用積層体を得た。
(1)液晶組成物の調製
実施例1の(1)において、側鎖型液晶ポリマーA−01に代えて側鎖型液晶ポリマーA−03を用いた以外は、実施例1の(1)と同様にして、実施例3の液晶組成物3を得た。
実施例1の(2)において、基板1に代えて、下記方法により得られた基板2を用い、液晶組成物1に代えて、液晶組成物3を用いた以外は、実施例1の(2)と同様にして、実施例3の位相差フィルム乃至転写用積層体を得た。
前記基板2は、厚み38μmのPET基材の片面に、表面調整層用の前記硬化性樹脂組成物を、硬化後の膜厚が3μmになるようにコーティングし、窒素パージを行わず、大気環境下、76mJ/cm2の露光量で紫外線を照射して半硬化状態の表面調整層を形成することにより作製した。
得られた基板2の表面自由エネルギーを、前記基板1と同様の方法により算出した結果、41mJ/m2であった。
(1)液晶組成物の調製
実施例3で得られた液晶組成物3と同様のものを用いた。
(2)位相差フィルム乃至転写用積層体の作製
実施例3の(2)において、基板2に代えて、下記方法により得られた基板3を用いた以外は、実施例3の(2)と同様にして、実施例4の位相差フィルム乃至転写用積層体を得た。
前記基板3は、厚み38μmのPET基材の片面に、表面調整層用の前記硬化性樹脂組成物を、硬化後の膜厚が3μmになるようにコーティングし、窒素供給圧力0.010〜0.015MPa程度で窒素パージを60秒間行うことにより、残存酸素濃度を1体積%以下とした環境下、76mJ/cm2の露光量で紫外線を照射して半硬化状態の表面調整層を形成することにより作製した。
得られた基板3の表面自由エネルギーを、前記基板1と同様の方法により算出した結果、30mJ/m2であった。
(1)液晶組成物の調製
実施例1の(1)において、側鎖型液晶ポリマーA−01に代えて側鎖型液晶ポリマーA−03を用い、側鎖型液晶ポリマーA−03及び重合性液晶化合物の添加量を表2に示す量とした以外は、実施例1の(1)と同様にして、実施例5の液晶組成物5を得た。
実施例1の(2)において、基板1に代えて、実施例4で用いた前記基板3を用い、液晶組成物1に代えて、液晶組成物5を用いた以外は、実施例1の(2)と同様にして、実施例5の位相差フィルム乃至転写用積層体を得た。
(1)液晶組成物の調製
実施例1の(1)において、側鎖型液晶ポリマーA−01に代えて側鎖型液晶ポリマーA−04を用いた以外は、実施例1の(1)と同様にして、実施例6の液晶組成物6を得た。
実施例1の(2)において、基板1に代えて、実施例4で用いた前記基板3を用い、液晶組成物1に代えて、液晶組成物6を用いた以外は、実施例1の(2)と同様にして、実施例6の位相差フィルム乃至転写用積層体を得た。
(1)液晶組成物の調製
実施例1の(1)において、側鎖型液晶ポリマーA−01に代えて側鎖型液晶ポリマーA−04を用い、側鎖型液晶ポリマーA−04及び重合性液晶化合物の添加量を表2に示す量とした以外は、実施例1の(1)と同様にして、実施例7の液晶組成物7を得た。
実施例1の(2)において、基板1に代えて、実施例4で用いた前記基板3を用い、液晶組成物1に代えて、液晶組成物7を用いた以外は、実施例1の(2)と同様にして、実施例7の位相差フィルム乃至転写用積層体を得た。
ガラス基板上に、実施例6で得られた液晶組成物6を、硬化後の膜厚が1μmになるように塗工時に流量調整して、スピンコーターを用いて塗布して成膜した。その後、85℃で60秒乾燥させた後に、120mJ/cm2の照射量で紫外線を照射して、位相差層を形成し、実施例8の位相差フィルム乃至転写用積層体を得た。
なお、使用したガラス基板の表面自由エネルギーを、前記基板1と同様の方法により算出した結果、68mJ/m2であった。
