JP5776920B2 - Method for producing biaxial retardation film - Google Patents
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Description
本願発明は、液晶ディスプレイ等の光学補償フィルムとして有用な二軸性位相差フィルムの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a biaxial retardation film useful as an optical compensation film for liquid crystal displays and the like.
液晶ディスプレイ、特にVA液晶ディスプレイの性能向上に有用な技術として、重合性コレステリック材料を用いた二軸性位相差フィルムの利用が提案されている(特許文献1〜3参照)。この二軸性フィルムは、重合性コレステリック液晶を基板に塗布した後、偏光紫外線により重合することによって製造することができる。 As a technique useful for improving the performance of a liquid crystal display, particularly a VA liquid crystal display, use of a biaxial retardation film using a polymerizable cholesteric material has been proposed (see Patent Documents 1 to 3). This biaxial film can be produced by applying a polymerizable cholesteric liquid crystal to a substrate and then polymerizing with polarized ultraviolet light.
二軸性位相差フィルムにおいて次のように定義される正面位相差(Re)及び厚み方向位相差(Rth)は重要な物性値であり、正面位相差(Re)は40nm以上、厚み方向位相差Rthは180nm以上を確保するのが好ましい。 In the biaxial retardation film, the front retardation (Re) and thickness direction retardation (Rth) defined as follows are important physical properties, the front retardation (Re) is 40 nm or more, and the thickness direction retardation. Rth is preferably 180 nm or more.
二軸性位相差フィルムの製造において、非偏光紫外線を照射した場合には正面位相差は0となるが、偏光紫外線を照射して偏光紫外光の振動方向に対して異方的な重合を引き起こすことによって、螺旋構造を歪ませて正面位相差を生じさせている。このような二軸フィルム作製において、正面位相差を40nm以上にするのが技術上重要な課題となっている。
In the production of a biaxial retardation film, the front phase difference is 0 when irradiated with non-polarized ultraviolet light, but irradiation with polarized ultraviolet light causes anisotropic polymerization with respect to the vibration direction of polarized ultraviolet light. As a result, the spiral structure is distorted to produce a front phase difference. In producing such a biaxial film, it is an important technical issue to set the front phase difference to 40 nm or more.
正面位相差を大きくするには、重合速度が遅い方が有利である。そのためには、例えば、20mW/cm2以下程度まで偏光紫外線の強度を弱くする必要がある。しかし、偏光紫外線の強度を弱くすると、一定の硬化度を確保するために紫外線照射時間を長くする必要がある。偏光照射時間が長くなると、生産性が落ちてしまう問題があった。一定の生産量を維持しつつ、偏光紫外線の照射時間を長くするためには、多くの、偏光紫外線照射装置設置することが必要となるが、偏光紫外線照射装置は高価であることから、設備の増強による対応は現実的には困難であった。一方、得られるフィルムには、200℃程度まで加熱しても位相差の変化率が小さいことが求められている。偏光照射時間を長くしないと、硬化度が落ちてしまい、得られるフィルムの信頼性が悪化してしまう問題があった。 In order to increase the front phase difference, a slower polymerization rate is advantageous. For this purpose, for example, it is necessary to reduce the intensity of polarized ultraviolet light to about 20 mW / cm 2 or less. However, if the intensity of polarized ultraviolet light is weakened, it is necessary to lengthen the ultraviolet irradiation time in order to ensure a certain degree of curing. When the polarized light irradiation time is long, there is a problem that productivity is lowered. In order to extend the irradiation time of polarized ultraviolet rays while maintaining a constant production amount, it is necessary to install many polarized ultraviolet ray irradiation devices. In reality, it was difficult to cope with the increase. On the other hand, the obtained film is required to have a small retardation change rate even when heated to about 200 ° C. If the polarized light irradiation time is not lengthened, there is a problem that the degree of curing is lowered and the reliability of the obtained film is deteriorated.
以上のように、正面位相差が大きく耐熱性の高い二軸性位相差フィルムを、高い生産効率で製造することは困難であり、重合性コレステリック材料を用いた二軸性位相差フィルム応用の妨げとなっていた。 As described above, it is difficult to produce a biaxial retardation film having a large front phase difference and high heat resistance with high production efficiency, which hinders the application of a biaxial retardation film using a polymerizable cholesteric material. It was.
本願発明の目的は、正面位相差が大きく耐熱性が高い二軸位相差フィルムの効率的な製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an efficient method for producing a biaxial retardation film having a large front phase difference and high heat resistance.
上記目的を達成するために種々の製造条件を鋭意検討した結果、重合性液晶組成物の露光工程を、正面位相差を確保するための偏光紫外線照射工程と耐熱性を確保するための非偏光紫外線照射工程の二段階とする製造方法について検討し、正面位相差を大きくすることを目的として偏光紫外線強度を弱くしても、偏光紫外線照射時間を短縮することができることを見出し本願発明の完成に至った。 As a result of diligent examination of various manufacturing conditions to achieve the above object, the exposure process of the polymerizable liquid crystal composition includes a polarized UV irradiation process for securing a front phase difference and a non-polarized UV light for ensuring heat resistance. We examined a manufacturing method with two stages of the irradiation process, and found that the irradiation time of polarized ultraviolet rays can be shortened even if the intensity of polarized ultraviolet rays is reduced for the purpose of increasing the front phase difference, and the present invention has been completed. It was.
本願発明は、重合性液晶化合物、光学活性化合物及び光重合開始剤を含有しキラルネマチック相を呈する重合性液晶組成物に、該光重合開始剤の光吸収波長の偏光紫外線を照射する第一露光工程、波長200〜400nmの非偏光紫外線を照射する第二露光工程を含むことを特徴とする二軸位相差フィルムの製造方法を提供する。ただし、該光重合開始剤が複数である場合、第一露光工程において照射する光吸収波長は、含有する一の光重合開始剤の光吸収波長である。
又、本願発明は当該製造方法によって製造された二軸位相差フィルムを用いた液晶表示素子を提供する。
The present invention relates to a first exposure in which a polymerizable liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound, an optically active compound and a photopolymerization initiator and exhibiting a chiral nematic phase is irradiated with polarized ultraviolet rays having a light absorption wavelength of the photopolymerization initiator. A process for producing a biaxial retardation film comprising a second exposure step of irradiating a non-polarized ultraviolet ray having a wavelength of 200 to 400 nm is provided. However, when there are a plurality of photopolymerization initiators, the light absorption wavelength irradiated in the first exposure step is the light absorption wavelength of the one photopolymerization initiator contained.
Moreover, this invention provides the liquid crystal display element using the biaxial retardation film manufactured by the said manufacturing method.
本願発明の製造方法により、正面位相差が大きく耐熱性が高い二軸位相差フィルムを高い生産効率で製造することができる。本願発明の製造方法により製造された二軸位相差フィルムは液晶ディスプレイ等の光学補償フィルムとして有用である。 By the production method of the present invention, a biaxial retardation film having a large front phase difference and high heat resistance can be produced with high production efficiency. The biaxial retardation film produced by the production method of the present invention is useful as an optical compensation film for liquid crystal displays and the like.