ステンレス基板上に、実施例6で得られた液晶組成物6を、硬化後の膜厚が1μmになるように塗工時に流量調整して、スピンコーターを用いて塗布して成膜した。その後、85℃で60秒乾燥させた後に、120mJ/cm2の照射量で紫外線を照射して、位相差層を形成し、実施例9の位相差フィルム乃至転写用積層体を得た。
なお、使用したステンレス基板の表面自由エネルギーを、前記基板1と同様の方法により算出した結果、53mJ/m2であった。
(1)液晶組成物の調製
実施例1の(1)において、側鎖型液晶ポリマーA−01に代えて側鎖型液晶ポリマーA−05を用いた以外は、実施例1の(1)と同様にして、実施例10の液晶組成物10を得た。
実施例1の(2)において、基板1に代えて、実施例4で用いた前記基板3を用い、液晶組成物1に代えて、液晶組成物10を用いた以外は、実施例1の(2)と同様にして、実施例10の位相差フィルム乃至転写用積層体を得た。
(1)液晶組成物の調製
実施例1の(1)において、側鎖型液晶ポリマーA−01に代えて側鎖型液晶ポリマーA−06を用いた以外は、実施例1の(1)と同様にして、実施例11の液晶組成物11を得た。
実施例1の(2)において、基板1に代えて、実施例4で用いた前記基板3を用い、液晶組成物1に代えて、液晶組成物11を用いた以外は、実施例1の(2)と同様にして、実施例11の位相差フィルム乃至転写用積層体を得た。
実施例1の(1)において、側鎖型液晶ポリマーA−01に代えて側鎖型液晶ポリマーA−06を用い、側鎖型液晶ポリマーA−06及び重合性液晶化合物の添加量を表2に示す量とした以外は、実施例1の(1)と同様にして、実施例12の液晶組成物12を得た。
実施例1の(2)において、基板1に代えて、実施例4で用いた前記基板3を用い、液晶組成物1に代えて、液晶組成物12を用いた以外は、実施例1の(2)と同様にして、実施例12の位相差フィルム乃至転写用積層体を得た。
(1)液晶組成物の調製
実施例1の(1)において、側鎖型液晶ポリマーA−01に代えて側鎖型液晶ポリマーA−07を用いた以外は、実施例1の(1)と同様にして、実施例13の液晶組成物13を得た。
実施例1の(2)において、基板1に代えて、実施例4で用いた前記基板3を用い、液晶組成物1に代えて、液晶組成物13を用いた以外は、実施例1の(2)と同様にして、実施例13の位相差フィルム乃至転写用積層体を得た。
(1)液晶組成物の調製
実施例1の(1)において、側鎖型液晶ポリマーA−01に代えて側鎖型液晶ポリマーA−08を用いた以外は、実施例1の(1)と同様にして、実施例14の液晶組成物14を得た。
実施例1の(2)において、基板1に代えて、実施例4で用いた前記基板3を用い、液晶組成物1に代えて、液晶組成物14を用いた以外は、実施例1の(2)と同様にして、実施例14の位相差フィルム乃至転写用積層体を得た。
(1)液晶組成物の調製
実施例1の(1)において、側鎖型液晶ポリマーA−01に代えて側鎖型液晶ポリマーA−08を用い、側鎖型液晶ポリマーA−08及び重合性液晶化合物の添加量を表2に示す量とした以外は、実施例1の(1)と同様にして、実施例15の液晶組成物15を得た。
実施例1の(2)において、基板1に代えて、実施例4で用いた前記基板3を用い、液晶組成物1に代えて、液晶組成物15を用いた以外は、実施例1の(2)と同様にして、実施例15の位相差フィルム乃至転写用積層体を得た。
(1)液晶組成物の調製
実施例1の(1)において、側鎖型液晶ポリマーA−01に代えて側鎖型液晶ポリマーA−09を用いた以外は、実施例1の(1)と同様にして、比較例1の比較液晶組成物1を得た。
実施例1の(2)において、基板1に代えて、実施例3で用いた前記基板2を用い、液晶組成物1に代えて、比較液晶組成物1を用いた以外は、実施例1の(2)と同様にして、比較例1の位相差フィルム乃至転写用積層体を得た。
(1)液晶組成物の調製