本願発明の製造方法の第一露光工程においては、光重合開始剤の光吸収波長の偏光紫外線を照射する工程を含む。光重合開始剤には種々の光吸収波長を有する化合物が知られているが、具体的には、波長280〜320nm、又は波長320〜380nmのどちらかの波長の偏光を主成分として照射することが好ましく、波長320~380nmの偏光紫外線を使用することがより好ましい。
この場合において、光重合開始剤を複数含有する場合、偏光紫外線を照射する光吸収波長は、含有する一の光重合開始剤の光吸収波長である。
主成分とは少なくとも選択した波長領域において、少なくとも80%以上の積算強度、さらに好ましくは90%以上の積算強度を持つことが好ましい。
The first exposure step of the production method of the present invention includes a step of irradiating polarized ultraviolet rays having a light absorption wavelength of the photopolymerization initiator. Although compounds having various light absorption wavelengths are known as photopolymerization initiators, specifically, irradiation with polarized light having a wavelength of either 280 to 320 nm or wavelengths of 320 to 380 nm as a main component It is preferable to use polarized ultraviolet rays having a wavelength of 320 to 380 nm.
In this case, when a plurality of photopolymerization initiators are contained, the light absorption wavelength for irradiating polarized ultraviolet rays is the light absorption wavelength of one photopolymerization initiator contained.
The main component preferably has an integrated intensity of at least 80%, more preferably 90% or more in at least a selected wavelength region.
第一露光工程における露光強度は、偏光紫外線の強度があまり強いと正面位相差が小さくなってしまうので、20mW/cm2以下の強度が好ましく、15mW/cm2以下がより好ましく、10mW/cm2以下が特に好ましいが、5mW/cm2を下回らないことが好ましい。
第一露光工程における偏光紫外線の照射時間は、タクトタイムを短縮し、生産性を向上させる観点から、60秒以下であることが好ましく、30秒以下がより好ましく、15秒以下が特に好ましいが、1秒を下回らないことが好ましい。
照射時の温度については特に制限が無いが、重合性液晶組成物がキラルネマチック相を呈する温度に保つ必要がある。
Exposure intensity in the first exposure step, since the very strong and front retardation intensity of polarized UV is reduced, preferably 20 mW / cm 2 or less strength, more preferably 15 mW / cm 2 or less, 10 mW / cm 2 The following is particularly preferred, but preferably not less than 5 mW / cm 2 .
The irradiation time of polarized ultraviolet rays in the first exposure step is preferably 60 seconds or less, more preferably 30 seconds or less, and particularly preferably 15 seconds or less, from the viewpoint of shortening the tact time and improving productivity. Preferably no less than 1 second.
Although there is no restriction | limiting in particular about the temperature at the time of irradiation, It is necessary to maintain the polymerizable liquid crystal composition at the temperature which exhibits a chiral nematic phase.
第二露光工程は、波長200〜400nmの非偏光紫外線を照射するが、第一露光工程で選択した波長以外の波長を含有する非偏光紫外線を照射することが好ましい。このとき、第一露光工程で選択した波長以外の波長は、少なくとも20%以上、さらに好ましくは40%以上、特に好ましくは60%以上の強度を持つことが好ましい。
第二露光工程における露光量は50mW/cm2以上が好ましく、100mW/cm2以上がより好ましく、400mW/cm2以上が特に好ましいが、2000mJ/cm2を超えないことが好ましい。2000mJ/cm2を超えると得られるフィルムの黄変傾向が強くなる。
第二露光工程における露光量は200mJ/cm2以上が好ましく、400mJ/cm2以上がより好ましく、600mJ/cm2以上が特に好ましいが、2000mJ/cm2を超えないことが好ましい。2000mJ/cm2を超えると得られるフィルムの黄変傾向が強くなる。
In the second exposure step, non-polarized ultraviolet rays having a wavelength of 200 to 400 nm are irradiated, but it is preferable to irradiate non-polarized ultraviolet rays containing wavelengths other than those selected in the first exposure step. At this time, the wavelengths other than the wavelength selected in the first exposure step preferably have an intensity of at least 20% or more, more preferably 40% or more, and particularly preferably 60% or more.
The exposure dose in the second exposure step is preferably 50 mW / cm 2 or more, more preferably 100 mW / cm 2 or more, particularly preferably 400 mW / cm 2 or more, but preferably does not exceed 2000 mJ / cm 2 . If it exceeds 2000 mJ / cm 2 , the resulting film tends to yellow.
Exposure in the second exposure step is preferably 200 mJ / cm 2 or more, more preferably 400 mJ / cm 2 or more, 600 mJ / cm 2 or more is particularly preferred, preferably does not exceed 2000 mJ / cm 2. If it exceeds 2000 mJ / cm 2 , the resulting film tends to yellow.
露光時の雰囲気は、第一及び第二露光工程とも窒素やアルゴンなどの不活性ガスによる置換をせずに、空気中で行うことが好ましい。不活性ガスによる置換は、タクトタイムを長くし、製造コスト上不利となる。 The atmosphere at the time of exposure is preferably performed in the air without replacement with an inert gas such as nitrogen or argon in both the first and second exposure steps. Replacement with an inert gas increases the takt time and is disadvantageous in terms of manufacturing cost.
本願発明において用いる光重合開始剤は光ラジカル開始剤を使用するのが好ましい。具体的には、
波長280~320nmで主な吸収波長を有するものとして、「Irgacure-184」、「Irgacure-184D」、「Irgacure-907」、「Irgacure-369」を挙げることができ、
波長320~380nmで主な吸収波長を有するものとして、「Irgacure-651」、「ルシリンTPO」(BASF社製)、オキシムエステルである「Irgacure OXE 01」及び「Irgacure OXE 02」(以上、チバスペシャリティケミカルズ社製)を挙げることができる。
重合開始剤において、光吸収波長においてラジカルを発生し最も高い感度を有する。この観点から、360nm付近に高い感度を有する「Irgacure OXE 01」が特に好ましい。
The photopolymerization initiator used in the present invention is preferably a photoradical initiator. In particular,
Examples of the main absorption wavelength at a wavelength of 280 to 320 nm include `` Irgacure-184 '', `` Irgacure-184D '', `` Irgacure-907 '', `` Irgacure-369 '',
The main absorption wavelengths at 320 to 380 nm include “Irgacure-651”, “Lucirin TPO” (manufactured by BASF), and the oxime esters “Irgacure OXE 01” and “Irgacure OXE 02” (above, Ciba Specialty) Chemicals).
The polymerization initiator generates a radical at the light absorption wavelength and has the highest sensitivity. From this viewpoint, “Irgacure OXE 01” having a high sensitivity around 360 nm is particularly preferable.
光重合開始剤は2種以上を併用することが好ましく、この場合、2種の重合開始剤は、それぞれ異なった光吸収波長有することが好ましく、280~320nmに主な吸収波長を有するもの、320~380nmに主な吸収波長を有するもののから少なくとも1種づつ使用することがより好ましい。 Two or more photopolymerization initiators are preferably used in combination. In this case, the two polymerization initiators preferably have different light absorption wavelengths, and those having a main absorption wavelength of 280 to 320 nm, 320 It is more preferable to use at least one of those having a main absorption wavelength at ˜380 nm.
重合開始剤の重合性液晶組成物中の合計添加量は1〜6%が好ましく、1〜5%が更に好ましく、3〜5%が特に好ましい。添加量が少ないと硬化性が悪くなり、添加量が多いと重合性液晶組成物の液晶としての性質が損なわれやすくなる。
特に、「Irgacure OXE 01」を使用する場合は1%以上含有させることが好ましい。
The total addition amount of the polymerization initiator in the polymerizable liquid crystal composition is preferably 1 to 6%, more preferably 1 to 5%, and particularly preferably 3 to 5%. When the addition amount is small, the curability is deteriorated, and when the addition amount is large, the properties of the polymerizable liquid crystal composition as a liquid crystal are easily impaired.
In particular, when using “Irgacure OXE 01”, it is preferable to contain 1% or more.
本願発明の製造方法において、キラルネマチック相を呈する重合性液晶組成物は、ガラスもしくはプラスチック基板に塗布するなどの方法で層を形成してから第一露光工程を適用する。塗布する場合には、重合性液晶組成物を溶媒に溶解させ、これを基板上に塗布し、さらに溶媒を揮発させる方法を挙げることができる。重合性液晶を溶剤に溶解させないで、そのまま、基板上に塗布することも可能である。好適な有機溶媒として例えばトルエン、キシレン、クメンなどのアルキル置換ベンゼンやプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸ブチル、シクロヘキサノン、シクロペンンタノン等を挙げることができる。さらにこれらの溶媒にジメチルホルムアミド、γ−ブチロラクトン、N-メチルピロリジノン、メチルエチルケトン、酢酸エチル等を添加しても良い。溶媒を揮発させる方法としては60〜150℃、さらに好ましくは80℃〜120℃での加熱を、15〜120秒、さらに好ましくは30〜90秒の間行う方法を例示することができる。この加熱の他に、減圧乾燥を組み合わせることもできる。塗布の方法としては、スピンコーティング、ダイコーティング、エクストルージョンコーティング、ロールコーティング、ワイヤーバーコーティング、グラビアコーティング、スプレーコーティング、ディッピング、プリント法等を挙げることができる。基板は、配向処理しなくてもよいが、配向処理をしておくことが好ましい。ガラス基板の場合にはポリイミド配向膜、もしくは光配向膜を形成し、基板界面では水平一軸配向させることが好ましい。 In the production method of the present invention, the polymerizable liquid crystal composition exhibiting a chiral nematic phase is subjected to the first exposure step after forming a layer by a method such as coating on a glass or plastic substrate. In the case of coating, a method in which the polymerizable liquid crystal composition is dissolved in a solvent, coated on a substrate, and the solvent is volatilized can be exemplified. It is also possible to apply the polymerizable liquid crystal directly onto the substrate without dissolving it in the solvent. Suitable organic solvents include, for example, alkyl-substituted benzenes such as toluene, xylene, cumene, propylene glycol monomethyl ether acetate, butyl acetate, cyclohexanone, cyclopentanone and the like. Further, dimethylformamide, γ-butyrolactone, N-methylpyrrolidinone, methyl ethyl ketone, ethyl acetate and the like may be added to these solvents. Examples of the method for volatilizing the solvent include a method in which heating at 60 to 150 ° C., more preferably 80 to 120 ° C. is performed for 15 to 120 seconds, more preferably 30 to 90 seconds. In addition to this heating, vacuum drying can be combined. Examples of the application method include spin coating, die coating, extrusion coating, roll coating, wire bar coating, gravure coating, spray coating, dipping, and printing. The substrate may not be subjected to orientation treatment, but is preferably subjected to orientation treatment. In the case of a glass substrate, it is preferable to form a polyimide alignment film or a photo-alignment film and perform horizontal uniaxial alignment at the substrate interface.
本発明の製造方法で使用する重合性液晶組成物のキラルネマチック相の下限温度は40℃より低いことが好ましく、30℃より低いことが更に好ましく、20℃より低いことが特に好ましい。キラルネマチック相の上限温度は、60℃より高いことが好ましく、80℃より高いことが好ましく、100℃より高いことが特に好ましい。 The lower limit temperature of the chiral nematic phase of the polymerizable liquid crystal composition used in the production method of the present invention is preferably lower than 40 ° C, more preferably lower than 30 ° C, and particularly preferably lower than 20 ° C. The upper limit temperature of the chiral nematic phase is preferably higher than 60 ° C, more preferably higher than 80 ° C, and particularly preferably higher than 100 ° C.
キラルネマチック相の螺旋ピッチは、キラルネマチック相の選択反射が可視光域にでないように設計することが好ましい。つまり、赤外領域、もしくは紫外領域に設計するのが好ましく、紫外領域に設計するのが特に好ましい。 The helical pitch of the chiral nematic phase is preferably designed so that the selective reflection of the chiral nematic phase is not in the visible light range. That is, it is preferable to design in the infrared region or the ultraviolet region, and it is particularly preferable to design in the ultraviolet region.
(重合性液晶化合物)
本発明の製造方法で使用する重合性液晶組成物は重合性液晶化合物を必須の構成成分とするが、その含有量は重合性液晶組成物中に40〜97%、更に好ましくは60〜95%、特に好ましくは80〜90%含有させることが好ましい。
重合性液晶化合物として具体的には一般式(II)
(Polymerizable liquid crystal compound)
The polymerizable liquid crystal composition used in the production method of the present invention contains a polymerizable liquid crystal compound as an essential component, but the content thereof is 40 to 97%, more preferably 60 to 95% in the polymerizable liquid crystal composition. In particular, the content is preferably 80 to 90%.