比較例1の比較液晶組成物1と同様のものを用いた。
(2)位相差フィルム乃至転写用積層体の作製
実施例1の(2)において、基板1に代えて、実施例4で用いた前記基板3を用い、液晶組成物1に代えて、比較液晶組成物1を用いた以外は、実施例1の(2)と同様にして、比較例2の位相差フィルム乃至転写用積層体を得た。
各実施例及び各比較例で得られた位相差フィルム乃至転写用積層体を、粘着層付きガラス板(100mm×100mm)に転写し、基板を剥離することにより、粘着層付きガラス板上に位相差層が積層された測定サンプルを得た。得られた測定サンプルを用いて下記評価を行った。
目視および偏光顕微鏡を用いてクロスニコル下で測定サンプルを観察し、下記評価基準に基づき塗布性を評価した。評価結果を表2に示す。
[塗布性評価基準]
A:100mm×100mmの範囲に、ハジキがほとんどなく、均一に液晶性成分が配向している
B:100mm×100mmの範囲に、1.0mm径未満の極僅かなハジキ乃至明るい部分が見られるが、実用上の問題はない
C:100mm×100mmの範囲に、1.0mm径以上3.0mm径未満の僅かなハジキ乃至明るい部分が見られる
D:100mm×100mmの範囲に、3.0mm径以上のハジキが見られる、又は結晶が析出し、明るい結晶部分が見られる
測定サンプルをクロスニコル下で目視観察し、下記評価基準に基づき垂直配向性を評価した。評価結果を表2に示す。
[配向性評価基準]
A:100mm×100mmの範囲に、白い部分がない
B:100mm×100mmの範囲のうち、白い部分が極僅かあるが、白い部分の合計が3%以下であり、実用上の問題はない
C:100mm×100mmの範囲のうち、白い部分の合計が3%超過10%以下である
D:100mm×100mmの範囲のうち、白い部分の合計が10%超過である
測定サンプルを80℃、湿度90%RHで1時間加熱し、加熱前後の測定波長550nmでの厚み位相差Rth(550)を測定した。測定値を用いて、下記式で算出される加熱後の位相差変動率(%)を算出し、下記評価基準により耐熱性を評価した。評価結果を表2に示す。
加熱後の位相差変動率(%)={(加熱前Rth−加熱後Rth)/加熱前Rth}×100
(評価基準)
A:加熱後の位相差変動率が15%未満であった
B:加熱後の位相差変動率が15%以上であった
なお、比較例2は、位相差層が配向せず、全面白化しており、Rthを測定することができなかったため、位相差変動率を求めることができなかった。
表2の結果から、前記一般式(I)で表される構造を有し、SP値が9.25(cal/cm3)1/2以上である非液晶性構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有する共重合体を側鎖型液晶ポリマーとして用いた実施例1〜15では、液晶組成物の基板に対する塗布性に優れていたため、位相差層はハジキが抑制され、均一に液晶性成分が配向しており、垂直配向性及び耐熱性にも優れていた。また、非液晶性構成単位のSP値がより高い側鎖型液晶ポリマーを用いた実施例12及び15では、側鎖型液晶ポリマーの含有量を少量としても、基板に対する塗布性及び位相差層の垂直配向性が維持されたことから、非液晶性構成単位のSP値がより高い側鎖型液晶ポリマーを用いると、基板に対する塗布性を向上することができ、更に形成される位相差層の垂直配向性を向上することができることが明らかにされた。
一方で、比較例1、2は、側鎖型液晶ポリマーが、前記一般式(I)で表される構造を有し、SP値が9.25(cal/cm3)1/2以上である非液晶性構成単位を有しないものであったため、液晶組成物の塗布性に劣り、位相差層にハジキ等が見られ、位相差層の垂直配向性及び耐熱性も劣っていた。
2、2’ 基板
3 基材
4 表面調整層
5 配向膜
10、10’、10” 位相差フィルム