Specifically, the polymerizable liquid crystal compound is represented by the general formula (II)
(式中、Pは反応性官能基を表し、Spは炭素原子数1〜20のスペーサー基を表し、mは0又は1を表し、MGはメソゲン基又はメソゲン性支持基を表し、R1は、ハロゲン原子、シアノ基又は炭素原子数1〜25のアルキル基を表すが、該アルキル基は1つ以上のハロゲン原子又はCNにより置換されていても良く、この基中に存在する1つのCH2基又は隣接していない2つ以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接結合しない形で、-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-又は-C≡C-により置き換えられていても良く、あるいはR1は一般式(II-a) (Wherein P represents a reactive functional group, Sp represents a spacer group having 1 to 20 carbon atoms, m represents 0 or 1, MG represents a mesogenic group or a mesogenic support group, and R 1 represents Represents a halogen atom, a cyano group or an alkyl group having 1 to 25 carbon atoms, and the alkyl group may be substituted by one or more halogen atoms or CN, and one CH 2 present in the group. Group or two or more non-adjacent CH 2 groups are each independently of each other such that —O—, —S—, —NH—, —N (CH 3 ) -, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- or -C≡C- may be substituted, or R 1 may have the general formula (II-a)
一般式(II)において、Spがアルキレン基を表し(該アルキレン基は1つ以上のハロゲン原子又はCNにより置換されていても良く、この基中に存在する1つのCH2基又は隣接していない2つ以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接結合しない形で、-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-又は-C≡C-により置き換えられていても良い。)、MGが一般式(II-b) In the general formula (II), Sp represents an alkylene group (the alkylene group may be substituted by one or more halogen atoms or CN, and is not adjacent to one CH 2 group present in the group) Two or more CH 2 groups are independently of each other, in a form in which oxygen atoms are not directly bonded to each other, —O—, —S—, —NH—, —N (CH 3 ) —, —CO—, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- or -C≡C- may be substituted.), MG is represented by the general formula (II-b)
(式中、R21、R22、R23、R31、R32、R33はそれぞれ独立的に水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、nは0又は1を表す。)で表される置換基からなる群より選ばれる置換基を表すことが好ましい。
一般式(II)で表される化合物のうち、重合性官能基を一つ有する化合物として具体的には一般式(III)
(Wherein R 21 , R 22 , R 23 , R 31 , R 32 and R 33 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and n represents 0 or 1) It is preferable to represent a substituent selected from the group consisting of substituents represented by:
Of the compounds represented by the general formula (II), the compound having one polymerizable functional group is specifically represented by the general formula (III)
一般式(III)で表される化合物は、液晶下限温度を下げる効果を有するために有用であるが、その添加量は5〜60%が好ましく、10〜50%が更に好ましく、15〜40%が特に好ましい。添加量が多いと得られる二軸性フィルムの耐熱性を損なう傾向がある。 The compound represented by the general formula (III) is useful because it has an effect of lowering the liquid crystal lower limit temperature, but the addition amount is preferably 5 to 60%, more preferably 10 to 50%, and more preferably 15 to 40%. Is particularly preferred. If the amount added is large, the heat resistance of the obtained biaxial film tends to be impaired.
一般式(III)で表される化合物には、液晶性骨格を重合性官能基の間にスペーサーを有する化合物と有さない化合物を含む。一般式(III)において、W3が単結合以外の置換基を表し、vが2〜18の整数を表す場合がスペーサーを有する化合物に相当し、具体的には以下の一般式(IV-1)から一般式(IV-9)で表される化合物が好ましい。 The compound represented by the general formula (III) includes a compound having a liquid crystalline skeleton and a compound having a spacer between polymerizable functional groups. In the general formula (III), the case where W 3 represents a substituent other than a single bond and v represents an integer of 2 to 18 corresponds to a compound having a spacer. Specifically, the following general formula (IV-1 ) To the compound represented by the general formula (IV-9) is preferable.
(式中、X1は水素原子又はメチル基を表し、Rは炭素原子数1から20のアルキル基を表す。)。X1としては水素原子が好ましく、Sとしては3、4、6が好ましい。そのような化合物の中でも、式(IV-5)、式(IV-1)、式(IV-6)の化合物が好ましい。式(IV-1)の化合物の場合、Rとしてはメチル基が特に好ましい。
一方、一般式(III)において、W3が単結合を表し、vが0を表す場合がスペーサーを有さない化合物に相当し、具体的に以下の構造が好ましい。
(Wherein, X 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms). X1 is preferably a hydrogen atom, and S is preferably 3, 4, or 6. Among such compounds, compounds of formula (IV-5), formula (IV-1), and formula (IV-6) are preferable. In the case of the compound of formula (IV-1), R is particularly preferably a methyl group.
On the other hand, in the general formula (III), the case where W 3 represents a single bond and v represents 0 corresponds to a compound having no spacer, and specifically the following structures are preferred.
(式中、シクロヘキサン環はトランスシクロヘキサン環を表し、数字は相転移温度を表し、Cは結晶相、Nはネマチック相、Sはスメクチック相、Iは等方性液体相をそれぞれ表す。)
一般式(II)で表される化合物のうち、重合性官能基を二つ有する化合物としては一般式(IV)
(In the formula, a cyclohexane ring represents a transcyclohexane ring, a number represents a phase transition temperature, C represents a crystalline phase, N represents a nematic phase, S represents a smectic phase, and I represents an isotropic liquid phase.)
Among the compounds represented by the general formula (II), the compound having two polymerizable functional groups is represented by the general formula (IV)
(式中、Z5、Z6は水素原子、メチル基を表し、G、H及びIはそれぞれ独立的に、1,4−フェニレン基、隣接しないCH基が窒素で置換された1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、1つ又は隣接しない2つのCH2基が酸素又は硫黄原子で置換された1,4−シクロヘキシレン基、1,4−シクロヘキセニレン基を表すが、式中に存在する1,4−フェニレン基は炭素原子数1〜7のアルキル基、アルコキシ基、アルカノイル基、シアノ基又はハロゲン原子で一つ以上置換されていても良く、mは0から3の整数を表し、W1及びW2はそれぞれ独立的に単結合、-O-、-COO-又は-OCO-を表し、Y1及びY2はそれぞれ独立的に単結合、-COO-、-OCO-、-CH2CH2COO-、-CH2CH2OCO-、-COO CH2CH2-、-OCOCH2CH2-を表し、r及びsはそれぞれ独立的に2〜18の整数を表すが、式中に存在する1,4−フェニレン基は炭素原子数1〜7のアルキル基、アルコキシ基、アルカノイル基、シアノ基、又はハロゲン原子で一つ以上置換されていても良い。)で表される化合物が好ましい。 (Wherein Z 5 and Z 6 represent a hydrogen atom and a methyl group, G, H and I are each independently 1,4-phenylene group, 1,4- A phenylene group, a 1,4-cyclohexylene group, a 1,4-cyclohexylene group in which one or two non-adjacent CH 2 groups are substituted with an oxygen or sulfur atom, and a 1,4-cyclohexenylene group, The 1,4-phenylene group present in the formula may be substituted with one or more alkyl groups having 1 to 7 carbon atoms, alkoxy groups, alkanoyl groups, cyano groups or halogen atoms, and m is from 0 to 3 W 1 and W 2 each independently represent a single bond, —O—, —COO— or —OCO—, Y 1 and Y 2 each independently represent a single bond, —COO—, —OCO -, -CH 2 CH 2 COO-, -CH 2 CH 2 OCO-, -COO CH 2 CH 2- , -OCOCH 2 CH 2- , and r and s each independently represent an integer of 2 to 18 Is present in the formula The 1,4-phenylene group is preferably an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group, an alkanoyl group, a cyano group, or a halogen atom.
一般式(IV)で表される化合物は、フィルム化した際に高い耐熱性を得るのに効果的であるが、その添加量は30〜85%が好ましく、40〜80%が更に好ましく、50〜75%以下が特に好ましい。
更に具体的には以下に挙げることができる。
The compound represented by the general formula (IV) is effective for obtaining high heat resistance when formed into a film, but the addition amount is preferably 30 to 85%, more preferably 40 to 80%, ˜75% or less is particularly preferable.
More specifically, the following can be mentioned.
(式中、j、k、l及びmはそれぞれ独立的に2〜18の整数を表す。)
以上のような化合物の中でも、(II-8)、(II-9)であらわされる化合物が好ましい。j、kは3、4、6である化合物を用いることが化合物製造コスト及び液晶温度範囲を適切に設定できる点から好ましい。
(Wherein j, k, l and m each independently represent an integer of 2 to 18)
Among the above compounds, compounds represented by (II-8) and (II-9) are preferable. It is preferable to use a compound in which j and k are 3, 4, and 6 because the compound production cost and the liquid crystal temperature range can be appropriately set.
また、重合性液晶組成物に円盤状化合物を使用しても良い。このような円盤状化合物としては、ベンゼン誘導体、トリフェニレン誘導体、トルキセン誘導体、フタロシアニン誘導体又はシクロヘキサン誘導体を分子の中心の母核とし、直鎖のアルキル基、直鎖のアルコキシ基又は置換ベンゾイルオキシ基がその側鎖として放射状に置換した構造であることが好ましく、一般式(V) A discotic compound may be used in the polymerizable liquid crystal composition. As such a discotic compound, a benzene derivative, a triphenylene derivative, a truxene derivative, a phthalocyanine derivative or a cyclohexane derivative is used as a mother nucleus at the center of the molecule, and a linear alkyl group, a linear alkoxy group, or a substituted benzoyloxy group is included. Preferably, the structure is a radially substituted side chain, and is represented by the general formula (V)
さらに、一般式(V-a)は具体的には一般式(V-e)
Further, the general formula (Va) specifically represents the general formula (Ve).
(キラル化合物)
本発明の製造方法で用いる重合性液晶組成物にはキラルネマチック相を得ることを目的としてキラル化合物を含有させる。キラル化合物のなかでも、分子中に重合性官能基を有する化合物が特に好ましい。重合性官能基としては、アクリロイルオキシ基が特に好ましい。キラル化合物の添加量は、化合物の螺旋誘起力によって適宜調整することが必要であるが、15%以下が好ましい。キラル化合物の具体的例としては、式(a)〜(g)の化合物を挙げることができる。
(Chiral compound)
The polymerizable liquid crystal composition used in the production method of the present invention contains a chiral compound for the purpose of obtaining a chiral nematic phase. Of the chiral compounds, compounds having a polymerizable functional group in the molecule are particularly preferred. As the polymerizable functional group, an acryloyloxy group is particularly preferable. The addition amount of the chiral compound needs to be appropriately adjusted depending on the helical induction force of the compound, but is preferably 15% or less. Specific examples of the chiral compound include compounds of the formulas (a) to (g).
(各種添加剤)
本発明の製造方法において使用する重合性液晶組成物には光吸収剤を添加することが好ましい。光吸収剤としては、波長280〜400nmにおいて吸収帯を有するが、波長300〜390nmにおいて吸収帯をもつことが更に好ましく、320〜380nmにおいて吸収帯を持つことが特に好ましい。具体的な構造としては2重結合を分子内に有することが好ましい。2重結合としては、炭素-炭素2重結合、炭素-窒素2重結合が好ましい。また、分子として直線性が良いものが好ましい。この光吸収剤は、液晶性を示しても、また示さなくてもよい。
具体的には、一般式(I)
(Various additives)
It is preferable to add a light absorber to the polymerizable liquid crystal composition used in the production method of the present invention. The light absorber has an absorption band at a wavelength of 280 to 400 nm, more preferably an absorption band at a wavelength of 300 to 390 nm, and particularly preferably an absorption band at 320 to 380 nm. As a specific structure, it is preferable to have a double bond in the molecule. As the double bond, a carbon-carbon double bond and a carbon-nitrogen double bond are preferable. Further, a molecule having good linearity is preferable. This light absorber may or may not exhibit liquid crystallinity.
Specifically, the general formula (I)
(式中、X1からX4はそれぞれ独立してフッ素原子、炭素原子数1〜18のアルキル基、アルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボキシ基、炭素原子数2〜18のアルケニル基、又はアルケニルオキシ基を表し、l及びoはそれぞれ独立して1から5の整数を表し、m及びnはそれぞれ独立して1から4の整数を表す。)で表される化合物がより好ましく、
式(I-1)
Wherein X 1 to X 4 are each independently a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkoxy group, an acyl group, an alkoxycarboxy group, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, or alkenyloxy. Wherein l and o each independently represents an integer of 1 to 5, and m and n each independently represents an integer of 1 to 4).
Formula (I-1)
光吸収剤の吸収帯は、波長320〜380nmの中にあることが好ましい。
The absorption band of the light absorber is preferably in the wavelength range of 320 to 380 nm.
本発明の製造方法で使用する重合性液晶組成物には1000〜15000ppmの重合禁止剤を含有させることが好ましい。重合禁止剤としては、例えば、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノアルキルエーテル類、第三ブチルカテコール類、ピロガロール類、チオフェノール類、ニトロ化合物類、β−ナフチルアミン類、β−ナフトール類、ニトロソ化合物等が挙げられる。より具体的にはメトキシフェノール、2,6-ジ-tert-ブチルフェノールを挙げることができる。
重合性液晶組成物には、塗布したときに良好なプラナー配向を迅速に得ることを目的として、一般式(VI)
The polymerizable liquid crystal composition used in the production method of the present invention preferably contains 1000 to 15000 ppm of a polymerization inhibitor. Examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone, hydroquinone monoalkyl ethers, tert-butylcatechols, pyrogallols, thiophenols, nitro compounds, β-naphthylamines, β-naphthols, nitroso compounds and the like. More specific examples include methoxyphenol and 2,6-di-tert-butylphenol.
The polymerizable liquid crystal composition has a general formula (VI) for the purpose of quickly obtaining good planar alignment when applied.
(式中、R1、R2、R3及びR4はそれぞれ独立的に水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表し、該炭化水素基中の水素原子は1つ以上のハロゲン原子で置換されていても良い。)で表される繰り返し単位を有する重量平均分子量が100以上である化合物を含有させることが好ましい。 (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and one hydrocarbon atom in the hydrocarbon group. It may be substituted with the above halogen atom.) It is preferable to contain a compound having a repeating unit represented by the following formula and having a weight average molecular weight of 100 or more.