11、21、31 位相差層
12、22 基材
13、23 表面調整層
14、24、34 支持体
15、25、35 剥離可能な支持層
16、26、36 転写層
17 表面調整層と位相差層との界面
27 基材と表面調整層との界面
20、30、40 転写用積層体
50 偏光板
60 光学部材
71 透明電極層
72 発光層
73 電極層
100 発光表示装置
Claims (9)
- 側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物と、光重合開始剤とを含有し、
前記側鎖型液晶ポリマーが、下記一般式(I)で表される構造を有し、SP値が9.25(cal/cm3)1/2以上である非液晶性構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有し、
前記側鎖型液晶ポリマーと前記重合性液晶化合物との合計質量に対する、前記側鎖型液晶ポリマーの質量比が、2質量%以上20質量%以下である、液晶組成物。
- 位相差層を有する位相差フィルムであって、
前記位相差層が、側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物とを含有し、前記側鎖型液晶ポリマーが、下記一般式(I)で表される構造を有し、SP値が9.25(cal/cm3)1/2以上である非液晶性構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有し、前記側鎖型液晶ポリマーと前記重合性液晶化合物との合計質量に対する、前記側鎖型液晶ポリマーの質量比が、2質量%以上20質量%以下である、液晶組成物の硬化物を含む、位相差フィルム。
- 基板と、前記基板上に前記位相差層とを有し、
前記基板の前記位相差層側表面の表面自由エネルギーが30mJ/m2以上である、請求項2に記載の位相差フィルム。 - 少なくとも一方の表面の表面自由エネルギーが30mJ/m2以上である基板を準備する工程と、
前記基板の前記表面に、請求項1に記載の液晶組成物を成膜する工程と、
前記成膜された前記液晶組成物中の前記側鎖型液晶ポリマーが有する前記液晶性構成単位と、前記重合性液晶化合物とを配向させる工程と、
前記配向させる工程の後に、前記重合性液晶化合物を重合する工程とを有することにより、位相差層を形成する、位相差フィルムの製造方法。 - 位相差層と、剥離可能な支持層を有する支持体とを備え、
前記位相差層が、側鎖型液晶ポリマーと、重合性液晶化合物とを含有し、前記側鎖型液晶ポリマーが、下記一般式(I)で表される構造を有し、SP値が9.25(cal/cm3)1/2以上である非液晶性構成単位と、液晶性部分を含む側鎖を有する液晶性構成単位とを有し、前記側鎖型液晶ポリマーと前記重合性液晶化合物との合計質量に対する、前記側鎖型液晶ポリマーの質量比が、2質量%以上20質量%以下である、液晶組成物の硬化物を含む、
前記位相差層の転写に供する転写用積層体。
- 前記支持体の前記位相差層側表面の表面自由エネルギーが30mJ/m2以上である、請求項5に記載の転写用積層体。
- 請求項2又は3に記載の位相差フィルム上に、偏光板を備える、光学部材。
- 請求項5又は6に記載の転写用積層体を準備する工程と、
少なくとも偏光板を含む被転写体と、前記転写用積層体の前記位相差層とを対向させ、前記被転写体上に前記転写用積層体を転写する転写工程と、
前記被転写体上に転写された前記転写用積層体から、前記剥離可能な支持層を剥離する剥離工程と
を有する、光学部材の製造方法。 - 請求項2又は3に記載の位相差フィルム、又は当該位相差フィルム上に偏光板を備える光学部材、を備える表示装置。
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