一般式(VI)で表される化合物は、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、パラフィン、流動パラフィン、塩素化ポリプロピレン、塩素化パラフィン、又は塩素化流動パラフィンが挙げられる。これ以外にも、フッ素原子が導入された化合物はムラ抑制の観点からも有効である。 一般式(VI)で表される繰り返し単位を有する化合物のうち、好適な構造として、式(VI-a)〜式(VI-f) Examples of the compound represented by the general formula (VI) include polyethylene, polypropylene, polyisobutylene, paraffin, liquid paraffin, chlorinated polypropylene, chlorinated paraffin, and chlorinated liquid paraffin. In addition to this, a compound in which a fluorine atom is introduced is also effective from the viewpoint of suppressing unevenness. Among the compounds having a repeating unit represented by the general formula (VI), as a preferred structure, the formula (VI-a) to the formula (VI-f)
で表される繰り返し単位を有する化合物が挙げられる。中でも、式(VI-a)〜式(VI-e)で表される構造がより好ましく、式(VI-a)及び式(VI-c)で表される構造が特に好ましい。又、式(VI-a)〜式(VI-f)で表される繰り返し単位を有する化合物を2種以上共重合させた共重合体も好ましい。この場合、式(VI-a)及び式(VI-b)を有する共重合体、式(VI-a)及び式(VI-c)を有する共重合体、式(VI-a)及び式(VI-f)を有する共重合体、及び、式(VI-a)、(VI-b)及び式(VI-f)を有する共重合体がより好ましく、式(VI-a)及び式(VI-b)を有する共重合体、及び、式(VI-a)、(VI-b)及び式(VI-f)を有する共重合体が特に好ましい。 The compound which has a repeating unit represented by these is mentioned. Among these, structures represented by formulas (VI-a) to (VI-e) are more preferable, and structures represented by formulas (VI-a) and (VI-c) are particularly preferable. A copolymer obtained by copolymerizing two or more compounds having a repeating unit represented by formula (VI-a) to formula (VI-f) is also preferable. In this case, a copolymer having the formula (VI-a) and the formula (VI-b), a copolymer having the formula (VI-a) and the formula (VI-c), the formula (VI-a) and the formula ( More preferred are copolymers having VI-f) and copolymers having formulas (VI-a), (VI-b) and formula (VI-f), wherein formula (VI-a) and formula (VI Particularly preferred are copolymers having -b) and copolymers having the formulas (VI-a), (VI-b) and (VI-f).
該化合物の重量平均分子量は、小さすぎるとチルト角を減じる効果が乏しくなり、大きすぎると配向が長時間安定しないため最適な範囲が存在する。具体的には、200〜1000000であることが好ましく、300〜100000であることがさらに好ましく、400〜80000であることが特に好ましい。 If the weight average molecular weight of the compound is too small, the effect of reducing the tilt angle is poor. If the weight average molecular weight is too large, the orientation is not stable for a long time, so there is an optimum range. Specifically, it is preferably 200 to 1000000, more preferably 300 to 100000, and particularly preferably 400 to 80000.
又、該化合物を、重合性液晶組成物中に0.01〜5質量%含有することが好ましく、0.05〜2質量%含有することがより好ましく、0.1〜1質量%含有することが特に好ましい。 Moreover, it is preferable to contain 0.01-5 mass% of this compound in a polymeric liquid crystal composition, It is more preferable to contain 0.05-2 mass%, Containing 0.1-1 mass% Is particularly preferred.
本発明の製造方法で用いる重合性液晶組成物には、塗布した際に表面の平滑性を確保することを目的として、界面活性剤を添加することが好ましい。界面活性剤は、イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤の区別はない。含有することができる界面活性剤としては、アルキルカルボン酸塩、アルキルリン酸塩、アルキルスルホン酸塩、フルオロアルキルカルボン酸塩、フルオロアルキルリン酸塩、フルオロアルキルスルホン酸塩、ポリオキシエチレン誘導体、フルオロアルキルエチレンオキシド誘導体、ポリエチレングリコール誘導体、アルキルアンモニウム塩、フルオロアルキルアンモニウム塩類、シリコーン誘導体等をあげることができ、特に含フッ素界面活性剤、シリコーン誘導体が好ましい。 A surfactant is preferably added to the polymerizable liquid crystal composition used in the production method of the present invention for the purpose of ensuring the smoothness of the surface when applied. As the surfactant, there is no distinction between an ionic surfactant and a nonionic surfactant. Surfactants that can be included include alkyl carboxylates, alkyl phosphates, alkyl sulfonates, fluoroalkyl carboxylates, fluoroalkyl phosphates, fluoroalkyl sulfonates, polyoxyethylene derivatives, fluoro Examples thereof include alkylethylene oxide derivatives, polyethylene glycol derivatives, alkylammonium salts, fluoroalkylammonium salts, silicone derivatives and the like, and fluorine-containing surfactants and silicone derivatives are particularly preferable.
更に具体的には「MEGAFAC F−110」、「MEGAFACF−113」、「MEGAFAC F−120」、「MEGAFAC F−812」、「MEGAFAC F−142D」、「MEGAFAC F−144D」、「MEGAFAC F−150」、「MEGAFAC F−171」、「MEGAFACF−173」、「MEGAFAC F−177」、「MEGAFAC F−183」、「MEGAFAC F−195」、「MEGAFAC F−824」、「MEGAFAC F−833」、「MEGAFAC F−114」、「MEGAFAC F−410」、「MEGAFAC F−493」、「MEGAFAC F−494」、「MEGAFAC F−443」、「MEGAFAC F−444」、「MEGAFAC F−445」、「MEGAFAC F−446」、「MEGAFAC F−470」、「MEGAFAC F−471」、「MEGAFAC F−474」、「MEGAFAC F−475」、「MEGAFAC F−477」、「MEGAFAC F−478」、「MEGAFAC F−479」、「MEGAFAC F−480SF」、「MEGAFAC F−482」、「MEGAFAC F−483」、「MEGAFAC F−484」、「MEGAFAC F−486」、「MEGAFAC F−487」、「MEGAFAC F−489」、「MEGAFAC F−172D」、「MEGAFAC F−178K」、「MEGAFAC F−178RM」、「MEGAFAC R−08」、「MEGAFAC R−30」、「MEGAFAC F−472SF」、「MEGAFAC BL−20」、「MEGAFAC R−61」、「MEGAFAC R−90」、「MEGAFAC ESM−1」、「MEGAFAC MCF−350SF」(以上、DIC株式会社製) More specifically, “MEGAFAC F-110”, “MEGAFACCF-113”, “MEGAFAC F-120”, “MEGAFAC F-812”, “MEGAFAC F-142D”, “MEGAFAC F-144D”, “MEGAFAC F-” 150 "," MEGAFAC F-171 "," MEGAFACCF-173 "," MEGAFAC F-177 "," MEGAFAC F-183 "," MEGAFAC F-195 "," MEGAFAC F-824 "," MEGAFAC F-833 " , “MEGAFAC F-114”, “MEGAFAC F-410”, “MEGAFAC F-493”, “MEGAFAC F-494”, “MEGAFAC F-443”, “MEGAFAC F-444”, “MEGAFAC F-445”, "ME GAFAC F-446, MEGAFAC F-470, MEGAFAC F-471, MEGAFAC F-474, MEGAFAC F-475, MEGAFAC F-477, MEGAFAC F-478, MEGAFAC F-479, MEGAFAC F-480SF, MEGAFAC F-482, MEGAFAC F-483, MEGAFAC F-484, MEGAFAC F-486, MEGAFAC F-487, MEGAFAC F -489 "," MEGAFAC F-172D "," MEGAFAC F-178K "," MEGAFAC F-178RM "," MEGAFAC R-08 "," MEGAFAC R-30 "," MEGAFAC F-472SF "," MEGAFAC " BL-20 "," MEGAFAC R-61 "," MEGAFAC R-90 "," MEGAFAC ESM-1 "," MEGAFAC MCF-350SF "(manufactured by DIC Corporation)
「フタージェント100」、「フタージェント100C」、「フタージェント110」、「フタージェント150」、「フタージェント150CH」、「フタージェントA」、「フタージェント100A-K」、「フタージェント501」、「フタージェント300」、「フタージェント310」、「フタージェント320」、「フタージェント400SW」、「FTX-400P」、「フタージェント251」、「フタージェント215M」、「フタージェント212MH」、「フタージェント250」、「フタージェント222F」、「フタージェント212D」、「FTX-218」、「FTX-209F」、「FTX-213F」、「FTX-233F」、「フタージェント245F」、「FTX-208G」、「FTX-240G」、「FTX-206D」、「FTX-220D」、「FTX-230D」、「FTX-240D」、「FTX-207S」、「FTX-211S」、「FTX-220S」、「FTX-230S」、「FTX-750FM」、「FTX-730FM」、「FTX-730FL」、「FTX-710FS」、「FTX-710FM」、「FTX-710FL」、「FTX-750LL」、「FTX-730LS」、「FTX-730LM」、「FTX-730LL」、「FTX-710LL」(以上、ネオス社製)
“
「BYK−300」、「BYK−302」、「BYK−306」、「BYK−307」、「BYK−310」、「BYK−315」、「BYK−320」、「BYK−322」、「BYK−323」、「BYK−325」、「BYK−330」、「BYK−331」、「BYK−333」、「BYK−337」、「BYK−340」、「BYK−344」、「BYK−370」、「BYK−375」、「BYK−377」、「BYK−350」、「BYK−352」、「BYK−354」、「BYK−355」、「BYK−356」、「BYK−358N」、「BYK−361N」、「BYK−357」、「BYK−390」、「BYK−392」、「BYK−UV3500」、「BYK−UV3510」、「BYK−UV3570」、「BYK−Silclean3700」(以上、ビックケミー・ジャパン社製) “BYK-300”, “BYK-302”, “BYK-306”, “BYK-307”, “BYK-310”, “BYK-315”, “BYK-320”, “BYK-322”, “BYK” -323 "," BYK-325 "," BYK-330 "," BYK-331 "," BYK-333 "," BYK-337 "," BYK-340 "," BYK-344 "," BYK-370 " ”,“ BYK-375 ”,“ BYK-377 ”,“ BYK-350 ”,“ BYK-352 ”,“ BYK-354 ”,“ BYK-355 ”,“ BYK-356 ”,“ BYK-358N ”, “BYK-361N”, “BYK-357”, “BYK-390”, “BYK-392”, “BYK-UV3500”, “BYK-UV3510”, “BYK-UV3570”, “B K-Silclean3700 "(manufactured by BYK Japan KK)
「TEGO Rad2100」、「TEGO Rad2200N」、「TEGO Rad2250」、「TEGO Rad2300」、「TEGO Rad2500」、「TEGO Rad2600」、「TEGO Rad2700」(以上、テゴ社製)等の例をあげることができる。 Examples include “TEGO Rad2100”, “TEGO Rad2200N”, “TEGO Rad2250”, “TEGO Rad2300”, “TEGO Rad2500”, “TEGO Rad2600”, “TEGO Rad2700” (manufactured by TEGO).
界面活性剤の好ましい添加量は、重合性液晶組成物中に含有される界面活性剤以外の成分や、使用温度等によって異なるが、重合性液晶組成物中に0.01〜1質量%含有することが好ましく、0.02〜0.5質量%含有することがさらに好ましく、0.03〜0.1質量%含有することが特に好ましい。含有量が0.01質量%より低いときは膜厚ムラ低減効果が得にくい。一般式(VI)で表される繰り返し単位を有する重量平均分子量が100以上である化合物の含有量と界面活性剤の含有量の合計が0.02〜0.5質量%であることが好ましく、0.05〜0.4質量%含有することがさらに好ましく、0.1〜0.2質量%含有することが特に好ましい。 The preferred addition amount of the surfactant varies depending on components other than the surfactant contained in the polymerizable liquid crystal composition, the use temperature, etc., but is contained in the polymerizable liquid crystal composition in an amount of 0.01 to 1% by mass. The content is preferably 0.02 to 0.5 mass%, more preferably 0.03 to 0.1 mass%. When the content is lower than 0.01% by mass, it is difficult to obtain the effect of reducing film thickness unevenness. The total content of the surfactant and the content of the compound having a weight average molecular weight of 100 or more having the repeating unit represented by the general formula (VI) is preferably 0.02 to 0.5% by mass, It is more preferable to contain 0.05-0.4 mass%, and it is especially preferable to contain 0.1-0.2 mass%.
以下、実施例を挙げて本願発明を更に詳述するが、本願発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、%は質量%を表す。正面位相差Reは大塚電子製のRETS-100にて測定した(波長は589nm)。厚み方向の位相差は、位相差の角度依存性を大塚電子製のRETS-100にて測定し、コンピュータシミュレーションソフトLCD-Master(株式会社シンテック社製)によるフィッティングにより求めた。
(参考例1) 重合性液晶組成物の調製
式(II-9-a)の液晶性アクリレート化合物36.47%
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is further explained in full detail, this invention is not limited to these Examples. In addition,% represents mass%. The front phase difference Re was measured with RETS-100 manufactured by Otsuka Electronics (wavelength 589 nm). The phase difference in the thickness direction was determined by measuring the angle dependency of the phase difference with RETS-100 manufactured by Otsuka Electronics, and fitting with computer simulation software LCD-Master (manufactured by Shintech Co., Ltd.).
Reference Example 1 36.47% Liquid Crystalline Acrylate Compound of Preparation Formula (II-9-a) for Polymerizable Liquid Crystal Composition
(実施例1)
参考例1で調製した重合性液晶組成物(A)が95.84%、360nm付近に吸収帯を持つ光重合開始剤Irgacure OXE-01(チバスペシャリティケミカルズ社製)4.16%からなる重合性液晶組成物(B)を調整した。
更に重合性液晶組成物(B)40%、シクロヘキサノン60%から重合性液晶溶液(B)を調製した。これをラビング処理を施したポリイミド配向膜付きのガラス基板にスピンコート(1000回転/分、30秒)した。スピンコートした基板を60℃で2分間乾燥した後、3分間室温で放置し、重合性液晶をプラナー配向させた。このようにして得られた重合性液晶組成物層に、高圧水銀ランプから発生する紫外線を偏光フィルター、バンドパスフィルターを通して波長360nmの偏光UV(強度10mW/cm2)を30秒照射して重合性液晶組成物を硬化させた(第一露光工程)。さらに同じ高圧水銀ランプから発生する紫外線をバンドパスフィルター、偏光フィルターを通すことなく、非偏光UV(強度30mW/cm2)を27秒照射した(第二露光工程)。図1に高圧水銀ランプに非偏光UVの発光スペクトルを示す。得られた膜の厚みは3μmであった。得られた膜は光学的に二軸性であった。正面位相差Reは43nm、厚み方向の位相差Rthは152nmであった。これを230℃で4時間加熱したところ、正面位相差Reは27nm、厚み方向の位相差Rthは124nmになった。加熱前の位相差を100%とすると、正面位相差Reは63%、厚み方向の位相差は70%になった。
Example 1
Polymeric liquid crystal composition (A) prepared in Reference Example 1 is composed of 95.84% and 4.16% of photopolymerization initiator Irgacure OXE-01 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) having an absorption band near 360 nm ( B) was adjusted.
Further, a polymerizable liquid crystal solution (B) was prepared from 40% of the polymerizable liquid crystal composition (B) and 60% of cyclohexanone. This was spin-coated (1000 rotations / min, 30 seconds) on a glass substrate with a polyimide alignment film that had been rubbed. The spin-coated substrate was dried at 60 ° C. for 2 minutes and then allowed to stand at room temperature for 3 minutes to align the polymerizable liquid crystal in the planar orientation. The polymerizable liquid crystal composition layer thus obtained is irradiated with ultraviolet rays generated from a high-pressure mercury lamp through a polarizing filter and a bandpass filter for 30 seconds with polarized UV light (
(実施例2)
参考例1で調製した重合性液晶組成物(A)が95.84%、360nm付近に吸収帯を持つ光重合開始剤Irgacure OXE-01(チバスペシャリティケミカルズ社製)2.50%、310nm付近に吸収帯を持つ光重合開始剤Irgacure OXE-01(チバスペシャリティケミカルズ社製)1.66%からなる重合性液晶組成物(C)を調製した。重合性液晶組成物(A)に代えて重合性液晶組成物(C)を用いた以外は実施例1と同様にして二軸性フィルムを作製した。正面位相差Reは39nm、厚み方向の位相差Rthは138nmであった。これを230℃で4時間加熱したところ、正面位相差Reは27nm、厚み方向の位相差Rthは97nmになった。加熱前の位相差を100%とすると、正面位相差Reは69%、厚み方向の位相差は70%になった。
(Example 2)
Polymeric liquid crystal composition (A) prepared in Reference Example 1 is 95.84%, photopolymerization initiator Irgacure OXE-01 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) having an absorption band near 360 nm, 2.50%, having an absorption band near 310 nm A polymerizable liquid crystal composition (C) comprising 1.66% of a photopolymerization initiator Irgacure OXE-01 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) was prepared. A biaxial film was produced in the same manner as in Example 1 except that the polymerizable liquid crystal composition (C) was used instead of the polymerizable liquid crystal composition (A). The front phase difference Re was 39 nm, and the thickness direction retardation Rth was 138 nm. When this was heated at 230 ° C. for 4 hours, the front phase difference Re was 27 nm and the thickness direction retardation Rth was 97 nm. Assuming that the phase difference before heating was 100%, the front phase difference Re was 69%, and the phase difference in the thickness direction was 70%.
(比較例1)
実施例1で調整した重合性液晶溶液(B)を、ラビング処理を施したポリイミド配向膜付きのガラス基板にスピンコート(1000回転/分、30秒)した。スピンコートした基板を60℃で2分間乾燥した後、3分間室温で放置し、重合性液晶をプラナー配向させた。このようにして得られた重合性液晶組成物層に、高圧水銀ランプから発生する紫外線を偏光フィルター、バンドパスフィルターを通して波長360nmの偏光UV(強度10mW/cm2)を300秒照射して重合性液晶組成物を硬化させた(第一露光工程)。得られた膜の厚みは3μmであった。得られた膜は光学的に二軸性であった。正面位相差Reは45nm、厚み方向の位相差Rthは200nmであった。これを230℃で4時間加熱したところ、正面位相差Reは27nm、厚み方向の位相差Rthは124nmになった。加熱前の位相差を100%とすると、正面位相差Reは60%、厚み方向の位相差は62%になった。
(Comparative Example 1)
The polymerizable liquid crystal solution (B) prepared in Example 1 was spin-coated (1000 rotations / minute, 30 seconds) on a glass substrate with a polyimide alignment film subjected to rubbing treatment. The spin-coated substrate was dried at 60 ° C. for 2 minutes and then allowed to stand at room temperature for 3 minutes to align the polymerizable liquid crystal in the planar orientation. The polymerizable liquid crystal composition layer thus obtained is irradiated with 300 seconds of polarized UV light (
(比較例2)
実施例1で調整した重合性液晶溶液(B)を、ラビング処理を施したポリイミド配向膜付きのガラス基板にスピンコート(1000回転/分、30秒)した。スピンコートした基板を60℃で2分間乾燥した後、3分間室温で放置し、重合性液晶をプラナー配向させた。このようにして得られた重合性液晶組成物層に、高圧水銀ランプから発生する紫外線を偏光フィルター、バンドパスフィルターを通して波長360nmの偏光UV(強度10mW/cm2)を30秒照射して重合性液晶組成物を硬化させた(第一露光工程)。得られた膜の厚みは3μmであった。得られた膜は光学的に二軸性であった。正面位相差Reは43nm、厚み方向の位相差Rthは152nmであった。これを230℃で4時間加熱したところ、正面位相差Reは25nm、厚み方向の位相差Rthは90nmになった。加熱前の位相差を100%とすると、正面位相差Reは58%、厚み方向の位相差は59%になった。
(Comparative Example 2)
The polymerizable liquid crystal solution (B) prepared in Example 1 was spin-coated (1000 rotations / minute, 30 seconds) on a glass substrate with a polyimide alignment film subjected to rubbing treatment. The spin-coated substrate was dried at 60 ° C. for 2 minutes and then allowed to stand at room temperature for 3 minutes to align the polymerizable liquid crystal in the planar orientation. The polymerizable liquid crystal composition layer thus obtained is irradiated with ultraviolet rays generated from a high-pressure mercury lamp through a polarizing filter and a bandpass filter for 30 seconds with polarized UV light (
以上の結果を表1にまとめた。比較例1と比較例2から、露光時間が少なくなると、ReとRthの残存率が小さくなる、つまり加熱による位相差の変化率が大きくなってしまうことがわかる。実施例1、実施例2及び比較例2との比較から、同じ第一露光条件でも、第二露光を行うことによって、ReとRthの残存率を大きくできる、つまり加熱による位相差の変化率を小さくできることがわかる。 The above results are summarized in Table 1. From Comparative Example 1 and Comparative Example 2, it can be seen that as the exposure time decreases, the remaining ratio of Re and Rth decreases, that is, the rate of change in phase difference due to heating increases. From the comparison with Example 1, Example 2 and Comparative Example 2, it is possible to increase the residual ratio of Re and Rth by performing the second exposure even under the same first exposure conditions, that is, the rate of change of the phase difference due to heating. You can see that it can be made smaller.
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